專(zhuān)利名稱(chēng)：Ic卡電腦水表控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種專(zhuān)用的計(jì)費(fèi)儀表，更準(zhǔn)確地說(shuō)，是涉及一種使用IC卡計(jì)算水量并可預(yù)收水費(fèi)的水表控制器。
我國(guó)是世界上嚴(yán)重缺水的國(guó)家之一，為了確保國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和人民生活的正常供水，必須依法管理及節(jié)約用水，并改變傳統(tǒng)用水觀念，恢復(fù)自來(lái)水的商品屬性，改“賒錢(qián)用水”為“先買(mǎi)后用”，既方便用戶(hù)，又能提高管理水平?，F(xiàn)有技術(shù)中，IC卡已廣泛地應(yīng)用于電表、煤氣表及水表的預(yù)收費(fèi)；本發(fā)明人也獲得了二項(xiàng)有關(guān)水表控制器的專(zhuān)利(專(zhuān)利號(hào)ZL96240707.0，ZL97223945.6)，其中前者適用于家用小口徑水表，后者用于企業(yè)的大口徑水表。但是，隨著技術(shù)的進(jìn)步及用戶(hù)需求的提高，發(fā)現(xiàn)仍存在不足之處，主要是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高，安裝不夠方便，使推廣運(yùn)用受到局限。發(fā)明人經(jīng)深入研究，對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)作了改進(jìn)與完善。本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，工作可靠，保密性好，使用方便，物美價(jià)廉的IC卡家用電腦水表控制器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括檢測(cè)部分及訊號(hào)預(yù)處理電路，單片微機(jī)及外圍電路，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，顯示部分，自動(dòng)復(fù)位電路，控制部分和電源電路。檢測(cè)部分由傳感器組件構(gòu)成，訊號(hào)預(yù)處理電路由集成塊，電阻，電容及發(fā)光二極管構(gòu)成；單片微機(jī)及外圍電路由集成塊，晶振，電容及電阻構(gòu)成；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器由集成塊與電阻構(gòu)成；顯示部分由集成塊及4位LED數(shù)碼管構(gòu)成；自動(dòng)復(fù)位電路由集成塊，電阻，電容及三極管構(gòu)成；控制部分由電阻，三極管，發(fā)光二極管及繼電器構(gòu)成。
在檢測(cè)及訊號(hào)預(yù)處理電路中，三只水表的流量脈沖訊號(hào)從CZ1的P1，P2，P3口送入，分別經(jīng)過(guò)C10-12與IC4的第2腳相聯(lián)，IC4輸出端第3腳與單片微機(jī)IC1的第8腳相聯(lián)。
單片微機(jī)IC1的第2,3腳與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器IC2的第5,6腳相聯(lián)，IC1第6,7腳通過(guò)CZ3的第4,5腳與IC卡相聯(lián)，IC1第12～17腳與顯示部分相聯(lián)，第11腳與控制部分相聯(lián)，第19腳與自動(dòng)復(fù)位電路相聯(lián)。
在顯示部分中，IC1的第12～15腳與譯碼器IC5的第1,2,6,7腳相聯(lián)，IC5第9～15腳與數(shù)碼管的段信號(hào)端相聯(lián)，IC1的第16,17腳與譯碼驅(qū)動(dòng)器IC6的第2,3腳相聯(lián)，IC6的輸出端第4～7腳分別與4位LED數(shù)碼管的共陰極端相聯(lián)。
自動(dòng)復(fù)位電路中，定時(shí)器IC3第2腳通過(guò)C9與IC1第19腳相聯(lián)，其輸出端3腳通過(guò)R8與T1基極相聯(lián)，集電極通過(guò)C5與IC1復(fù)位端1腳相聯(lián)。
控制電路中，IC1的控制訊號(hào)端第11腳通過(guò)R5與T2，T3相聯(lián)，T3的輸出端(集電極)與繼電器相聯(lián)，繼電器與電磁閥相聯(lián)。
本實(shí)用新型由于采用最先進(jìn)的單片機(jī)、存儲(chǔ)器、電磁閥和傳感器，電路簡(jiǎn)單，安裝方便，工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)。由于設(shè)置了雙重密碼，各種運(yùn)行參數(shù)可在IC卡中設(shè)定，能自動(dòng)識(shí)別有無(wú)卡及自動(dòng)進(jìn)行讀卡和寫(xiě)卡操作，保密性好，能較好的防止偽造IC卡或仿制本裝置，使管理科學(xué)化和法制化。本實(shí)用新型采用低電壓低功耗電磁閥，使用交直流供電，停電時(shí)自動(dòng)切換，電瓶充電，備用電瓶可使用48小時(shí)以上?？赏瑫r(shí)掛接1～3只水表，滿(mǎn)足現(xiàn)代居室的多路供水。
本實(shí)用新型的主要電路結(jié)構(gòu)及聯(lián)接特征由以下的實(shí)施例及其附圖給出，但本實(shí)用新型的內(nèi)容不限于附圖所示。


圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)原理圖。
下面結(jié)合圖1詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)本實(shí)用新型提出的具體裝置的細(xì)節(jié)及工作原理。
在圖1所示的電路中，本實(shí)用新型包括檢測(cè)部分及訊號(hào)預(yù)處理電路，單片微機(jī)及外圍電路，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，顯示部分，自動(dòng)復(fù)位電路，控制部分和電源電路。檢測(cè)部分由霍爾傳感器或反射式紅外傳感器組件構(gòu)成，訊號(hào)預(yù)處理電路由IC4，R12-19，C10-14及發(fā)光二極管LED1構(gòu)成；單片微機(jī)及外圍電路由IC1，CRYS，C1-3，C7，C3，R1構(gòu)成；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器由IC2，R2構(gòu)成，顯示部分由IC5，IC6及4位LED數(shù)碼管構(gòu)成；自動(dòng)復(fù)位電路由IC3，R6-9，C4-6，C9及T1構(gòu)成；控制部分由R5，T2，T3，LED2及繼電器構(gòu)成。
流量檢測(cè)信號(hào)由CZ1的P1，P2，P3口送入，分別通過(guò)C10～1210～12送入IC4第2腳，IC4輸出端第3腳接入單片微機(jī)IC1的第8腳。
單片微機(jī)IC1的第2,3腳與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器IC2的第5,6腳相聯(lián)，IC1第6,7腳通過(guò)CZ3的第4,5腳與IC卡相聯(lián)，IC1第12～17腳與顯示電路相聯(lián)，第11腳與控制電路相聯(lián)，第19腳與復(fù)位電路相聯(lián)。
顯示器采用7段LED數(shù)碼管，段譯碼驅(qū)動(dòng)電路IC5的第1,2,6,7腳分別與IC1第12～15腳相聯(lián)，位譯碼驅(qū)動(dòng)電路IC6的第2,3腳與IC1的第16,17腳相聯(lián)。
定時(shí)器IC3及其外圍元件構(gòu)成自動(dòng)復(fù)位電路，IC3第2腳通過(guò)C9與IC1第19腳相聯(lián)，IC3第3腳通過(guò)R8與T1基極相聯(lián)，T1集電極通過(guò)C5與IC1第1腳相聯(lián)。
控制電路中，IC1第11腳通過(guò)R5與T2，T3相聯(lián)，T3集電極與繼電器相聯(lián)，繼電器與電磁閥相聯(lián)。
在附圖所示的實(shí)施例中，單片微機(jī)可采用GMS97C2051，IC卡采用AT24LC(2，電磁閥采用低電壓低功耗電磁閥，傳感器可采用霍爾傳感器或光電傳感器。
最佳實(shí)施例的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為○表號(hào)8位十六進(jìn)制數(shù)字，是供水管理部門(mén)為該用戶(hù)指定的唯一通行字；○購(gòu)水量為用戶(hù)每次購(gòu)水時(shí)水量，4位10進(jìn)制整數(shù)，范圍0～9999立方米；○購(gòu)水次數(shù)2位有效數(shù)字，范圍0～99次，由管理微機(jī)自動(dòng)完成，標(biāo)志用戶(hù)第幾次購(gòu)水；○報(bào)警低限(立方米)2位有效數(shù)字，范圍0～99立方米，由供水部門(mén)任意設(shè)定；○每次購(gòu)水量數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)用戶(hù)每次購(gòu)水量，最大為99次。本組數(shù)據(jù)為用戶(hù)的用水檔案資料；○多表控制本控制器可以同時(shí)掛1～3塊水表，一只電磁閥為主控閥門(mén)。
當(dāng)預(yù)購(gòu)水量為零時(shí)關(guān)閉主控閥門(mén)，并作欠水記錄，再次購(gòu)水時(shí)扣除。使用說(shuō)明及工作原理○水表的安裝和初始化水表由供水管理部門(mén)指定的技術(shù)人員安裝。安裝完畢，使用初始化IC卡對(duì)水表內(nèi)微機(jī)及存儲(chǔ)器進(jìn)行初始化，使其成為空表，為用戶(hù)正確使用做好準(zhǔn)備；○用戶(hù)購(gòu)水用戶(hù)根據(jù)自身用水量及經(jīng)濟(jì)實(shí)力至供水管理部門(mén)預(yù)購(gòu)水量。
第一次購(gòu)水時(shí)在“IC卡供水管理系統(tǒng)”中建立用戶(hù)檔案，確定有關(guān)參數(shù)，售給用戶(hù)IC卡；○插卡用水用戶(hù)持IC卡，插入表中，進(jìn)入讀卡操作。水表自動(dòng)讀入卡中數(shù)據(jù)，首先核對(duì)密碼，如密碼相符則進(jìn)入以下步驟，否則不予理睬。其次，按照購(gòu)水次數(shù)，查詢(xún)購(gòu)水?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，購(gòu)水有效，則開(kāi)閥送水，并依次顯示本次購(gòu)水量和剩余水量，每參數(shù)顯示5秒，否則不予接受。然后自動(dòng)清除IC卡內(nèi)購(gòu)水量。剩余水量為上次余量與本次購(gòu)水量之和。使用過(guò)程中插入非法卡可能導(dǎo)致斷水，應(yīng)在顯示期間退出IC卡，其它時(shí)間退卡，可能干擾程序運(yùn)行。
○保存用戶(hù)檔案當(dāng)讀卡完畢，自動(dòng)進(jìn)入寫(xiě)卡操作，將用戶(hù)水表內(nèi)歷史數(shù)據(jù)全部寫(xiě)入用戶(hù)卡中。用戶(hù)再次購(gòu)水前，供水管理部門(mén)進(jìn)行審核，并建立用戶(hù)檔案?？梢詫?shí)現(xiàn)供用水的科學(xué)管理，進(jìn)行宏觀調(diào)控，并防止不法用戶(hù)修改用戶(hù)卡內(nèi)數(shù)據(jù)的行為；○報(bào)警當(dāng)用戶(hù)剩余水量低于報(bào)警低限時(shí)，關(guān)閘斷水，10分鐘后自動(dòng)恢復(fù)供水，并持續(xù)動(dòng)態(tài)顯示剩余水量，提醒用戶(hù)準(zhǔn)備購(gòu)水，預(yù)購(gòu)水量為零后則持續(xù)顯示欠水量，欠水量為增量；○顯示水表每一分鐘，依次顯示本次預(yù)購(gòu)水量、已用水量及剩余水量，每個(gè)參數(shù)顯示5秒鐘，顯示完畢后關(guān)閉顯示；○工作指示當(dāng)正常用水時(shí)，工作指示燈會(huì)定時(shí)亮暗，指示程序工作正常。
○自動(dòng)復(fù)位在遇到強(qiáng)烈干擾，微機(jī)鎖機(jī)和程序飛逸時(shí)，系統(tǒng)可在一分鐘內(nèi)自動(dòng)復(fù)位，恢復(fù)正常運(yùn)行。
本實(shí)用新型當(dāng)控制器中無(wú)費(fèi)時(shí)，顯示器顯示“0000”，關(guān)閉斷水，當(dāng)插入有效IC卡(密碼正確，有預(yù)購(gòu)水量)時(shí)，控制器自動(dòng)讀入卡內(nèi)數(shù)據(jù)，開(kāi)閥送水。每分鐘依次顯示本次預(yù)購(gòu)水量，已用水量及剩余水量，每參數(shù)顯示5秒。當(dāng)用戶(hù)用水時(shí)，傳感器送出流量脈沖訊號(hào)，每升水一個(gè)脈沖，同時(shí)LED1閃亮一次。此脈沖信號(hào)從單片微機(jī)IC1的P3、P4口輸入，該口定義為計(jì)數(shù)器工作方式，經(jīng)過(guò)微機(jī)一系列運(yùn)算處理后，存儲(chǔ)并顯示有關(guān)數(shù)據(jù)。當(dāng)剩余水量達(dá)到報(bào)警限額時(shí)，關(guān)閥1分鐘，以后持續(xù)顯示剩余水量，提醒用戶(hù)盡快購(gòu)水。預(yù)購(gòu)水量為零，關(guān)閥斷水。如有兩只以上水表，本裝置僅關(guān)斷一路供水，對(duì)其余用水作欠水量記錄，以后有費(fèi)時(shí)自動(dòng)減去。
權(quán)利要求1.一種IC卡電腦水表控制器，包括檢測(cè)部分及訊號(hào)預(yù)處理電路，單片微機(jī)及外圍電路，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，顯示部分，自動(dòng)復(fù)位電路，控制部分和電源電路；其特征在于①檢測(cè)部分由傳感器組件構(gòu)成，訊號(hào)預(yù)處理電路由集成塊，電阻，電容及發(fā)光二極管構(gòu)成；單片微機(jī)及外圍電路由集成塊，晶振，電容及電阻構(gòu)成；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器由集成塊與電阻構(gòu)成；顯示部分由集成塊及4位LED數(shù)碼管構(gòu)成；自動(dòng)復(fù)位電路由集成塊，電阻，電容及三極管構(gòu)成；控制部分由電阻，三極管，發(fā)光二極管及繼電器構(gòu)成；②在檢測(cè)及訊號(hào)預(yù)處理電路中，三只水表的流量脈沖訊號(hào)從CZ1的P1，P2，P3口送入，分別經(jīng)過(guò)C10～12與IC4的第2腳相聯(lián)，IC4輸出端第3腳與單片微機(jī)IC1的第8腳相聯(lián)；③單片微機(jī)IC1的第2,3腳與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器IC2的第5,6腳相聯(lián)，IC1第6,7腳通過(guò)CZ3的第4,5腳與IC卡相聯(lián)，IC1第12～17腳與顯示部分相聯(lián)，第11腳與控制部分相聯(lián)，第19腳與自動(dòng)復(fù)位電路相聯(lián)；④在顯示部分中，IC1的第12～15腳與譯碼器IC5的第1,2,6,7腳相聯(lián)，IC5第9～15腳與數(shù)碼管的段信號(hào)端相聯(lián)，IC1的第16,17腳與譯碼驅(qū)動(dòng)器IC6的第2,3腳相聯(lián)，IC6的輸出端第4～7腳分別與4位LED數(shù)碼管的共陰極端相聯(lián)；⑤自動(dòng)復(fù)位電路中，定時(shí)器IC3第2腳通過(guò)C9與IC1第19腳相聯(lián)，其輸出端3腳通過(guò)R8與T1基極相聯(lián)，集電極通過(guò)C5與IC1復(fù)位端1腳相聯(lián)；⑥控制電路中，IC1的控制訊號(hào)端第11腳通過(guò)R5與T2,T3相聯(lián)，T3的輸出端(集電極)與繼電器相聯(lián)，繼電器與電磁閥相聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IC卡電腦水表控制器，其特征是單片微機(jī)可采用GMS97C2051,IC卡采用AT24LC02，電磁閥采用低電壓低功耗電磁閥，傳感器可采用霍爾傳感器或光電傳感器。
專(zhuān)利摘要一種IC卡電腦水表控制器，包括檢測(cè)部分及訊號(hào)預(yù)處理電路，單片微機(jī)及外圍電路，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，顯示部分，自動(dòng)復(fù)位電路，控制部分和電源電路；可以同時(shí)掛1～3塊水表，一只電磁閥為主控閥門(mén)。三只水表的流量脈沖訊號(hào)從CZ
文檔編號(hào)G08C19/00GK2354194SQ9824750
公開(kāi)日1999年12月15日 申請(qǐng)日期1998年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月16日
發(fā)明者陳國(guó)經(jīng), 吳志娟, 趙娉 申請(qǐng)人:昆明市第一看守所