專利名稱：Ic卡燃?xì)獗淼闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于氣體流量?jī)x表，具體涉及一種用于煤氣管道中計(jì)量耗氣量的具有低功耗，高防偽的能斷電運(yùn)行的IC卡燃?xì)獗怼?br> 目前廣泛使用的燃?xì)饬髁勘硪话銥閹в袡C(jī)械計(jì)數(shù)器的普通煤氣表，這種表需要人工查表計(jì)錄用戶的用氣量并且由人工收費(fèi)，浪費(fèi)了大量的人力且管理落后，還容易發(fā)生竊氣現(xiàn)象。
本實(shí)用新型的目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種不用人工查表收費(fèi)，而由用戶到燃?xì)夤芾聿块T購(gòu)氣的具有微功耗、能斷電運(yùn)行、多項(xiàng)防竊氣和報(bào)警功能的IC卡燃?xì)獗怼?br> 本實(shí)用新型的目的可以通過以下措施來實(shí)現(xiàn)這種燃?xì)獗戆↖C卡燃?xì)獗砗虸C智能燃?xì)饪āC卡燃?xì)獗碛稍簹獗?、氣體截?cái)嚅y、電池盒、進(jìn)氣管、出氣管、進(jìn)氣管鎖母、出氣管鎖母和控制板組成。它具體結(jié)構(gòu)是，氣體截?cái)嚅y(4)的出氣端通過螺母(22)與原煤氣表(18)的進(jìn)氣端(21)連接，螺母(22)的下端與底板(15)之間有密封墊(20)，底板(15)與原煤氣表(18)的外殼之間有密封墊(19)，閥(4)的進(jìn)氣端通過密封墊(3)與進(jìn)氣管(2)連接，進(jìn)氣管安裝在外殼(11)上，進(jìn)氣管內(nèi)設(shè)置有進(jìn)氣管鎖母(1)。出氣導(dǎo)管(10)下端內(nèi)腔通過密封墊(12)與表(18)的出氣端(13)連接，出氣導(dǎo)管的下端與底板之間有密封墊(14)，底板與表(18)和外殼之間有密封墊(16)，出氣導(dǎo)管的上端通過密封墊(9)與出氣管(7)連接，出氣管安裝在外殼(11)上，出氣管內(nèi)設(shè)置有出氣管鎖母(8)。在外殼(11)上設(shè)置有電池盒(5)。在底板(15)上安裝有控制板(6)。
控制板包括低功耗單片機(jī)電路IC3、電子開關(guān)電路(23)、IC卡接口電路(25)、表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路IC1、聲報(bào)警電路(26)、光報(bào)警電路(24)、電池欠壓檢測(cè)電路(27)、差動(dòng)放大閥門驅(qū)動(dòng)電路(28)、防偽(竊氣)傳感電路IC2、計(jì)數(shù)傳感電路IC2。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下措施來實(shí)現(xiàn)上述各電路的組成及相互連接如下①表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路采用串行讀寫EEPROM存儲(chǔ)集成塊IC1。
②防偽傳感電路和計(jì)數(shù)傳感電路采用CMOS電子開關(guān)集成塊IC2。
③低功耗單片機(jī)電路采用單片機(jī)IC3。
④電子開關(guān)電路，PNP晶體管BG1的基極通過電阻R1連接NPN晶體BG2的集電極，BG2的基極并聯(lián)電阻R2和R3。
⑤差動(dòng)放大閥門驅(qū)動(dòng)電路，晶體管BG6的基極接電阻R4，BG6的發(fā)射極接晶體管BG7的基極，BG7的集電極接晶體管BG4的集電極，BG4的發(fā)極接電解電容C3的正極，BG6的集電極通過電阻R6接晶體管BG5的基極，BG4的基極通過電阻R5接晶體管BG9和集電極，BG9的基極接電阻R7，BG9的發(fā)射極接晶體管BG8的基極，BG8的集電極接BG5的集電極，BG8的集電極與BG7的集電極之間跨接線L(L指氣體截?cái)嚅y的線圈)。
⑥電池欠壓檢測(cè)電路，晶體管BG10的基極通過電阻R10接在穩(wěn)壓二極管D4正極和電阻R11之間，BG10的集電極接電阻R9，發(fā)光二極D3的負(fù)極和電阻R8串聯(lián)接在電阻R9與BG10集電極之間。
⑦光報(bào)警電路，晶體管BG3集電極接發(fā)光二極管D1的負(fù)極。
⑧聲報(bào)警電路，晶體管BG11基極接電阻R12，BG11集電極接喇叭。
集成塊IC1、IC2、IC3的接口Vcc接電源，其接口GND接地，IC1接口A0、A1、A2、UP、CLD、SDA和IC2接口A0、A1、A2、A3、A4接總線，IC3接口I/O接總線，IC3接口EA/UP接電路(28)中電容C3的正極，IC3接口RESET接C3的負(fù)極，IC3的接口x1和x2分別通過晶體并聯(lián)振蕩器中的電容C1和C2接地。電路(28)中電阻R4、R7分別接IC3接口I/O，晶體管BG4和BG5的發(fā)射極接電源，晶體管BG7和BG8的發(fā)射極接地。電路(27)中電阻R8接IC3接口I/O，穩(wěn)壓二極管D4和發(fā)光二極管D3接電源，電阻R9接電源，電阻R11和晶體管BG10的發(fā)射極接地。集成塊IC4接口Vcc、cLD、SDA、GND通過電路(25)分別接電源、接地、接IC3的I/O接口，電路(25)中開關(guān)接電源。電路(23)中晶體管BG1的發(fā)射極和集電極接電源，晶體管BG2的發(fā)射極接地，電阻R2接總線，電阻R3接IC3接口I/O。電路(24)中發(fā)光二極管D1的正極接電源，晶體管BG3的發(fā)射極接地，BG3的基極接總線。電路(26)中晶體管BG11的發(fā)射極接地，電阻R12接IC3的I/O接口，喇叭接電源。
氣體截?cái)嚅y采用本申請(qǐng)人申請(qǐng)的另一頂專利，申請(qǐng)?zhí)枮?5232938.7。
電池盒蓋內(nèi)設(shè)置傳感開關(guān)，原煤氣表的計(jì)數(shù)器加設(shè)傳感開關(guān)，外殼與底板之間設(shè)置傳感開關(guān)，控制板上設(shè)置平衡開關(guān)，上述開關(guān)分別與集成塊IC2連接。
IC智能燃?xì)饪ㄓ傻凸腃MOS工藝制造的串行讀寫EEPROM存儲(chǔ)集成電路和帶引腳觸點(diǎn)的卡基片構(gòu)成。
下面敘述上述各電路的工作原理①低功耗單片機(jī)電路，用于對(duì)各個(gè)傳感器進(jìn)行檢測(cè)，完成相應(yīng)的控制功能，并向電子開關(guān)電路發(fā)出控制信號(hào)，使電子開關(guān)電路關(guān)閉控制部分電路的電源，達(dá)到微功耗、高防偽的功能。
②電子開關(guān)電路，接受各個(gè)傳感器的信號(hào)，自動(dòng)開通低功耗單片機(jī)控制電路的電源，使控制電路工作，完成相應(yīng)的控制動(dòng)作后，接受單片機(jī)發(fā)出的掉電信號(hào)，關(guān)閉控制電路的電源，使表實(shí)現(xiàn)斷電運(yùn)行。
③IC卡接口電路，發(fā)出卡到位信號(hào)使電子開關(guān)電路開通控制電路的電源，將單片機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)傳送給IC智能燃?xì)饪ǎ邮躀C智能燃?xì)饪ǖ臄?shù)據(jù)傳送到單片機(jī)的I/O端口，使單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)IC智能燃?xì)饪ǖ臄?shù)據(jù)讀寫。
④表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路，接受單片機(jī)電路的讀寫控制信號(hào)和數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)表的工作狀態(tài)、用戶預(yù)購(gòu)燃?xì)饬?、?shí)際用氣量、用戶表編號(hào)等數(shù)據(jù)，使表在斷電工作時(shí)，各項(xiàng)數(shù)據(jù)不丟失。
⑤聲光報(bào)警電路，受單片機(jī)電路控制，完成表工作過程中各種聲光報(bào)警，當(dāng)用戶預(yù)購(gòu)燃?xì)獠蛔?米3時(shí)，在發(fā)出聲響的同時(shí)表上“購(gòu)氣”指示燈發(fā)光提示用戶到燃?xì)夤芾聿块T購(gòu)買燃?xì)庥脩魧C智能燃?xì)饪ú迦肟诓⒌轿缓?，表上“卡到位”指示燈發(fā)光表示卡已插入表中，單片機(jī)電路完成對(duì)IC智能燃?xì)饪ǖ淖x寫操作后，將控制聲響電路發(fā)出聲響，提醒用戶將卡拔出；用戶進(jìn)行各種非法操作企圖竊氣時(shí)(如用非法手段打開電池盒的蓋，打開計(jì)數(shù)器的蓋，打開外殼，以及將表倒置或不平衡時(shí))，傳感器通過開關(guān)將信號(hào)傳遞到防偽傳感電路，單片機(jī)電路均將控制聲響電路發(fā)出聲報(bào)警；當(dāng)表所用的電池容量不足時(shí)，表將發(fā)出聲響報(bào)警提示用戶更換新的電池。
⑥電池欠壓檢測(cè)電路，用于對(duì)表所用電池容量的檢測(cè)，并將檢測(cè)信號(hào)傳送給單片機(jī)電路供單片機(jī)完成相應(yīng)的控制，當(dāng)電池容量不足時(shí)，“換電池”指示燈發(fā)光，提示用戶更新電池。
⑦差動(dòng)放大閥門驅(qū)動(dòng)電路，用于在單片機(jī)控制下驅(qū)動(dòng)氣體截?cái)嚅y的閥門完成對(duì)管路中燃?xì)獾拈_通和關(guān)閉。
⑧防偽傳感電路，發(fā)出各種傳感信號(hào)使電子開關(guān)電路開通控制電路的電源，使單片機(jī)檢測(cè)并完成相應(yīng)的控制動(dòng)作。
⑨計(jì)數(shù)傳感電路，發(fā)出計(jì)數(shù)信號(hào)使電子開關(guān)電路開通控制電路的電源并使單片機(jī)完成燃?xì)庀牡挠?jì)量工作。
⑩氣體截?cái)嚅y，在驅(qū)動(dòng)電路的控制下完成對(duì)燃?xì)獾拈_通和關(guān)閉功能。
11IC智能燃?xì)饪ú捎梅螴SO7816國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的電子卡。


圖1是本實(shí)用新型的總體示意圖，其中(1)進(jìn)氣管鎖母，(2)進(jìn)氣管，(3)(9)(12)(14)(16)(19)(20)密封墊，(4)氣體截?cái)嚅y，(5)電池盒，(6)控制板，(7)出氣管，(8)出氣管鎖母，(10)出氣導(dǎo)管，(11)外殼，(13)出氣端，(15)底板，(17)計(jì)數(shù)器，(18)原煤氣表，(21)進(jìn)氣端，(22)螺母。
圖2是圖1中控制板的電路圖，其中(23)電子開關(guān)電路，(24)光報(bào)警電路，(25)IC卡接口電路，(26)聲報(bào)警電路，(27)電池欠壓檢測(cè)電路，(28)差動(dòng)放大閥門驅(qū)動(dòng)電路。
圖3是IC卡燃?xì)獗碓砜驁D。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1、全自動(dòng)控制，使用方便，實(shí)現(xiàn)了燃?xì)怃N售管理的現(xiàn)代化。
2、結(jié)構(gòu)獨(dú)特，安裝施工方便，防偽(竊氣)性能好。
3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可與各種家用燃?xì)獗砼涮赘难b。
4、控制電路獨(dú)特，功耗低，節(jié)能效果好。
下面對(duì)本實(shí)用新型做補(bǔ)充敘述本實(shí)用新型雖然是采用單片機(jī)作為表的控制電路，但由于設(shè)計(jì)了獨(dú)特的電子開關(guān)電路控制單片機(jī)控制部分的電源，表在工作時(shí)，單片機(jī)控制部分不消耗電能，只有當(dāng)計(jì)數(shù)傳感電路、防偽傳感電路、IC卡接口電路有信號(hào)時(shí)，才通過電子開關(guān)電路使單片機(jī)控制電路的電源接通，使單片機(jī)控制部分工作。單片機(jī)控制電路上電完成相應(yīng)的控制動(dòng)作后，發(fā)出掉電信號(hào)關(guān)閉控制部分的電源并運(yùn)行掉電程序，使控制部分完全不消耗電能，即表工作在斷電狀態(tài)。從而實(shí)現(xiàn)了微功耗、高防偽自動(dòng)控制的功能，使表在正常工作時(shí)微功耗，使用普通電池即可保證表的正常工作。
本實(shí)用新型使用時(shí)，用戶須持IC智能燃?xì)忾L(zhǎng)到燃?xì)怃N售部門，首先由燃?xì)怃N售管理人員通過與本IC卡燃?xì)獗硐嗯涮资褂玫娜細(xì)怃N售管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)建立用戶檔案，建檔后用戶即可購(gòu)買一定量的燃?xì)庥扇細(xì)怃N售管理系統(tǒng)寫入用戶的IC智能燃?xì)饪▋?nèi)。用戶將卡插入IC卡燃?xì)獗砜趦?nèi)，當(dāng)表上的“卡到位”指示燈發(fā)光時(shí)表示卡已插到位，表的卡到位檢測(cè)電路通過電子開關(guān)電路開通單片機(jī)電路，使單片機(jī)控制電路開始工作，將IC智能燃?xì)饪▋?nèi)的數(shù)據(jù)移到表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)集成電路內(nèi)。數(shù)據(jù)移動(dòng)完成后，表將發(fā)出報(bào)警聲提示用戶將卡拔出并開通氣體截?cái)嚅y，單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào)使電子開關(guān)電路關(guān)閉表控制電路，用戶可以使用燃?xì)?，表開始斷電運(yùn)用。當(dāng)用戶使用燃?xì)鈺r(shí)，表計(jì)數(shù)傳感器開始工作使單片機(jī)將用戶所消耗的燃?xì)饬孔詣?dòng)計(jì)錄在表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)集成電路內(nèi)。當(dāng)預(yù)購(gòu)的燃?xì)饬肯牡阶詈蟮?米3時(shí)，每消耗1米3燃?xì)獗矶紝l(fā)出聲響報(bào)警且“購(gòu)氣”指示燈發(fā)光提示用戶重新購(gòu)氣。當(dāng)預(yù)購(gòu)的燃?xì)饬咳坑猛陼r(shí)，表將發(fā)出聲光報(bào)警且單片機(jī)通過差動(dòng)放大閥門驅(qū)動(dòng)電路關(guān)閉氣體截?cái)嚅y，停止供氣。用戶應(yīng)到燃?xì)怃N售部門重新購(gòu)氣。當(dāng)電電壓不足以保障表正常工作時(shí)，表將關(guān)閉閥門且發(fā)出聲響報(bào)警，表上的“換電池”指示燈發(fā)光提示用戶更換新的電池，更換電池后表即可自動(dòng)恢復(fù)供氣。當(dāng)用戶打開計(jì)數(shù)器門、表控制器外殼或?qū)⒈淼怪孟敫`氣時(shí)，各防偽傳感器均將通過電子開關(guān)電路使單片機(jī)控制電路開通，單片機(jī)將在表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)集成電路內(nèi)記錄下相應(yīng)的非法操作，并且通過差動(dòng)放大閥門驅(qū)動(dòng)電路關(guān)閉燃?xì)饪刂崎y門，停止供氣。只有通過燃?xì)夤芾聿块T做出相應(yīng)的處理后才能使閥門開通恢復(fù)供氣。
權(quán)利要求1.一種IC卡燃?xì)獗?，包括IC卡燃?xì)獗砗虸C智能燃?xì)饪?，IC卡燃?xì)獗碛稍簹獗?、氣體截?cái)嚅y、電池盒、進(jìn)氣管、出氣管、進(jìn)氣管鎖母、出氣鎖母和控制板組成，其特征在于氣體截?cái)嚅y(4)的出氣端通過螺母(22)與原煤氣表(18)的進(jìn)氣端(21)連接，螺母(22)的下端與底板(15)之間有密封墊(20)，底板(15)與原煤氣表(18)的外殼之間有密封墊(19)，閥(4)的進(jìn)氣端通過密封墊(3)與進(jìn)氣管(2)連接，進(jìn)氣管安裝在外殼(11)上，進(jìn)氣管內(nèi)設(shè)置有進(jìn)氣管鎖母(1)，出氣導(dǎo)管(10)下端內(nèi)腔通過密封墊(12)與表(18)的出氣端(13)連接，出氣導(dǎo)管的下端與底板之間有密封墊(14)，底板與表(18)的外殼之間有密封墊(16)，出氣導(dǎo)管的上端通過密封墊(9)與出氣管(7)連接，出氣管安裝在外殼(11)上，出氣管內(nèi)設(shè)置有出氣管鎖母(8)，在外殼(11)上設(shè)置電池盒(5)，在底板(15)上安裝有控制板(6)，控制板包括低功耗單片機(jī)電路IC3、電子開關(guān)電路(23)、IC卡接口路(25)、表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路IC1、聲報(bào)警電路(26)、光報(bào)警電路(24)、電池欠壓檢測(cè)電路(27)、差動(dòng)放大閥門驅(qū)動(dòng)電路(28)、防偽(竊氣)傳感電路IC2、計(jì)數(shù)傳感電路IC2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的燃?xì)獗?，其特征在于上述各電路的組成及相互連接如下①表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路采用串行讀寫EEPROM存儲(chǔ)集成塊IC1；②防偽傳感電路和計(jì)數(shù)傳感電路采用CMOS電子集成塊IC2；③低功耗單片機(jī)電路采用單片機(jī)IC3；④電子開關(guān)電路，PNP晶體管BG1的基極通過電阻R1連接NPN晶體管BG2的集電極，BG2的基極并聯(lián)電阻R2和R3；⑤差動(dòng)放大閥門驅(qū)動(dòng)電路，晶體管BG6的基極接電阻R4，BG6的發(fā)射極接晶體管BG7的基極，BG7的集電極接晶體管BG4的集電極，BG4的發(fā)射極接電解電容C3的正極，BG6的集電極通過電阻R6接晶體管BG5基極，BG4的基極通過電阻R5接晶體管BG9的集電極，BG9的基極接電阻R7，BG9的發(fā)射極接晶體管BG8的基極，BG8的集電極接BG5的集電極，BG8的集電極與BG7的集電極之間跨接線圈L(L指氣體截?cái)嚅y的線圈)；⑥電池欠壓檢測(cè)電路，晶體管BG10的基極通過電阻R10接在穩(wěn)壓二極管D4正極和電阻R11之間，BG10的集電極接電阻R9，發(fā)光二極管D3的負(fù)極和電阻R8串聯(lián)接在電阻R9與BG10集電極之間；⑦光報(bào)警電路，晶體管BG3集電極接發(fā)光二極管D1的負(fù)極；⑧聲報(bào)警電路，晶體管BG11基極接電阻R12，BG11集電極接喇叭；集成塊IC1、IC2、IC3的接口Vcc接電源，其接口GND接地，IC1接口A0、A1、A2、UP、CLD、SDA和IC2接口A1、A2、A3、A4接總線，IC3接口I/O接總線，IC3接口EA/VP接電路(28)中電容C3的正極，IC3接口RESET接C3的負(fù)極，IC3的接口X1和X2分別通過晶體并聯(lián)振蕩器中的電容C1和C2接地，電路(28)中電阻R4、R7分別接IC3接口I/O，晶體管BG4和BG5的發(fā)射極接電源，晶體管BG7和BG8的發(fā)射極接地，電路(27)中電阻R8接IC3接口I/O，穩(wěn)壓二極管D3和發(fā)光二極管D3接電源，電阻R9接電源，電阻R11和晶體管BG10的發(fā)射極接地，集成塊IC4接口Vcc、CLD、SDA、GND通過電路(25)分別接電源、接地、接IC3的I/O接口，電路(25)中開關(guān)接電源，電路(23)中晶體管BG1發(fā)射極和集電極接電源，晶體管BG2的發(fā)射極接地，電阻R2接總線，電阻R3接IC3接口I/O，電路(24)中發(fā)光二極管D1的正極接電源，晶體管BG3的發(fā)射極接地，BG3的基極接總線，電路(26)中晶體管BG11的發(fā)射極接地，電阻R12接IC3的I/O接口，喇叭接電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的燃?xì)獗?，其特征在于氣體截?cái)嚅y采用本申請(qǐng)人申請(qǐng)的另一項(xiàng)專利，申請(qǐng)?zhí)枮?5232938.7。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的燃?xì)獗?，其特征在于電池盒蓋內(nèi)設(shè)置傳感開關(guān)，原煤氣表的計(jì)數(shù)器加設(shè)傳感開關(guān)，外殼與底板之間設(shè)置傳感開關(guān)，控制板上設(shè)置平衡開關(guān)，上述開關(guān)分別與集成塊IC2連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的燃?xì)獗?，其特征在于IC智能燃?xì)饪ㄓ傻凸腃MOS工藝制造的串行讀寫EEPROM存儲(chǔ)集成電路和帶引腳觸點(diǎn)的卡基片構(gòu)成。
專利摘要一種IC卡燃?xì)獗?，包括IC卡燃?xì)獗砗虸C智能燃?xì)饪??？刂齐娐肥贡磉M(jìn)氣口的氣體截?cái)嚅y的閥門打開或關(guān)閉?？刂齐娐钒▎纹瑱C(jī)、電子開關(guān)電路、IC卡接口電路、表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、聲光報(bào)警電路、電池欠壓檢測(cè)電路、差動(dòng)放大閥門驅(qū)動(dòng)電路、防偽(竊氣)傳感電路、計(jì)數(shù)傳感電路。
文檔編號(hào)G01F1/56GK2264899SQ9523868
公開日1997年10月15日 申請(qǐng)日期1995年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月27日
發(fā)明者馬慶祥 申請(qǐng)人:朝陽(yáng)華龍電子儀表有限公司