專(zhuān)利名稱(chēng)：電度表ic卡自動(dòng)收費(fèi)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種專(zhuān)用的計(jì)費(fèi)儀表，具體是一種采用超微型單片微型計(jì)算機(jī)控制的電度表IC卡自動(dòng)收費(fèi)裝置。
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和生活水平的迅速提高，對(duì)電力的需求猛增。但目前電力資源潰乏，而電力管理落后、浪費(fèi)嚴(yán)重，尤其是先用電后收費(fèi)的模式，嚴(yán)重違背市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)及商品經(jīng)濟(jì)規(guī)律，致使電力部門(mén)負(fù)債累累，無(wú)法發(fā)展?，F(xiàn)有技術(shù)中，曾有人采用磁卡電度表計(jì)費(fèi)，后來(lái)有人設(shè)計(jì)了智能IC卡電度表，但這些裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，可靠性差。尤其嚴(yán)重是如果安裝這類(lèi)電表，將要淘汰現(xiàn)在正在使用中的數(shù)億只機(jī)械表，全國(guó)將造成200多億元的浪費(fèi)，安裝新表的費(fèi)用高達(dá)3000-4000億元，難于推廣應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的是提供一種設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小巧，價(jià)格低廉，安裝使用方便的超微型單片機(jī)控制的電度表IC卡計(jì)價(jià)收費(fèi)裝置，直接利用現(xiàn)有電度表的一次性?xún)x表，增加本裝置，即將現(xiàn)有的機(jī)械表，升級(jí)為IC卡自動(dòng)收費(fèi)電度表。
以下結(jié)合附圖及附圖所示的實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的內(nèi)容不限于附圖所示。


圖1為本實(shí)用新型的傳感器電原理圖；圖2為本實(shí)用新型主機(jī)電原理圖。
本實(shí)用新型主要由紅外傳感檢測(cè)器和控制主機(jī)兩部分組成。
1、傳感器部件由紅外發(fā)射接收部件，鎖相環(huán)部件及放大、整形部分組成。
2、控制主機(jī)由以下幾部分組成①微處理機(jī)部分由高性能微型單片機(jī)及外圍電路組成；②顯示部分由通用電子計(jì)算器液晶顯示器及其專(zhuān)用集成電路芯片，及與單片微計(jì)算機(jī)的接口電路組成；③IC卡及有關(guān)外圍電路；④報(bào)警及執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
在圖1及圖2所示的實(shí)施例中，本實(shí)用新型的主要電路構(gòu)成及連接特征如下在圖1所示的傳感器電路中，IC1為鎖相環(huán)NE567，其5腳及6腳連接阻容元件R5及C6，決定鎖相中心頻率。IC2為CD4069，其中N1輸入端與IC15腳相連，輸出端經(jīng)過(guò)C1及R1組成的微分電路與N2輸入端相連。N2及N3為脈沖整形電路，N3輸出端連T1基極，T1集電極連接紅外發(fā)射管LED1。T2為光敏三極管，其發(fā)射極經(jīng)耦合電容C2與IC2，N4輸入端連接。N4、N5、N6串接后經(jīng)C3與IC13腳相連。IC18腳為輸出端，LED2指示輸出狀態(tài)。
在圖2所示的主機(jī)電路圖中，IC3單片微計(jì)算機(jī)P11～13口分別經(jīng)過(guò)與非門(mén)IC4與IC5模擬開(kāi)關(guān)控制端相連，其開(kāi)關(guān)分別與電子計(jì)算器“1”、“+”及“＝”鍵相連。IC3P14～17口分別與IC6串行E2PROM的SK，CS，DI及DO端相連，IC3P37口與T5基極相連。P33連接執(zhí)行元件繼電器J及驅(qū)動(dòng)電路。P32連接報(bào)警喇叭SP驅(qū)動(dòng)電路。本實(shí)用新型軟件采用MCS51機(jī)器語(yǔ)言編制，并固化于單片微機(jī)中。
顯示器采用大屏幕液晶電子計(jì)算器，接口電路采用與非門(mén)及四模擬開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)，以“1”為基數(shù)累加。
IC6采用串行E2PROM存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，設(shè)置有工作監(jiān)視電路R15及LED5，撥插保護(hù)電路T5，R16。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)為繼電器，與機(jī)械電度表的接口為紅外對(duì)射方式，并于電表鋁盤(pán)上打一小孔，當(dāng)鋁盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)獲得脈沖信號(hào)。
裝置系模塊式結(jié)構(gòu)，用電表內(nèi)螺釘與電表相固定。
本實(shí)用新型的工作原理如下在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械電度表的鋁盤(pán)邊緣打一小孔，將紅外發(fā)射接收管對(duì)準(zhǔn)小孔，當(dāng)鋁盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)即可檢測(cè)到訊號(hào)輸出，并經(jīng)IC2，N4～6放大整形，輸入IC1。由于紅外發(fā)射管LED1發(fā)出的是經(jīng)過(guò)IC1調(diào)制的紅外光脈沖，只有當(dāng)發(fā)射頻率與IC1中心頻率相同時(shí)，8腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，輸出檢測(cè)脈沖。該電路能夠?qū)崿F(xiàn)紅外發(fā)射與接收電路頻率的自動(dòng)跟蹤，使得該傳感電路工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)。實(shí)踐中也可使用反射式檢測(cè)，但不如對(duì)射式可靠方便。
傳感裝置輸出的檢測(cè)信號(hào)，從IC3單片微機(jī)P3.4口輸入，該口為定時(shí)/計(jì)數(shù)器，工作于計(jì)數(shù)器方式，對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，經(jīng)過(guò)必要的運(yùn)算修正后，以0.01度電的精度送給電子計(jì)算器進(jìn)行累加并顯示。
IC6為電擦除串行可編程只讀存儲(chǔ)器，其中預(yù)先存放有一定數(shù)量的預(yù)收電費(fèi)金額數(shù)字，在單片機(jī)控制下，按0.1度耗電金額去減預(yù)收金額，當(dāng)剩下一定限度金額時(shí)，給出報(bào)警聲光信號(hào)，提醒用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)新卡，當(dāng)預(yù)收費(fèi)為零后，繼電器斷開(kāi)，停止供電。
本實(shí)用新型為模塊式結(jié)構(gòu)，使用安裝方便。安裝時(shí)只要卸開(kāi)機(jī)械電度表外罩，拿去原字輪顯示機(jī)構(gòu)，用專(zhuān)用打孔鉗在鋁盤(pán)邊緣打一小孔，將本裝置各部件利用原表螺釘，分別固定在指定位置，接好連線(xiàn)，即可正常工作。
本實(shí)用新型有以下特點(diǎn)①本裝置采用具有同步頻率自動(dòng)跟蹤的對(duì)射式紅外檢測(cè)裝置，工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)；②本裝置采用的單片微機(jī)為一種低電壓，高性能CMOS8位微處理機(jī)，內(nèi)帶1K字節(jié)閃速可編程電擦除只讀存儲(chǔ)器，體積小、耗電少、價(jià)格低廉；③本裝置顯示器采用大屏幕、低成本通用液晶電子計(jì)算器改制，顯示字符大而清晰，極大地降低了成本，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，便于推廣應(yīng)用；④本裝置IC計(jì)費(fèi)卡撥插方便。并采用了相應(yīng)監(jiān)視及保護(hù)措施，避免內(nèi)存數(shù)據(jù)的破壞。內(nèi)部存有數(shù)十億組密碼，以防偽造IC卡；⑤本裝置全部元件采用貼片式元件及SMT技術(shù)，大大縮小了體積，增加了可靠性；⑥由于既保留了現(xiàn)有符合標(biāo)準(zhǔn)的電表，再加上采用了IC卡和計(jì)算機(jī)技術(shù)，有效地提高了準(zhǔn)確度，方便可靠，不需再對(duì)電表進(jìn)行校準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種電度表IC卡自動(dòng)收費(fèi)裝置，其特征在于由紅外傳感檢測(cè)器和控制主機(jī)兩部分組成，紅外傳感檢測(cè)器由紅外發(fā)射接收部件，鎖相環(huán)部件及放大、整形部分組成，控制主機(jī)由高性能微型單片機(jī)及外圍電路組成的微處理機(jī)、由通用電子計(jì)算器液晶顯示器及其專(zhuān)用集成電路芯片，及與單片微計(jì)算機(jī)的接口電路的顯示部分、IC卡及有關(guān)外圍電路、報(bào)警及執(zhí)行機(jī)構(gòu)所組成，在傳感器電路中，IC1為鎖相環(huán)NE567，其5腳及6腳連接阻容元件R5及C6，決定鎖相中心頻率，IC2為CD4069，其中N1輸入端與IC15腳相連，輸出端經(jīng)過(guò)C1及R1組成的微分電路與N2輸入端相連，N2及N3為脈沖整形電路，N3輸出端連T1基極，T1集電極連接紅外發(fā)射管LED1，T2為光敏三極管，其發(fā)射極經(jīng)耦合電容C2與IC2，N4輸入端連接，N4、N5、N6串接后經(jīng)C3與IC13腳相連，IC18腳為輸出端，LED2指示輸出狀態(tài)；IC3單片微計(jì)算機(jī)P11～13口分別經(jīng)過(guò)與非門(mén)IC4與IC5模擬開(kāi)關(guān)控制端相連，其開(kāi)關(guān)分別與電子計(jì)算器“1”、“+”及“＝”鍵相連。IC3P14～17口分別與IC6串行E2PROM的SK，CS，DI及DO端相連，IC3P37口與T5基極相連，P33連接執(zhí)行元件繼電器J及驅(qū)動(dòng)電路。P32連接報(bào)警喇叭SP驅(qū)動(dòng)電路，本實(shí)用新型軟件采用MCS51機(jī)器語(yǔ)言編制，并固化于單片微機(jī)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)收費(fèi)裝置，其特征是顯示器采用大屏幕液晶電子計(jì)算器，接口電路采用與非門(mén)及四模擬開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)，以“1”為基數(shù)累加。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的自動(dòng)收費(fèi)裝置，其特征是IC6采用串行E2PROM存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，設(shè)置有工作監(jiān)視電路R15及LED5，撥插保護(hù)電路T5，R16。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的自動(dòng)收費(fèi)裝置，其特征是執(zhí)行機(jī)構(gòu)為繼電器，與機(jī)械電度表的接口為紅外對(duì)射方式，并于電表鋁盤(pán)上打一小孔，當(dāng)鋁盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)獲得脈沖信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)收費(fèi)裝置，其特征是裝置系模塊式結(jié)構(gòu)，用電表內(nèi)螺釘與電表相固定。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電度表IC卡自動(dòng)收費(fèi)裝置,其特征在于由紅外傳感檢測(cè)器和控制主機(jī)兩部分組成,紅外傳感檢測(cè)器由紅外發(fā)射接收部件,鎖相環(huán)部件及放大、整形部分組成,控制主機(jī)由高性能微型單片機(jī)及外圍電路組成的微處理機(jī)、由通用電子計(jì)算器液晶顯示器及其專(zhuān)用集成電路芯片,及與單片微計(jì)算機(jī)的接口電路的顯示部分、IC卡及有關(guān)外圍電路、報(bào)警及執(zhí)行機(jī)構(gòu)所組成。本實(shí)用新型直接利用現(xiàn)有電度表的一次性?xún)x表,即將現(xiàn)有的機(jī)械表,升級(jí)為IC卡自動(dòng)收費(fèi)電度表。
文檔編號(hào)G06K7/00GK2283892SQ9621476
公開(kāi)日1998年6月10日 申請(qǐng)日期1996年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月6日
發(fā)明者陳國(guó)經(jīng), 畢剛 申請(qǐng)人:昆明市公安局看守所