專利名稱：卡式智能水表的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種記錄水量的水表，特別是卡式智能水表。
日常使用的水表一般是機械式的，靠通過的水量帶動水表機械來計量，并在表盤上顯示，由查表人員挨戶查表收費，費時費事，且易拖欠交費，給收費者或居民均帶來不便。
本實用新型目的是提供一種卡式智能水表，由居民向用水管理部門購買用水卡(IC卡)，將該卡插在水表中，即能自動按實際用水量計算，無須查表收費，避免拖欠交費，提高了管理水平。
本實用新型是按如下技術方案實現(xiàn)的，該卡式智能水表由外殼和裝在其中的電氣部件組成，電氣部件包括主控電路A、讀卡電路B、提示電路C、信號采集電路E、顯示電路F、執(zhí)行電路H；如圖2所示為電氣方框圖，主控電路A為中央處理器，為整個水表提供工作程序及接受和發(fā)出各信號，讀卡電路B根據(jù)購入的用水卡來讀取該水量額，并將信號輸入到主控電路A中，由電路A指令執(zhí)行電路H開閥供水，由信號采集電路E將用掉的水量信號輸入到主控電路A中，由電路A將電路B、E信號比較，并指令顯示電路F將余額水量加以顯示，當余額接近用完時，由電路A指令提示電路C發(fā)出提示警告，提醒用戶購買用水卡，當水量用完時，電路A指令該執(zhí)行電路H將供水閥關閉停止供水。為了防止環(huán)境干擾，在主控電路A和讀卡電路B之間裝有抗干擾電路D。該電氣部分所有的功能和動作是由硬件根據(jù)程序軟件實現(xiàn)的。
下面以實施側具體介紹。


圖1為本實用新型卡式智能水表示意圖；圖2為本實用新型卡式智能水表電氣方框圖；圖3為本實用新型卡式智能水表電氣原理圖。
圖中代號B變壓器 C1到C10電容 D整流電橋 E1電池4AH D1、D5、D7發(fā)光二極管 D2、D3、D4、D6二極管IN4001 DF自保式節(jié)能電磁閥 R1至R12電阻 RL1、RL2微型繼電器Q晶振12MHZ U1、U2譯碼芯片74HC164 U3驅動芯片MC1413 U4穩(wěn)壓器MC7808 U5單片機89C2051U6可擦除存儲芯片93C46 U7抗干擾芯片DS1232 U8四運算放大器LM358 U9驅動芯片75451 U10數(shù)碼管如圖1所示，該卡式智能水表1裝在供水管線4入口處，在水表1的外殼2上具有顯示數(shù)碼管U10、電源指示燈D7、工作指示燈D1、報警燈D5，還有插口3用來裝入用水卡，供水電磁閥DF裝在該管線4上，電氣部件裝在外殼2內(nèi)。如圖3所示，主控電路A包括單片機U5；其端點20接工作電壓，端點10接地；端點P1.0、P1.1、P1.2接讀卡電路B，端點4、5經(jīng)晶振Q、電容C9、C10接地；端點To接信號采集電路E；端點P1.4、P1.5接提示電路C；端點P1.6、P1.7接執(zhí)行電路H；端點P3.0、P3.1接顯示電路F。讀卡電路B包括可擦除存儲芯片U6，U6的端點8接工作電壓+5V，端點1、2、3接電路A中U5之端點P1.0、P1.1、P1.2，端點5接地。提示電路C包括二極管D1、D4、D5電容C8、電阻R9、R11、R12、蜂鳴器YZ，二極管D1一端接+5V，另一端經(jīng)電阻R11接電路A中U5的端點P1.4；并聯(lián)的二極管D5和蜂鳴器YZ的一端接工作電壓+5V，另一端均接電路A中U5的端點P1.5。與蜂鳴器YZ并聯(lián)的C8和D4用于過濾頻率和提高聲音。信號采集電路E包括四運算放大器U8，電阻R1至R7，電容C5、C6、C7，該四運算放大器U8的端點1接電路A中U5的接點To，端點3、2、8經(jīng)電容C5、C6、電阻R1分別接a、b、f接點，端點8接工作電壓。顯示電路F包括譯碼芯片U1、U2、驅動芯片U3和數(shù)碼管U10，譯碼芯片U1、U2的端點8均與電路A中單片機U5的端點P3.1相連，U1、U2上的端點1、2均與電路A中單片機U5的端點P3.0相連，譯碼芯片U2的端點5、6、10、11、12、13分別與驅動芯片U3的端點6、5、4、3、2、1相連。，譯碼芯片U1的端點3到12分別接數(shù)碼管U10(共六個)的端點1到7，驅動芯片U3的端點16分別接數(shù)碼管(共六個)的端點9和10以控制其數(shù)字顯示。執(zhí)行電路H包括驅動芯片U9，繼電器RL1、RL2，電磁閥DF，驅動芯片U9的端點1、2和端點6、7分別接電路A中單片機U5的端點18和端點19，繼電器RL1、RL2一端分別接驅動芯片U9的端點3、5，另一端分別接工作電壓，其觸點J1、J2分別接電磁閥DF的兩個端點e、d。在主控電路A與讀卡電路B之間裝有抗干擾電路D，它包括抗干擾芯片U7，該芯片U7的端點3、4均接電路B中存儲芯片U6端點5，端點5、7分別接電路A中單片機U5的端點RES、P1.3，端點2、8均接工作電壓。電源電路G用來保證該水表的正常供電，為電池充電和斷電時供電；市電經(jīng)變壓器B1降壓，整流電橋D整流，穩(wěn)壓器U4、電容C1到C4的穩(wěn)壓濾波后，輸出直流工作電壓+5V和+6V供各電路應用，并給電池E1充電，當斷電時，由電池E1提供工作電壓。
工作前，水表處于等待插卡狀態(tài)，由電源電路G供電，電源指示燈D7亮。工作時，向電路B中插入用水卡，即存儲芯片U6，卡上信號被讀取后即去消，該信號輸入到電路A中U5的P1.0，P1.1，P1.2端點；U5發(fā)出P1.4為o信號，電路C中工作燈D1亮；U5發(fā)P1.6信號，使繼電器RL2和觸點J2接通，電磁閥DF使供水水路接通；再發(fā)P1.6信號到電路H，將RL2和觸點J2斷開，DF仍保持接通以節(jié)能；U5發(fā)P3.0，P3.1信號到電路F，通過U1到U3送至顯示數(shù)碼管U10，顯示購水量；供水時，由光電耦合器(未示出)經(jīng)電路E的結點a、b、f(或由流量傳感器經(jīng)結點a、b)傳入用水信號，經(jīng)U8放大送到U5的端點To，計算用水量并顯示；當剩余水量達報警值時，U5發(fā)P1.5信號至電路C，+5V電壓使蜂鳴器YZ和二極管D5用聲音和光亮報警提醒用戶購卡；當水量用完時，U5發(fā)出P1.7為1信號，使電路H中RL1、觸點J1接通，使DF關閉，再發(fā)P1.7信號使RL1、J1斷開，DF仍保持關閉以節(jié)能；此時供水水路關斷，U5發(fā)出P1.4信號，D1燈滅。再插入新卡時，則按上述循環(huán)再次工作。
綜上所述，本實用新型卡式智能水表由于采用主控電路、信號收集電路、讀卡電路，顯示電路，使剩余水量一目了然，采用提示電路，能提醒用戶提前購卡，電源電路具有不間斷供電功能，在斷電時確保內(nèi)存信息不丟失；且使用簡便，插卡就工作，省去人工查表收費，給管理上帶來極大方便，由于是先交費后用水，避免了交費拖欠，對供水部門也會帶來可觀的經(jīng)濟效益。
本水表還可用于氣體計量用。
權利要求1.卡式智能水表由外殼和裝在其中的電氣部件組成，其特征是電氣部件包括主控電路(A)、讀卡電路(B)、提示電路(C)、信號采集電路(E)、顯示電路(F)、執(zhí)行電路(H)；由讀卡電路(B)將水量信號和由信號采集電路(E)將用掉水量信號分別傳給主控電路(A)加以比較，由主控電路(A)指令顯示電路(F)、提示電路(C)和執(zhí)行電路(H)工作。
2.根據(jù)權利要求1所述的卡式智能水表，其特征是主控電路(A)包括單片機(U5)；其端點(20)接工作電壓，端點(10)接地；端點(P1.0)、(P1.1)、(P1.2)接讀卡電路(B)，端點(4)、(5)經(jīng)晶振(Q)、電容(C9)、(C10)接地；端點(To)接信號采集電路(E)；端點(P1.4、P1.5)接提示電路(C)；端點(P1.6、P1.7)接執(zhí)行電路(H)；端點(P3.0、P3.1)接顯示電路(F)。
3.根據(jù)權利要求1所述的卡式智能水表，其特征是讀卡電路(B)包括可擦除存儲芯片(U6)，(U6)的端點(8)接工作電壓+5V，端點(1、2、3)接電路(A)中(U5)之端點(P1.0、P1.1、P1.2)，端點(5)接地。
4.根據(jù)權利要求1所述的卡式智能水表，其特征是提示電路(C)包括二極管(D1、D4、D5)，電容(C8)、電阻(R9、R11、R12)、蜂鳴器(YZ)，二極管(D1)一端接+5V電壓，另一端經(jīng)電阻(R11)接電路(A)中U5的端點(P1.4)；并聯(lián)的二極管(D5)和蜂鳴器(YZ)的一端接工作電壓+5V，另一端均接電路(A)中(U5)的端點(P1.5)。
5.根據(jù)權利要求1所述的卡式智能水表，其特征是信號采集電路(E)包括四運算放大器(U8)，電阻(R1)至(R7)，電容(C5、C6、C7)，該四運算放大器(U8)的端點(1)接電路(A)中(U5)的接點(To)，端點(3、2、8)經(jīng)電容(C5、C6))、電阻R1分別接(a、b、f)接點，端點(8)接工作電壓。
6.根據(jù)權利要求1所述的卡式智能水表，其特征是顯示電路(F)包括譯碼芯片(U1、U2)、驅動芯片(U3)和數(shù)碼管(U10)，譯碼芯片(U1、U2)的端點(8)均與電路(A)中單片機(U5)的端點(P3.1)相連，(U1、U2)上的端點(1、2)均與電路(A)中單片機(U5)的端點(P3.0)相連，譯碼芯片(U2)的端點(5、6、10、11、12、13)分別與驅動芯片(U3)的端點(6、5、4、3、2、1)相連，譯碼芯片(U1)的端點3至12分別接數(shù)碼管(U10)的端點(1)到(7)，驅動芯片(U3)的端點(16)分別接數(shù)碼管的端點(9)和(10)。
7.根據(jù)權利要求1所述的卡式智能水表，其特征是執(zhí)行電路(H)包括驅動芯片(U9)，繼電器(RL1、RL2)，電磁閥(DF)；驅動芯片(U9)的端點(1、2)和端點(6、7)分別接電路(A)中單片機(U5)的端點(18)和端點(19)，繼電器(RL1)、(RL2)一端分別接驅動芯片(U9)的端點(3)、(5)，另一端分別接工作電壓，其觸點(J1)、(J2)分別接電磁閥(DF)的兩個端點(e、d)。
8.根據(jù)權利要求1所述的卡式智能水表，其特征是在主控電路(A)與讀卡電路(B)之間裝有抗干擾電路(D)，它包括抗干擾芯片(U7)，該芯片(U7)的端點(3、4)均接電路(B)中存儲芯片(U6)端點(5)，端點(5、7)分別接電路(A)中單片機(U5)的端點(RES、P1.3)，端點(2、8)均接工作電壓。
專利摘要卡式智能水表，由機殼和電氣部件組成，其電氣部件包括主控電路A、讀卡電路B、提示電路C、信號采集電路E、顯示電路F、執(zhí)行電路H；由讀卡電路B將水量信號、和由信號采集電路E將用掉水量信號分別傳給主控電路A加以比較，由主控電路A指令顯示電路F、提示電路C和執(zhí)行電路H工作；本水表結構簡單使用方便，省去人工查表收費，給管理上帶來極大方便，由于先購卡后用水，對供水部分也可帶來可觀的經(jīng)濟效益；本表還可用于氣體計量之用。
文檔編號G01F1/56GK2262234SQ9620984
公開日1997年9月10日 申請日期1996年5月7日 優(yōu)先權日1996年5月7日
發(fā)明者齊成先 申請人:齊成先