專利名稱：多功能低功耗智能卡燃?xì)庾詣?dòng)計(jì)費(fèi)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種控制調(diào)節(jié)裝置，特別是一種用于各種管道煤氣管理的智能卡自動(dòng)控制器。
現(xiàn)有的管道煤氣對(duì)用戶的供氣不能進(jìn)行自動(dòng)定量及預(yù)收費(fèi)用，管理上較為落后，用戶的用氣量?jī)H采用機(jī)械式煤氣表計(jì)量，當(dāng)煤氣表出現(xiàn)故障失效時(shí)，仍然照常供氣，因而不能準(zhǔn)確反映用戶的用氣量，管理上出現(xiàn)漏洞，經(jīng)濟(jì)上帶來(lái)?yè)p失。
本實(shí)用新型之目的旨在提供一種自動(dòng)控制定量供氣、當(dāng)煤氣表失效時(shí)自動(dòng)切斷氣源、并能實(shí)現(xiàn)預(yù)收費(fèi)管理、自動(dòng)化程度高、安全可靠、使用方便、經(jīng)濟(jì)適用的多功能低功耗智能卡燃?xì)庾詣?dòng)計(jì)費(fèi)器。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是這種多功能低功耗智能卡燃?xì)庾詣?dòng)計(jì)費(fèi)器包括IC卡、煤氣表、控制盒，計(jì)量傳感器、煤氣表計(jì)數(shù)器蓋及其開(kāi)啟傳感器安裝在煤氣表內(nèi)，電池盒及其電池盒開(kāi)啟傳感器、IC卡插入口、數(shù)碼管顯示器、按鍵、電動(dòng)控制閥、電路板都安裝在控制盒內(nèi)，煤氣表及控制盒內(nèi)的電動(dòng)控制閥串聯(lián)在煤氣管道中，電路板上安裝有IC卡讀寫(xiě)器、檢測(cè)電路、顯示電路、控制電路。
本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，徹底改變了目前管道煤氣中供氣不能自動(dòng)定量、人工收費(fèi)以及當(dāng)煤氣表失效時(shí)不能及時(shí)自動(dòng)切斷氣源的落后狀態(tài)，本實(shí)用新型將先進(jìn)的微電腦技術(shù)和電子技術(shù)應(yīng)用于煤氣管道的供氣控制裝置中，自動(dòng)定量準(zhǔn)確，開(kāi)通、切斷氣源及時(shí)，顯示直觀、功能齊全，并能實(shí)行預(yù)收費(fèi)及計(jì)算機(jī)管理。設(shè)計(jì)合理、安全可靠、適應(yīng)性強(qiáng)，為煤氣管道用氣管理現(xiàn)代化提供了一種先進(jìn)設(shè)備。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型電原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明如圖1所示，這種多功能低功耗智能卡燃?xì)庾詣?dòng)計(jì)費(fèi)器包括有IC卡(1)、計(jì)量傳感器(2)、煤氣表計(jì)數(shù)器蓋(3)、計(jì)數(shù)器蓋開(kāi)啟傳感器(4)、控制盒(5)、計(jì)量傳感器(2)、煤氣表計(jì)數(shù)器蓋(3)、計(jì)數(shù)器蓋開(kāi)啟傳感器(4)安裝在煤氣表(13)內(nèi)。控制盒(5)上蓋板上安裝有電池盒(6)及電池盒開(kāi)啟傳感器(7)，電池盒(6)內(nèi)安裝有4節(jié)5號(hào)電池(14)，控制盒(5)面板上安裝有IC卡插入口(8)、數(shù)碼顯示管(9)、按鍵(10)?？刂坪?5)內(nèi)安裝有電動(dòng)控制閥(11)、電路板(12)，電動(dòng)控制閥(11)串聯(lián)在煤氣管道(15)中。電路板(12)上安裝的電路如圖2所示，具有IC卡讀寫(xiě)器、檢測(cè)電路、顯示電路、控制電路。IC卡讀寫(xiě)器由單片機(jī)(U1)、IC卡座(XS1)、存貯器E2PROM(U2)為主構(gòu)成。IC卡座(XS1)與單片機(jī)(U1)的輸出輸入腳RB4-RB7、RC1連接，E2PROM(U2)與單片機(jī)(U1)的輸入輸出腳RB0-RB3、RA0連接。RA0通過(guò)三極管(N7、N8)、電阻(R6，R24)控制E2PROM(U2)的上電和下電。當(dāng)IC卡插入后，RC1腳上為低電平，單片機(jī)(U1)檢測(cè)到后，立即轉(zhuǎn)入讀寫(xiě)卡程序段執(zhí)行相應(yīng)的讀寫(xiě)卡操作。檢測(cè)電路包括計(jì)量傳感器電路、煤氣表計(jì)數(shù)器蓋開(kāi)啟傳感器電路、電池盒開(kāi)啟傳感電路、電池電壓監(jiān)測(cè)電路、按鍵電路。計(jì)量傳感器電路由于簧管(JS)、永久磁鐵(NS)、電阻(R3)組成。干簧管(JS)和電阻(R3)串聯(lián)后分別接至電源(Vcc)和地(GND)，公共點(diǎn)接至單片機(jī)(U1)的輸入腳RC2，永久磁鐵(NS)安裝在煤氣表(13)計(jì)數(shù)器的小齒輪上，小齒輪每轉(zhuǎn)一圈，干簧管(JS)吸合一次，產(chǎn)生一脈沖信號(hào)，通RC2腳供單片機(jī)(U1)程序計(jì)數(shù)，來(lái)測(cè)知用氣量。煤氣表計(jì)數(shù)器蓋開(kāi)啟傳感器電路、電池盒開(kāi)啟傳感器電路由接近開(kāi)關(guān)(S1、S2)、二極管(D1、D2)和電阻(R5)組成。開(kāi)關(guān)(S1、S2)一端連在一起，通過(guò)電阻(R5)連到地，同時(shí)連到單片機(jī)(U1)之輸入腳RC5，其另一端分別通過(guò)二極管(D1、D2)和電阻(R204、R205)連至單片機(jī)(U1)的RB1、RB2。正常時(shí)，開(kāi)關(guān)(S1、S2)閉合，單片機(jī)(U1)之RC5腳輸入高電平，當(dāng)煤氣表計(jì)數(shù)器蓋(3)打開(kāi)或電池盒(6)被開(kāi)啟時(shí)，RC5輸入為低電平，單片機(jī)(U1)檢測(cè)到低電平后，立即發(fā)出命令，關(guān)閉閥體、切斷氣源，并視為一次違章操作，將記錄存入E2PROM(U2)，并隨時(shí)轉(zhuǎn)儲(chǔ)至IC卡中，供煤氣管理部門(mén)查詢和管理。電池電壓監(jiān)控電路由集成電路(U3)組成。集成電路(U3)的Ucc和Vss分別連至電池的正極和負(fù)極，OUT腳與單片機(jī)(U1)之輸入腳RC2相連，當(dāng)電池電壓正常時(shí)，OUT腳輸出高電平，否則，輸出低電平，即電池電壓不正常，單片機(jī)(U1)檢測(cè)到低電平后，立即關(guān)閉閥體，切斷氣源。并將狀態(tài)和剩余氣量寫(xiě)入E2RPOM(U3)中。如果用戶來(lái)不及購(gòu)買電池，而又急需用氣時(shí)，可按一次應(yīng)急鍵(K1)，閥體又被打開(kāi)，允許用戶繼續(xù)用氣，用完后立即關(guān)閥，并從E2PROM(U3)中減去用量。此后用戶必須更換電池方可正常使用。按鍵電路分別由應(yīng)急鍵(K1)、查詢鍵(K2)、電阻(R1、R2)組成，供用戶應(yīng)急用氣和用戶查詢剩余氣量使用。顯示電路由數(shù)碼管(LED1-LED3)、電阻(R201-R207)、單片機(jī)(U1)組成。數(shù)碼管(LED1-LED3)之A-G數(shù)碼管腳相對(duì)應(yīng)連在一起，并分別通過(guò)電阻(R201-R207)連至單片機(jī)(U1)的RB0-RB6腳，每個(gè)數(shù)碼管的公共端Vss分別連至單片機(jī)(U1)的RA1、RA2、RA3腳，構(gòu)成動(dòng)態(tài)掃描顯示電路。當(dāng)插入IC卡或按查詢鍵(K2)，顯示剩余氣量和工作狀態(tài)20秒鐘，此后顯示器滅，電路處于低功耗?？刂齐娐酚扇龢O管(N1-N6)、電阻(R10、R11、R13、R14、R15、R16)、限位開(kāi)關(guān)(GFS、KFS)和單片機(jī)(U1)組成。單片機(jī)(U1)之輸出端RC6、RC7分別通過(guò)電阻(R10、R11)連至三極管(N1、N2)的基極，當(dāng)RC6為高電平、RC6為低電平時(shí)，N1導(dǎo)通，N2截止，直流電機(jī)繞組(M1)中的電流由B點(diǎn)流向A點(diǎn)，閥體開(kāi)啟。反之，則閥體關(guān)閉。當(dāng)限位開(kāi)關(guān)(GFS、KFS)合上后，表示開(kāi)、關(guān)閥到位，電機(jī)停轉(zhuǎn)。
參見(jiàn)圖2，IC卡座(XS1)、單片機(jī)(U1)及E2PROM(U2)為主構(gòu)成IC卡讀寫(xiě)器。用戶持有IC卡及現(xiàn)金到指定的煤氣管理部門(mén)辦理購(gòu)氣手續(xù)，計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)根據(jù)用戶交款金額、通過(guò)寫(xiě)卡器向IC卡中寫(xiě)入一組密碼和數(shù)據(jù)，用戶將此卡插入自己家中的智能卡控制器，IC卡讀寫(xiě)器自動(dòng)識(shí)別密碼，確認(rèn)IC卡有效后，將卡中的購(gòu)氣量讀出并存入單片機(jī)(U1)之內(nèi)部RAM中，并將IC卡中數(shù)據(jù)清零。當(dāng)IC卡拔出后，開(kāi)啟電動(dòng)控制閥(11)，向用戶供氣。與此同時(shí)，通過(guò)安裝在煤氣表(13)內(nèi)的計(jì)量傳感器(2)測(cè)定用戶用氣量。每使用完1m3氣，存入單片機(jī)(U1)中的購(gòu)氣量減1，當(dāng)剩余氣量＜5m3時(shí)，自動(dòng)切斷氣源，如果用戶來(lái)不及購(gòu)氣，而又急需用氣時(shí)，可按一次應(yīng)急鍵，閥被自動(dòng)打開(kāi)，允許用戶繼續(xù)使用5m3氣。用完后立即關(guān)閉。此時(shí)，應(yīng)急鍵無(wú)效，用戶必須持卡購(gòu)氣后，方可正常使用。
單片機(jī)(U1)內(nèi)設(shè)計(jì)有時(shí)鐘日歷程序，當(dāng)閥體累計(jì)開(kāi)啟一定時(shí)間后，計(jì)量傳感器(2)無(wú)脈沖信號(hào)輸出，則認(rèn)為煤氣表(13)失效，控制器自動(dòng)關(guān)閥，切斷。須經(jīng)煤氣管理部門(mén)維修后，向智能卡控制器中插入維修卡，方可正常供氣，同時(shí)，因具有時(shí)鐘日歷程序，可以滿足各煤氣管理部門(mén)使用多種計(jì)費(fèi)率的需要。
圖2中單片機(jī)(U1)的型號(hào)為MC68H05P1，E2PROM(U2)的型號(hào)為93C46，集成電路(U3)的型號(hào)為MA×890，數(shù)碼管LED1-LED3型號(hào)為E30561LF。
權(quán)利要求1.一種多功能低功耗智能卡燃?xì)庾詣?dòng)計(jì)費(fèi)器，包括IC卡(1)、煤氣表(13)、控制盒(5)，其特征在于計(jì)量傳感器(2)、煤氣表計(jì)數(shù)器蓋(3)、計(jì)數(shù)器蓋開(kāi)啟傳感器(4)安裝在煤氣表(13)內(nèi)，電池盒(6)及其電池盒開(kāi)啟傳感器(7)、IC卡插入口(8)、數(shù)碼管顯示器(9)、按鍵(10)、電動(dòng)控制閥(11)、電路板(12)都安裝在控制盒(5)內(nèi)，煤氣表(13)及控制盒內(nèi)的電動(dòng)控制閥(11)串聯(lián)在煤氣管道中，電路板(12)上安裝有IC卡讀寫(xiě)器、檢測(cè)電路、顯示電路、控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能低功耗智能卡燃?xì)庾詣?dòng)計(jì)費(fèi)器，其特征在于IC卡讀寫(xiě)器以IC卡座(XS1)、單片機(jī)(U1)、貯存器E2PROM(U2)為主構(gòu)成，IC卡座(XS1)與單片機(jī)(U1)的RB4-RB7和RC1管腳相連。E2PROM(U2)的輸入輸出腳與單片機(jī)(U1)的輸入輸出腳RA0、RB0-RB3相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能低功耗智能卡燃?xì)庾詣?dòng)計(jì)費(fèi)器，其特征在于檢測(cè)電路包括計(jì)量傳感電路、煤氣表計(jì)數(shù)器蓋開(kāi)啟傳感器電路、電池盒開(kāi)啟傳感器電路、電池電壓監(jiān)測(cè)電路、按鍵檢測(cè)電路，計(jì)量傳感電路由干簧管(JS)、永久磁鐵(NS)、電阻(R3)組成，干簧管(JS)和電阻(R3)串聯(lián)后分別連至電源(Vcc)和地(GND)，干簧管(JS)和電阻(R3)的連接點(diǎn)接至單片機(jī)(U1)的輸入管腳RC2，煤氣表計(jì)數(shù)器蓋開(kāi)啟傳感器電路和電池盒開(kāi)啟傳感器電路分別由接近開(kāi)關(guān)(S1、S2)、二極管(D1、D2)、電阻(R5)組成，開(kāi)關(guān)(S1、S2)一端連在一起并通過(guò)電阻(R5)接地，同時(shí)連至單片機(jī)(U1)的輸入腳(RC5)，開(kāi)關(guān)(S1、S2)的另一端分別通過(guò)二極管(D1、D2)連至單片機(jī)(U1)的輸出腳RB1、RB2，電池電壓監(jiān)測(cè)電路由欠壓檢測(cè)集成電路(U3)組成，集成電路(U3)的Vcc和GND腳分別連至電池的正端和負(fù)端，OUT腳連至單片機(jī)(U1)的輸入腳RC3，按鍵電路分別由查詢按鍵(K1)、應(yīng)急按鍵(K2)、電阻(R1、R2)串聯(lián)后接至電源和地，其連接點(diǎn)分別接至單片機(jī)(U1)的輸入腳RC0、RC4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能低功耗智能卡燃?xì)庾詣?dòng)計(jì)費(fèi)器，其特征在于顯示電路包括單片機(jī)(U1)、數(shù)碼管(LED1-LED3)、電阻(R201-R207)，數(shù)碼管(LED1-LED3)的A-G腳相應(yīng)連在一起，并分別通過(guò)電阻(R201-R207)連至單片機(jī)(U1)的輸出腳RB0-RB6，每個(gè)數(shù)碼管(LED1-LED3)的公共端(Vss)分別連至單片機(jī)的輸出腳RA1-RA3，形成動(dòng)態(tài)掃描顯示。
專利摘要一種多功能低功耗智能卡燃?xì)庾詣?dòng)計(jì)費(fèi)器,包括IC卡,煤氣表、控制盒、計(jì)量傳感器、煤氣表計(jì)數(shù)器蓋及其開(kāi)啟傳感器安裝在煤氣表內(nèi),電池盒及其電池盒開(kāi)啟傳感器、IC卡插入口、數(shù)碼管顯示器、按鍵、電動(dòng)控制閥、電路板都安裝在控制盒內(nèi),能自動(dòng)計(jì)費(fèi)、定量供氣,技術(shù)性能先進(jìn)、功能齊全、管理科學(xué)。
文檔編號(hào)G01D4/00GK2276630SQ96235419
公開(kāi)日1998年3月18日 申請(qǐng)日期1996年8月1日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月1日
發(fā)明者袁學(xué)文, 何志士, 郭平, 柳林, 曹斌, 吳岳申 申請(qǐng)人:楊梁開(kāi)