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智能化计量仪表的预购量加密代码输入方式电路制造技术

技术编号:2960646 阅读:232 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种智能化计量仪表的预购量加密代码输入方式电路,属于仪表技术。它包括单片机、液晶显示器、程序写入接口、控制阀微电机驱动及限流检测电路、信号接口电路、电源检测电路以及按键电路。微电机驱动及限流检测电路包括驱动芯片及微电机,并与电池连接。电源检测电路包括电源检测芯片和电池。单片机还可连接蜂鸣器电路。微电机的两端与驱动芯片之间还可以分别连接着一个常闭轻触开关。微电机也可采用最后一级为只能正反旋转90°的扇齿轮的减速器,控制阀微电机驱动及限流检测电路中设有比较电平检测电路部分和标准电平电路部分。按键电路可以为6键式、5键式、4键式、3键式、2键式之一种。它电路简单、性能可靠、操作方便、成本低廉,具有多种报警功能。可广泛应用于水、电、热、煤气等的计量管理中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能化计量仪表
,更明确地说涉及水、热量、煤气、电量等的智能化计量仪表的预购量加密代码输入方式电路的设计。
技术介绍
智能化计量仪表是指能够自动测得计量信号、自动计量与计算、自动运行各项功能,包括自动控制阀门开与关的计量仪表。如智能水表、智能热量表、智能煤气表、智能电度表等。传统的水表、煤气表、电度表等只能事后测得用户的消费量值,不能事先输入预购量并控制用户在预购量范围内消费。这就给电力、自来水、煤气等公司的收费管理带来了困难。尤其是,相关供给公司只查读居民单元或小区的总计量仪表上所计量的总用量,然后下达收费通知,让单元或小区内的居民轮流查读各户居民家中的消费用量,再与供给公司所下达的总用量核对,再计算出用量实际单位价格和各家各户应交费用,再到各家各户去收取,有时用户不在家,还要楼上楼下跑上好几次,才能收齐,然后,还得跑到供给公司指定的营业厅去将所收费用交上。这无形中将供给公司收费之劳务转嫁给了居民,让居民无偿为其进行收费服务,不仅如此,还给居民居家生活造成骚扰,增加了许多麻烦和不便。虽然近年来出现了可以事先输入预购量的预付费计量仪表。但其结构和电路往往十分复杂,生产成本和售价昂贵,电能消耗量较高,可靠性较差,功能也不够完备。而且,绝大多数使用IC卡等转载工具,易于与家中所用的其它卡搞混或丢失。
技术实现思路
本专利技术的目的,就在于克服上述缺点和不足,提供一种智能化计量仪表的预购量加密代码输入方式电路。该电路结构简单、性能可靠、操作方便、成本低廉、节约电能,数据输入不需要任何转载工具;并且具有预购量加密措施、数据输入错误报警、余量超低报警、电源超低报警、磁干扰报警等多种功能。为了达到上述目的,本专利技术安装在计量仪表的机壳中。它包括单片机(以下简称MP)和通过MP-12~MP-31脚及MP-36~MP-39脚直接与单片机连接的液晶显示器(以下简称LCD)、与MP-8、MP-9脚直接连接的晶振(CRY)、与MP-54、MP-55、MP-56、MP-57、MP-58脚连接的程序写入接口以及与MP-58脚连接的由一二极管两电阻和一电容构成的复位调节电路、连接在MP-51脚上的由一三极管一电阻和一蜂鸣器构成的蜂鸣器电路、与MP-4、MP-5、MP-6、MP-46、MP-47脚连接的控制阀微电机驱动及限流检测电路、与MP-49、MP-50脚连接的信号接口电路、连接在MP-60脚上的电源检测电路、连接在MP-32、MP-33、MP-34、MP-35、MP-44、MP-45号脚上的按键电路。本专利技术的主芯片可以为MSP430型单片机,控制阀微电机驱动芯片(以下简称MDP)可为AE2501型,电源检测芯片(以下简称VCP)可为R3111型。上述芯片性能优良,价格也较低廉。该MSP430型单片机除了一般单片机所具有的存储、计算等功能外,还具有其他一般单片机所没有的时钟功能,LCD驱动功能,且该单片机最多可驱动28脚的LCD。因此,晶振直接连接在MP-8、MP-9脚上,为单片机内的时钟提供标准频率。该电路可采用24脚的LCD,它的COM0、COM1、COM2、COM3脚分别与单片机的MP-36~MP-39脚直接连接,它的S0~S19各脚分别与单片机的MP-12~MP-31脚直接连接。PGM I/O为程序写入接口。其中,连接MP-54脚的一端为程序回读口(TDO)、连接MP-55脚的一端为程序写入口(TDI)、连接MP-56脚的一端为启始指令输入口(TMS)、连接MP-57脚的一端为时钟信号接口(TCK)、连接MP-58脚的一端为复位指令接口(RST)。与MP-58脚连接的还有复位调节电路,它由1个二极管、2个电阻和1个电容构成其中,1个电阻与二极管并联,其一共极接电源(以下简称VCC)亦即电池正极,另一共极通过一大电阻连接到MP-58脚上,并通过电容与地(GND)连接。蜂鸣器电路中的三极管之b极通过1个大电阻与MP-51脚连接、c极与蜂鸣器的负极连接,e极接地;蜂鸣器的正极接VCC。当单片机通过其MP-51脚发来触发信号(指令)时,三极管导通,驱动蜂鸣器鸣叫,达到报警目的。控制阀微电机驱动及限流检测电路由“微电机驱动电路”、“比较电平检测电路”和“标准电平电路”三部分组成。微电机驱动电路由控制阀微电机(以下简称MOTOR)、微电机驱动芯片(以下简称MDP)及电阻构成其中,MOTOR的两极分别与MDP-3、MDP-6脚连接;MDP-1脚通过1个大电阻与MP-6脚连接;MDP-8脚通过1个大电阻与MP-5脚连接;MDP-2和MDP-7脚均与VCC直接连接。而MDP-4和MDP-5两脚相互连接,并且通过1个大电阻与MP-47脚连接、同时通过并联着的一电容和一标准电阻与地连接,这一大电阻和并联着的一电容和一标准电阻则构成了比较电平检测电路。标准电平电路由1个三极管、1个二极管4个电阻、1个电容构成该三极管的e极通过1个大电阻与VCC连接、b极通过1个大电阻与MP-4脚连接、c极通过1个二极管及与其并联的电阻电容组与地连接,电阻电容组的共极与MP-46连接,该电阻电容组中的一电阻的另一极接三极管c极,另一电阻与电容并联并接地。控制阀微电机驱动及限流检测电路中的MOTOR是通过1个齿轮减速器带动控制阀转动而达到开启与关闭控制阀之目的的。它可以采用最后一级为只能正反旋转90°的扇齿轮带动控制阀转动的减速器。这种结构的减速器只能采用微电机驱动电流自断式电路即上述电路。上述标准电平电路的作用是当MP通过MP-5或MP-6脚对MDP发出驱动微电机转动以关闭或打开控制阀的指令之同时,它亦通过MP-4号脚给予三极管一个激发信号,使之导通,从而使与二极管并连着的电阻电容组的共极处产生一个标准电平并通过MP-46反馈给MP。另一方面,当MDP接到MP的指令,驱动MOTOR带动减速器运转使扇齿轮抵达限位块从而使MOTOR与减速器无法继续转动时,由于MP的指令尚未撤消,故微电机驱动电流继续增大,因而比较电平检测电路中的标准电阻上的电平亦随之升高,标准电阻上的电平信息是通过MP-47反馈给MP的。当这一电平等于上述标准电平时,MP便向MDP发出停止MOTOR转动的指令,使MDP切断控制阀微电机驱动电流。这就是微电机驱动电流自断式电路的工作原理(参看图一、图二)。上述电路的MOTOR的两端与MDP-3、MDP-6脚之间还可以分别连接一个外置常闭轻触开关、且在每一个外置常闭轻触开关上并联着一个功率较大的二极管,以保证当MOTOR输出端所连接的常闭轻触开关被断开时通过该端二极管可以形成回路、同时保证MOTOR输入端所进来的电流又不能通过该端二极管从而当输入端上的常闭轻触开关被断开时保证了输入端所进来的电流被切断,达到停止MOTOR转动的目的;与此同时,应去掉上述电路中的比较电平检测电路和标准电平电路两部分(即将MP-47脚与相互连接着的MDP-4和MDP-5脚之间的大电阻去掉,并将一共极与MDP-4和MDP-5脚连接另一共极接地的并联着的电容和标准电阻亦去掉,使相互连接的MDP-4与MDP-5直接接地;同时将构成标准电平电路的1个三极管、1个二极管4个电阻、1个电容都去掉),这时MP-4、MP-46和MP-47脚为空脚。这样改动所得到的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能化计量仪表的预购量加密代码输入方式电路,它安装在计量仪表的机壳中,其特征在于它包括单片机(MP)、与单片机的MP-12~MP-31脚和MP-36、MP-37、MP-38、MP-39脚连接的液晶显示器(LCD)、与单片机的MP-54、MP-55、MP-56、MP-57、MP-58脚连接的程序写入接口(PGMI/O)、连接在单片机的MP-4、MP-5、MP-6、MP-46、MP-47脚上的控制阀微电机驱动及限流检测电路、连接在单片机的MP-49、MP-50脚上的信号接 口电路、连接在单片机的MP-60脚上的电源检测电路、以及连接在单片机的MP-32、MP-33、MP-34、MP-35、MP-44、MP-45脚上的按键电路,控制阀微电机驱动及限流检测电路包括MDP-1脚、MDP-8脚分别与单片机的MP-6、MP-5脚连接的驱动芯片(MDP)以及连接在驱动芯片的MDP-3脚和MDP-6脚之间的控制阀微电机(MOTOR),驱动芯片的MDP-2脚和MDP-7脚与电源VCC连接,电源检测电路包括VCP-1脚连接在单片机的MP-60脚上的电源检测芯片(VCP)和连接在电源检测芯片的VCP-2和VCP-3脚之间的电池(BATTERY)。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:庄惠凯
申请(专利权)人:庄惠凯
类型:发明
国别省市:95[中国|青岛]

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