随着如今能源问题越来越严峻,节能已经成为了当今社会的重中之重。传统的农业用水管理主要是依靠人工完成的,这种方式需要的工作人员多,不但费时、费力,而且效率低,容易出现迟缴、拖缴、漏缴等问题。为了加强农业用水管理,提高农业生产综合能力,促进农村经济长远发展,实行有计划的用水、有偿使用,按量收费,逐步实行阶梯型和阶段型的水价制度和计量水价制度是大势所趋。本论文根据我国农业用水的现实情况以基于预付费的智能用水系统为研究对象,重点探讨了预付费农田用水系统的整个结构,综合各方面的因素最终设计了一个基于智能卡的预付费农田用水系统的方案。这套预付费农田用水管理系统可以为相关部门管理农业用水提供一个很好的解决方案。此管理系统把用水量转化为更好计量的电量,不但节约了成本、简化了系统,而且方便管理。首先,对预付费农田用水系统的工作过程进行了详细的剖析,明确了预付费农田用水系统的设计目标。把用水量的计量转化为用电量的计量,简化了系统的结构。确定了以无线射频技术为系统的主要工作构架,通过M1卡来完成预付费农田用水的实际操作。深入分析和研究了信息传送及智能卡读写的方法。其次,设计中以高精度的PIC24FJ64GA006微处理器为核心,利用其丰富的功能很好完成了系统主控部分的工作。采用ADE7758芯片作为用电量采集单元的主要芯片,把繁琐的计量用水转变为对电量的计量,不但准确还精简了电路设计,降低了系统的成本,提高了电能的测量精度。采用射频芯片FM1702SL实现了射频读写部分的功能,使得整个系统更加的方便智能,方便了用户的使用。同时搭配M1射频卡以保证信息传递的安全可靠性。使用GPRS模块SIM900A来同步用户卡信息,让整个系统更加的安全,也方便了管理部门的工作。文中详细介绍了预付费农田用水系统各部分单元及外围电路的硬件设计。最后根据以上硬件设计,完成了硬件电路板的生产并采用MPLAB开发平台完成了预付费农田用水系统的程序设计与调试。通过系统调试发现,该系统基本完成了预付费农田用水的所有功能,很好的解决了付费农田用水存在的难题。