智能卡作為系統的信息傳輸媒介，決定了系統的數據傳輸形式，采用無線射頻方式進行數據交換，系統的智能卡是一種射頻卡。智能卡內集成了芯片、感應線圈及電容等元件，并封裝在一個標準的PVC卡片中。讀寫時，將射頻卡靠近閱讀器，閱讀器天線發出的電磁波在卡內的天線上產生感應電流，為卡內集成芯片提供能量。而該卡內的集成電路芯片存儲有制造時輸入的唯一數字辨識號碼，該號碼被編碼以后調制天線上的電流信號，再以電磁波的形式傳遞回閱讀器。閱讀器將收到的無線信號傳給現場控制器，由現場控制器進行信號處理并對執行裝置發出指令。大多數智能卡將卡內的身份辨識號碼(ID號碼)編碼為曼徹斯特碼，并由單片機進行解碼。

　　3.3 射頻天線

　　射頻天線設計是實現非接觸式讀寫的重要環節，系統采用無線射頻感應元件GB9。通訊主要技術指標是：發射頻率125 kHz;電源DC+5 V/90 mA;讀距離>100 mm。所需讀或寫卡片的數據分別由89C51的串行口的數據接收端(RXD)和發送端(TX)接收發送。讀到智能卡數據時，其P.LED端產生的電平可使89C51的INTI發生中斷，由此啟動中斷處理程序將數據作相應處理。

　　4 軟件設計

　　軟件系統設計采用了模塊化設計方式，主控程序包括系統初始化、中斷類型判斷、顯示處理、功耗模式處理等。系統初始化包括對端口、中斷、LCD控制寄存器的設置，系統初始化以后，進入節能模式，直到有中斷源將其喚醒，再進入相應中斷服務程序。功能模塊子程序包括：刷卡子程序、水表故障子程序、閥門控制子程序和水流量采集子程序。

　　4.1 系統主程序設計

　　非接觸式智能表實現的主要功能是：

　　(1)用戶持智能卡到水司預購一定量的水，然后將智能卡靠近智能表感應區刷卡，智能表讀取水量信息，控制閥門打開，水表進入工作狀態。

　　(2)用水過程中，水表及時將“總用水量”、“用水余額”等信息存到Flash RAM區，用水余額為零時，啟動閥門控制子程序。主程序軟件流程，如圖4所示。

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　　4.2 閥門控制功能子程序

　　閥門控制子程序是通過讀取剩余用水金額，根據余額的多少來控制電磁閥的開關，同時如余額相對較低，系統系統發出報警信號，提醒用戶應進行充值。閥門控制子程序軟件流程如圖5所示。

　　5 關鍵技術設計

　　5.1 系統的功耗問題

　　傳統的水表無需電源，即使有電源也容易被主觀切斷，造成系統無法工作。因此智能表采用堿性干電池進行供電，但是電池的容量有限，水表的功耗問題研究就顯得尤為重要。智能表的能耗主要由3項組成：第一項是單片機運行和LCD顯示的能耗。第二項是智能表執行單元運行時的瞬間能耗。第三項是一些聲音報警等輔助功能的功耗。其中第一項是最主要的，所以首先要對單片機進行功耗分析，對應用運行中的有效功耗和無效功耗分別做時間和空間域劃分，集中有效功耗的時間和空間域，同時應用軟件優化程序達到綜合降耗效果。

　　5.2 數據的自動糾錯

　　為防止盜水現象，我國大部分水表均安裝于室外，長年處于干擾的環境下，受到外界的強電、強磁等干擾時，可能發生數據混亂現象。雖然較少發生，但用戶表數量多，覆蓋面廣，應引起重視。針對這種想象，采用了數據自動糾錯技術：增大存貯器的容量，把數據同步存放在5個不同的位置，讀取數據時，同時從5處讀取，對讀取的進行分析，只要其中的3處以上相同，就認為數據是有效的，同時，對出現錯誤的數據進行糾錯處理。這樣就會減少因智能表非主觀混亂而產生的糾紛。

　　5.3 防振動設計

　　智能表因水流經過產生的振動，會引起磁敏元件的多次計數和采樣，造成電子計數和輪計數不一致，針對這個問題，可運用遲滯比較器的技術，將磁敏元件做成特殊的遲滯器，當磁敏元件吸合時，磁鐵需靠近磁敏元件5 mm，但要使磁敏元件斷開，則需使磁鐵離開磁敏元件至8 mm，這樣就能有效解決振動動情況下亂計數的問題。

　　6 結束語

　　在應用過程中，對于在強電磁波和其他復雜干擾情況下，系統會產生意外的操作錯誤，因此增強系統抗干擾能力，有待繼續研究的。