IC卡煤气表

摘 要
目前使用的机械式煤气表给管理部门和用户带来了很大的不方便，研究开发一种新型的煤气表收费系统十分必要。针对这种情况，本文设计了IC卡煤气表收费管理系统，以实现煤气收费管理的电子化和信息化。
本论文设计的IC卡煤气表是以IC卡为收费载体，以单片机为测控核心的机电一体化装置。它可以适时采集煤气流量信号，控制用户用气情况。系统具备实时显示剩余气量，声光报警提示电池欠压，IC卡无效等功能，它是实现煤气预收费及管理系统的基础。在论文中对煤气表的工作原理，功能，硬件设计和软件设计都做了详尽的介绍。
收费管理系统是一个采用客户机/服务器体系结构的网络数据库应用系统，本文只是对该系统的网络结构做了展望。

关键词：煤气表 集成电路卡 智能化 收费管理系统
目 录
摘 要 I
Abstract II

第1章 绪论 1
1.1 IC卡煤气表及其收费管理系统的研究背景 1
1.2 煤气收费管理技术的发展 2
1.2.1 历史发展状况 2
1.2.2 煤气收费管理的国内现状 2
1.2.3 查表收费方式存在的弊病 3
1.2.4 国家政策的宏观指导和我国的现状 3
1.3 课题设计方案概述 5
1.3.1 IC卡煤气表 5
1.3.2 收费管理系统 6
第2章 智能IC卡煤气表的设计 7
2.1 IC卡煤气表的工作原理及功能 7
2.1.1 工作原理 7
2.1.2 IC卡煤气表的功能 7
2.2 智能煤气表的硬件设计 8
2.2.1 单片机 8
2.2.2 煤气流量信号的检测 11
2.2.3 IC卡接口电路 13
2.2.4 电磁阀控制电路 14
2.2.5 欠压检测及电路保护 16
2.2.6 显示电路 17
2.2.7 报警电路 18
2.3 智能煤气表的软件设计 18
第3章 逻辑加密IC卡的读写 21
3.1 IC卡的选择方案 21
3.2 AT88SC102卡的工作原理 24
3.2.1 AT88SC102卡的特性 24
3.2.2 存储区定义及访问 26
3.2.3 操作模式 28
3.3 AT88SC102卡的读写程序设计 28
第4章 IC卡数据的加密算法 30
4.1 DES算法 30
4.1.1 DES算法原理 30
4.1.2 DES算法的安全性与应用 34
4.2 一卡一码加密算法的实现 36
4.2.1 逻辑加密型IC卡的一卡一码 36
4.2.2 DES算法的S变换 36
4.2.3 一卡一码算法的实现 37
4.2.4 安全性分析 38
第5章 收费管理系统的设计 40
5.1 收费管理系统概述 40
5.1.1 系统的工作方式 40
5.1.2 系统业务流程分析 41
5.1.3 系统的体系结构 41
5.1.4 系统的软硬件组成 41
5.2 网络体系结构 42
结论 44
参考文献 45
附录1 46
附录2 53
致谢 54