專利名稱：Ic卡水表控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種控制調(diào)節(jié)裝置，具體涉及一種用于供水網(wǎng)管理的智能控制器。
現(xiàn)有的供水系統(tǒng)為每家每戶安裝一個機械水表，月底或季度末由管理人員挨家挨戶抄表，人工統(tǒng)計數(shù)字，手工計算費用，匯總列表，然后再逐一征收，管理方式極其原始，手續(xù)繁瑣、費工費時，而且有些單位拖欠水費現(xiàn)象十分嚴(yán)重，供水單位管理上也容易出現(xiàn)漏洞，給自來水公司經(jīng)濟上造成很大損失。
本實用新型之目的旨在提供一種自動控制定時定量供水、實現(xiàn)預(yù)收費、自動化程度高、安全可靠、使用方便、經(jīng)濟實用、功能齊全的IC卡水表控制器。
本實用新型的技術(shù)解決方案是這種IC卡水表控制器由IC卡、采樣傳感器、控制盒組成，與干式水表配套使用，采樣傳感器安裝在水表內(nèi)并引出采樣信號線連接至控制盒，控制盒由控制板、控制閥、電池盒、管接頭、采樣信號線構(gòu)成，控制板其電路包括數(shù)據(jù)采樣電路、電壓檢測集成電路、掉電數(shù)據(jù)保存電路、防磁電路、控制電路、顯示電路、手動控制電路、IC卡讀寫電路，顯示電路還包括安裝在控制盒面板上的數(shù)碼管、發(fā)光管，手動控制電路也包括安裝在控制盒面板上的漢字組成觸摸按鍵，控制盒上還安裝有IC卡插卡口，控制盒內(nèi)控制板的各電路都與單片機CPU的相關(guān)輸入輸出腳連接，并且各電路也都包括單片機CPU，采樣傳感器通過采樣信號線與控制板上的數(shù)據(jù)采樣電路連接，數(shù)據(jù)采樣電路連接并經(jīng)單片機CPU通過程序作脈沖計數(shù)處理，單片機CPU輸出驅(qū)動顯示電路和控制電路，控制電路輸出連接控制閥，控制水管閥門的打開或關(guān)閉，手動控制電路和IC卡讀寫電路都連接單片機CPU的輸入輸出腳，掉電數(shù)據(jù)保存電路由存貯器E2PROM、電阻、電容連接單片機GPU構(gòu)成，防磁電路由干簧管一端接地另一端串接上拉電阻后連接單片機CPU輸入腳構(gòu)成，電壓檢測集成電路由欠壓檢測集成芯片和電容電阻組成，電壓檢測集成電路的輸出腳連接至單片機GPU的輸入腳。
本實用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型特別具有程控與傳感器組合實現(xiàn)穩(wěn)定的水表故障檢測功能；由數(shù)碼管、發(fā)光管與控制面板上的漢字組成觸摸按鍵啟動顯示的直觀狀態(tài)顯示功能；由IC卡作為載體的數(shù)據(jù)傳送和信息反饋功能。將先進的微電腦技術(shù)和電子技術(shù)、機械技術(shù)應(yīng)用于控制裝置中，特別具有程控與傳感器組合實現(xiàn)的特有的定時定量供水及水表故障檢測功能，能自動取樣計量并能按多種功能組合計費；特有的2.7V-3.6V低電壓狀態(tài)運行功能；維修功能；十二個月實際用水量循環(huán)記錄并通過IC卡進行信息反饋功能；具有自動定時定量計量準(zhǔn)確、開通或切斷水源及時、顯示直觀、功能齊全等特點。設(shè)計合理、安全可靠、適應(yīng)性強，為供水管理現(xiàn)代化提供了一種先進設(shè)備。
圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型電路原理圖。
下面結(jié)合圖1、圖2對本實用新型的技術(shù)方案作詳細(xì)說明如圖1所示，本IC卡水表控制器由IC卡，采樣傳感器2，控制盒4組成，與干式水表1串聯(lián)配套使用。采樣傳感器安裝在水表內(nèi)并引出采樣信號線3?？刂坪杏煽刂瓢?、控制閥6、電池盒12(長壽高能鋰電池)、管接頭11、采樣信號線3組成，控制盒上留有IC卡插卡口，控制盒面板上有數(shù)碼管8、發(fā)光管10、按鍵9和功能漢字提示。
如圖2所示，控制板包括數(shù)據(jù)采樣電路、掉電數(shù)據(jù)保存電路、電壓檢測集成電路、防磁電路、控制電路和包括數(shù)碼管8、發(fā)光管10組成的顯示電路、包括按鍵9的手動控制電路、包括IC卡插座7的IC卡讀寫電路。顯示電路由單片機CPU、數(shù)碼管LED8、發(fā)光管LED1、LED2、LED3、電阻R10-R16組成，數(shù)碼管LED8為三位共陰極數(shù)碼管，其A-G腳分別串聯(lián)限流電阻R10-R16接單片機U1的輸出腳10-16，三個選位腳分別接單片機U1的輸出腳7-9；三個發(fā)光管連接成共陰方式，共陰端接單片機U1的輸出腳22，三個正極分別通過電阻R14、R15、R16接單片機U1的輸出腳10、11、12，由單片機U1驅(qū)動數(shù)碼管LED8、發(fā)光管LED1、LED2、LED3形成低功耗動態(tài)掃描顯示。當(dāng)插入IC卡顯示當(dāng)時氣量整數(shù)3秒，按查詢鍵K1先顯示當(dāng)時氣量整數(shù)3秒接著顯示當(dāng)時氣量小數(shù)3秒，按應(yīng)急健K2先顯示平價氣量整數(shù)3秒接著顯示議價氣量整數(shù)3秒，顯示熄滅后電路處于低功耗狀態(tài)。
控制電路包括由三極管T1、二極管D1、電阻R23、電容C8、C9組成的電機驅(qū)動電路，由電阻R24、R25、閥門限位開關(guān)組成的限位電路。當(dāng)控制器需打開或關(guān)閉閥門時，由單片機U1的輸出腳24輸出高電平通過三極管T1、二極管D1、電阻R23、電容C8、C9驅(qū)動閥門打開或關(guān)閉，直到單片機U1的輸入腳25接收到高電平信號后單片機U1的輸出腳24輸出低電平停止驅(qū)動閥門。
數(shù)據(jù)采樣電路由從水表取出的脈沖信號線MC和電阻R3組成，采樣信號線的一根接地，另一根接單片機U1輸入腳20并串接上拉電阻R3，當(dāng)單片機U1的20腳接到低電平信號，則通過程序作出脈沖計數(shù)處理。
電壓檢測集成電路由欠壓檢測集成芯片DGU2和電容C4電阻R4組成，欠壓檢測集成芯片DGU2的VCC和GND分別接電路的電源和地，芯片DGU2的輸出OUT腳接單片機U1的輸入腳21，電容C4并聯(lián)于欠壓檢測集成芯片DGU2的OUT和GND腳，防止由于電源抖動造成誤判斷，當(dāng)電池正常時，OUT腳輸出高電平，否則輸出低電平，當(dāng)單片機U1的21腳接到低電平信號，則通過程序作出欠醫(yī)關(guān)閥處理，此時應(yīng)立即通知相關(guān)部門更換電池。
防磁電路由防磁信號線BTG2和電阻R2組成，干簧管BTG2的一端接地，另端接單片機U1的輸入腳23并串接上拉電阻R2，當(dāng)單片機U1的23腳接到低電平信號，則通過程序作出防磁關(guān)閥處理。
手動控制電路由查詢按鍵K1和下拉電阻R8、應(yīng)急按鍵K2和上拉電阻R6組成，查詢應(yīng)急按鍵的信號端分別接單片機U1的18腳接到高電平信號，則先顯示當(dāng)時氣量整數(shù)3秒接著顯示當(dāng)時氣量小數(shù)3秒；單片機U1的23并串接上拉電阻R2，當(dāng)單片機R1的23腳接到低電平信號，則通過程序作出防磁關(guān)閥處理。
手動控制電路由查詢按鍵K1和下拉電阻R8、應(yīng)爭按鍵K2和上拉電阻R6組成，查詢應(yīng)急按鍵的信號端分別接單片機U1的輸入腳18和22，單片機U1的18腳接到高電平信號，則先顯示當(dāng)時氣量整數(shù)3秒接著顯示當(dāng)時氣量小數(shù)3秒；單片機U1的23腳接到低電平信號，則先作出相應(yīng)的應(yīng)急處理然后顯示平價氣量整數(shù)3秒接著顯示議價氣量整數(shù)3秒。
IC卡讀寫電路由單片機U1和IC卡座KAZUO、電阻R7、R17、R18、R19組成，IC卡座KAZUO的腳分別與單片機U1的輸入輸出腳19、14、15、16、17連接，當(dāng)IC卡插入后，單片機U1的19腳接到低電平信號，則轉(zhuǎn)入相應(yīng)程序執(zhí)行讀卡或?qū)懣ú僮鳌?br>
掉電數(shù)據(jù)保存電路由E2PROMU3、電容C5、電阻R20、R9、單片機U1組成，E2PROMU3的1-4腳分別與單片機U1的輸入輸出腳10-13連接，E2PROMU3的8腳通過電阻R9與單片機U1的輸入輸出腳6連接，當(dāng)單片機U1要對E2PROMU3進行讀或?qū)懖僮鲿r，先通過6腳控制E2PROMU3的上電或下電，上電后才可對E2PROMU3進行數(shù)據(jù)讀寫。
單片機CPU的第6-25腳為輸入輸出腳，其狀態(tài)可由程序按當(dāng)時所需隨時設(shè)定，故單片機U1的很多腳是共用的。
IC卡為低電壓大容量加密卡，配以IC卡座KAZUO實現(xiàn)信息傳遞；單片機為低電壓工作模式的低功耗GPU；低電壓工作模式的E2PROM，低電壓運行的控制閥。由各種低電壓工作的元件及電路構(gòu)成由3.6V鋰電池供電的低電壓低功耗以CPU為控制中心的多功能低功耗水表控制器。
本實用新型的程序功能板塊預(yù)留齊全，單片機內(nèi)設(shè)有時鐘日歷，已實現(xiàn)12個月用水量循環(huán)記憶功能，配合一戶一卡的IC卡信息傳送和信息反饋管理，便于供水單位用電腦對用戶用水狀況進行分析，能根據(jù)不同地區(qū)的不同模式分別啟動不同模塊，實現(xiàn)不同的月定額價格分類管理。
本實用新型可對開戶維修卡實現(xiàn)分區(qū)域管理。當(dāng)某一區(qū)域的用戶需要開戶、過戶、維修等服務(wù)，只有本地的開戶卡或維修卡才能實現(xiàn)。
本實用新型配有專用的時鐘設(shè)置器和時鐘查詢卡，可隨時查詢控制器的時鐘并進行時鐘設(shè)置。
當(dāng)供水網(wǎng)安裝本實用新型后，用戶持IC卡及現(xiàn)金到指定的計算機管理中心辦理開戶手續(xù)寫入三組密碼和數(shù)據(jù)，將卡插入IC卡控制器后，控制器自動識別密碼，確認(rèn)有效后，將卡中的數(shù)據(jù)讀出并存入控制器將IC卡中數(shù)據(jù)清零，如各狀態(tài)正常則打開閥門供水。隨時對計量、防磁、欠壓、按鍵等各種信號進行檢測并作出及時相應(yīng)的處理。用戶可隨時持已清零的IC卡到指定購水點購卡。
附圖2中的單片機U1型號為MDT2020AP，存貯器U3、E2PROM型號為93LG46，欠壓檢測集成芯片DGU2為HT7027A，數(shù)碼管LED8型號為3361AK，IC卡型號為88SC1604。
權(quán)利要求1.一種IC卡水表控制器，具有水表，其特征在于由IC卡、采樣傳感器、控制盒組成，采樣傳感器安裝在水表內(nèi)并引出采樣信號線連接到控制盒，控制盒由控制板、控制閥、電池盒、管接頭、采樣信號線構(gòu)成，控制板其電路包括數(shù)據(jù)采樣電路、電壓檢測集成電路、掉電數(shù)據(jù)保存電路、防磁電路、控制電路、顯示電路、手動控制電路、IC卡讀寫電路，顯示電路還包括安裝在控制盒面板上的數(shù)碼管、發(fā)光管，手動控制電路也包括安裝在控制盒面板上的漢字組成觸摸按鍵，控制盒上還安裝有IC卡插卡口，控制盒內(nèi)控制板的各電路都與單片機CPU的相關(guān)輸入輸出腳連接，并且各電路也都包括單片機CPU，采樣傳感器通過采樣信號線與控制板上的數(shù)據(jù)采樣電路連接，數(shù)據(jù)采樣電路連接并經(jīng)單片機CPU通過程序作脈沖計數(shù)處理，單片機CPU輸出驅(qū)動顯示電路和控制電路，控制電路輸出連接控制閥，控制水管閥門的打開或關(guān)閉，手動控制電路和IC卡讀寫電路都連接單片機CPU的輸入輸出腳，掉電數(shù)據(jù)保存電路由存貯器E2PROM、電阻、電容連接單片機CPU構(gòu)成，防磁電路由干簧管一端接地另一端串接上拉電阻后連接單片機CPU輸入腳構(gòu)成，電壓檢測集成電路由欠壓檢測集成芯片和電容電阻組成，電壓檢測集成電路的輸出腳連接至單片機CPU的輸入腳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IC卡水表控制器，其特征在于IC卡為低電壓大容量加密卡，單片機為低電壓工作模式的低功耗CPU，存貯器E2PROM也為低電壓工作模式，控制閥為低電壓運行控制閥，電池盒由3.6V鋰電池供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IC卡水表控制器，其特征在于手動控制電路由查詢按鍵和下拉電阻、應(yīng)急按鍵和上拉電阻組成，查詢按鍵應(yīng)急按鍵的信號端分別接單片機的輸入腳。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IC卡水表控制器，其特征在于控制電路包括由三極管、二極管、電阻、電容組成的電機驅(qū)動電路、由電阻、閥門限位開關(guān)組成的限位電路。
專利摘要一種IC卡水表控制器,由IC卡、采樣傳感器、控制盒組成,采樣傳感器安裝在水表內(nèi),并引出采樣信號線連接至控制盒,控制盒由控制板、控制閥、電池盒、管接頭、采樣信號線構(gòu)成,控制板電路包括數(shù)據(jù)采樣電路、電壓檢測集成電路、掉電數(shù)據(jù)保存電路、防磁電路、控制電路、顯示電路、手動控制電路、IC卡讀寫電路。設(shè)計合理、安全可靠、功能齊全,經(jīng)濟實用。
文檔編號G07F15/06GK2378775SQ9923358
公開日2000年5月17日 申請日期1999年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月24日
發(fā)明者楊梁開, 楊超, 郭平, 萬步炎, 宋其新, 楊建 , 肖建如 申請人:長沙先驅(qū)科技開發(fā)有限公司