專利名稱：大口徑無(wú)線超聲波熱量表及ic卡控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及熱能表領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及到大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器。
背景技術(shù)：
超聲波應(yīng)用于管段的流體測(cè)量有許多優(yōu)點(diǎn)。和傳統(tǒng)的機(jī)械式流量?jī)x表電磁式流量?jī)x表相比它的計(jì)量精度高，對(duì)管徑的適應(yīng)性強(qiáng)，非接觸流體，使用方便，易于數(shù)字化管理等等。當(dāng)前，有很多廠家都將超聲波測(cè)量流體流量應(yīng)用于超聲波儀表的研發(fā)中，以超聲波熱量表為例，隨著我國(guó)供熱改革步伐的不斷推進(jìn)，國(guó)家強(qiáng)制安裝戶用熱量表，一時(shí)間，熱量表市場(chǎng)前景可觀，許多熱量表廠家生產(chǎn)的不同型號(hào)的超聲波熱量表紛紛出現(xiàn)在市場(chǎng)上，但是將超聲波熱量表與射頻卡技術(shù)相結(jié)合所衍生出來(lái)的射頻IC卡預(yù)付費(fèi)超聲波熱量表卻少之又少。也有部分廠家生產(chǎn)出分體式射頻IC卡智能閥控超聲波熱量表，其是利用有線遠(yuǎn)程超聲波熱量表計(jì)量熱量并使用射頻IC卡智能控制器進(jìn)行控制的分體式儀器。產(chǎn)品由有線遠(yuǎn)傳超聲波熱量表和射頻IC卡智能控制器組成，工作原理是用戶通過(guò)IC卡充值將購(gòu)買(mǎi)的熱量輸入到智能控制器中，超聲波熱量表計(jì)量熱量并將熱量值通過(guò)控制線傳輸給智能控制器，智能控制器接收到數(shù)據(jù)對(duì)剩余熱量值進(jìn)行遞減，當(dāng)剩余熱量值遞減到0時(shí)智能控制器關(guān)閥。用戶需再次充值才能正常供暖。此種方案的不足之處是發(fā)信表和控制器之間通過(guò)控制線連接，容易遭到人為破壞，不利于管理。我公司實(shí)用新型專利大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器發(fā)信表與控制器之間通過(guò)無(wú)線的方式傳輸數(shù)據(jù)，避免了有線方式易遭破壞的不足。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決市場(chǎng)上超聲波熱量表與控制器之間采用有線方式連接而易造成人為破壞的不足，本實(shí)用新型提供大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下所述大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器，適合基表口徑為DN50以上的超聲波熱量表，由無(wú)線超聲波熱量表和IC卡控制器組成，IC卡控制器和閥門(mén)一體式連接，無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器內(nèi)置無(wú)線數(shù)傳模塊，采用無(wú)線的方式傳輸數(shù)據(jù)，其中無(wú)線超聲波熱量表控制電路與其內(nèi)置無(wú)線數(shù)傳模塊通過(guò)串口傳輸數(shù)據(jù)，IC卡控制器電路與其內(nèi)置無(wú)線數(shù)傳模塊通過(guò)串口傳輸數(shù)據(jù)。所述的無(wú)線超聲波熱量表控制電路含有超聲波流量檢測(cè)電路、單片機(jī)控制電路、電源、電壓檢測(cè)電路、測(cè)溫電路、紅外發(fā)射電路、紅外接收電路組成，單片機(jī)型號(hào)為 MSP430F437，測(cè)溫電路由一對(duì)PT電阻組成，由超聲波流量檢測(cè)電路和基表得到流量信號(hào)， 從測(cè)溫電路中得到溫度信號(hào)，紅外發(fā)射、接收電路用來(lái)對(duì)超聲波流量進(jìn)行參數(shù)修正，單片機(jī)所需電源由一節(jié)3. 6V大容量鋰電池提供。所述的無(wú)線數(shù)傳模塊由單片機(jī)控制電路、電源電路、單片機(jī)復(fù)位電路及無(wú)線收發(fā)芯片CCllOO及其外圍電路組成，單片機(jī)型號(hào)為ATmega88V，其中單片機(jī)所需電源由4節(jié) 3. 6V鋰電池經(jīng)穩(wěn)壓芯片HT7136穩(wěn)壓至3. 6V，無(wú)線收發(fā)芯片所需電源由3. 6V經(jīng)穩(wěn)壓芯片 CE7333穩(wěn)壓至3V提供，單片機(jī)與無(wú)線收發(fā)芯片通過(guò)SPI總線接口通信。所述的IC卡控制器電路由單片機(jī)控制電路、閥門(mén)控制電路、讀卡電路、時(shí)鐘電路、 單片機(jī)復(fù)位電路、液晶顯示電路、電壓檢測(cè)電路、電源電路組成，單片機(jī)型號(hào)為ATMEGA88V， 電源由4節(jié)3. 6V大容量鋰電池經(jīng)穩(wěn)壓芯片HT7150穩(wěn)壓至5V提供，向單片機(jī)、時(shí)鐘電路、單片機(jī)復(fù)位電路供電；單片機(jī)經(jīng)讀卡電路讀取卡中信息，經(jīng)單片機(jī)PC2、PC3腳控制閥門(mén)的開(kāi)、 關(guān)，電壓檢測(cè)電路檢測(cè)電壓，若電壓低于9V則執(zhí)行關(guān)閥動(dòng)作，時(shí)鐘電路與單片機(jī)的PC4、PC5 腳相連接。本實(shí)用新型的工作原理如下所述用戶持射頻IC卡到供熱部門(mén)購(gòu)熱，供熱部門(mén)將熱量信息寫(xiě)進(jìn)射頻IC卡中，用戶將IC卡靠近IC卡控制器的卡感應(yīng)區(qū)，即可將卡內(nèi)數(shù)據(jù)信息輸至IC卡控制器內(nèi)，IC卡控制其即可開(kāi)閥供熱，超聲波計(jì)量表通過(guò)超聲波流量檢測(cè)電路和測(cè)溫電路分別得到流量信號(hào)和溫度信號(hào)，根據(jù)公式即可得到用戶所消耗的熱量，將熱量值經(jīng)單片機(jī)串口傳到內(nèi)置無(wú)線數(shù)傳模塊，然后超聲波熱量表內(nèi)置無(wú)線模塊將數(shù)據(jù)通過(guò)天線傳至IC卡控制器內(nèi)置無(wú)線數(shù)傳模塊內(nèi)，再經(jīng)串口傳至IC卡控制器單片機(jī)內(nèi)，單片機(jī)接收到熱量數(shù)據(jù)對(duì)剩余熱量進(jìn)行遞減，當(dāng)剩余熱量遞減到零時(shí)關(guān)閉閥門(mén)停止供熱，用戶需再次充值才能繼續(xù)供熱。本實(shí)用新型的有益效果(1)本實(shí)用新型專利大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器超聲波熱量表與IC 卡控制器采用無(wú)線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，避免了有線方式易遭破壞的不足。(2)本實(shí)用新型專利大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器采用了先進(jìn)的超聲波測(cè)量流體流量技術(shù)從而保證了流量測(cè)量的精確性。

附圖1為本實(shí)用新型大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器結(jié)構(gòu)示意圖附圖2為本實(shí)用新型大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器超聲波熱量表控制電路流量檢測(cè)電路圖附圖3-1為本實(shí)用新型大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器超聲波熱量表控制電路紅外接收電路附圖3-2為本實(shí)用新型大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器超聲波熱量表控制電路紅外發(fā)射電路附圖4為本實(shí)用新型大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器超聲波熱量表控制電路單片機(jī)外圍電路附圖5為本實(shí)用新型大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器超聲波熱量表控制電路中電源檢測(cè)電路附圖6為本實(shí)用新型大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器無(wú)線數(shù)傳模塊控制單片機(jī)引腳電路原理圖附圖7為本實(shí)用新型大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器IC卡控制器單片機(jī)引腳及外圍電路圖[0022]附圖8為本實(shí)用新型大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器IC卡控制器電源檢測(cè)電路
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說(shuō)明和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。如附圖1所示大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器，適合基表口徑為DN50以上的超聲波熱量表，由無(wú)線超聲波熱量表和IC卡控制器組成，IC卡控制器和閥門(mén)一體式連接，無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器內(nèi)置無(wú)線數(shù)傳模塊，采用無(wú)線的方式傳輸數(shù)據(jù)，其中無(wú)線超聲波熱量表控制電路與其內(nèi)置無(wú)線數(shù)傳模塊通過(guò)串口傳輸數(shù)據(jù)，IC卡控制器電路與其內(nèi)置無(wú)線數(shù)傳模塊通過(guò)串口傳輸數(shù)據(jù)。超聲波熱量表控制電路的具體實(shí)施方式
如下所述超聲波流量檢測(cè)電路如附圖3所示，電路的具體實(shí)施方式
見(jiàn)我公司發(fā)明專利“一種超聲波流量檢測(cè)電路”具體實(shí)施方式
，申請(qǐng)?zhí)枮?01010132731. 3，在此不再贅述。紅外發(fā)射電路采用38K載波調(diào)制，電路由紅外發(fā)射管D5、電阻R47、電阻R42、電阻R48、三極管Q3、三極管Q5組成，電阻R47 —端接電源，另一端接紅外發(fā)射管，紅外發(fā)射管的另一端接三極管Q5的發(fā)射極，三極管Q5的集電極與三極管Q3的集電極相連接，Q3的發(fā)射極接地，Q5的基極經(jīng)電阻R42接于單片機(jī)的P2. 1腳，Q3的基極經(jīng)電阻R48接于單片機(jī)的 P2. 0引腳。紅外接收電路由紅外接收頭1238、電阻R44、電阻R45、三極管Q4、電容E4組成， 三極管Q4的發(fā)射極與電源相連接，基極經(jīng)電阻R44、電容E4后接地，Q4的基極經(jīng)電阻R46 接于單片機(jī)的Pl. 7腳，紅外接收頭的2腳是公共接地端，1腳為數(shù)字信號(hào)輸出端，同時(shí)經(jīng)電阻R45接于單片機(jī)的Pl. 5腳。電壓檢測(cè)電路由電源檢測(cè)芯片BU4827G-TR、電阻R34組成，電源檢測(cè)芯片的輸入端與輸出端之間接電阻R34，輸入端接電源，輸出端接單片機(jī)的P3. 7腳，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到電壓低于2. 7伏時(shí)顯示無(wú)電。無(wú)線數(shù)傳模塊的具體實(shí)施方式
如下所述無(wú)線收發(fā)芯片CCllOO的外圍電路為經(jīng)典電路，為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不作描述。單片機(jī)與無(wú)線收發(fā)芯片通過(guò)SPI方式進(jìn)行通信，無(wú)線收發(fā)芯片的⑶00引腳經(jīng)電阻 R5接于單片機(jī)PD2引腳；CCllOO的SI引腳經(jīng)電阻接于R4接于單片機(jī)的PC5引腳；CC1100 的SCLK引腳經(jīng)電阻R3接于單片機(jī)的PC4弓丨腳；CCllOO的SO引腳經(jīng)電阻R2接于單片機(jī)的 PC3引腳；CCllOO的CSn引腳經(jīng)電阻Rl接于單片機(jī)的PC2引腳。單片機(jī)的PCU PCO、PB5、 PB3、PB4引腳用于無(wú)線傳輸信道的選擇。IC卡控制器電路的具體實(shí)施方式
如下所述閥門(mén)控制電路控制端K、G分別接于單片機(jī)PC3、PC2引腳，MOTOR的正極直接與場(chǎng)效應(yīng)管N2的漏極相連接，同時(shí)與穩(wěn)壓二極管D9的負(fù)極、電容C15的一端、場(chǎng)效應(yīng)管P2的源極相連接，負(fù)極與場(chǎng)效應(yīng)管N3的漏極相連接，同時(shí)與穩(wěn)壓二極管DlO的負(fù)極、電容C15的另一端、場(chǎng)效應(yīng)管Pl的源極相連接。場(chǎng)效應(yīng)管P1、P2的漏極均與電源相連接，場(chǎng)效應(yīng)管N2的柵極經(jīng)電阻似6與ATMEGA8的PC3腳連接，P2的柵極經(jīng)電阻R30與場(chǎng)效應(yīng)管N3的漏極相連接，場(chǎng)效應(yīng)管N3的柵極經(jīng)電阻R31與ATMEGA8L的PC2腳相連接。讀卡電路參照我公司國(guó)家專利“可在低電壓下工作的射頻卡讀寫(xiě)電路”具體實(shí)施方式
，專利號(hào)為ZL 200820069508.7。時(shí)鐘電路由時(shí)鐘芯片8563及其外圍電路組成，8563的SDA腳經(jīng)電阻R62接于單片機(jī)的PC4腳，SCL引腳接于單片機(jī)的PC5引腳。電壓檢測(cè)電路R4的一端接于單片機(jī)PB5 端口，另一端接于三極管N5的基極，電阻R15接于N5基極與發(fā)射極之間，N5的發(fā)射極接地， N5的集電極經(jīng)電阻R14、R16后接電源，同時(shí)R16的另一端接于三極管P5的基極，P5的發(fā)射極接電源，P5的集電極經(jīng)電阻R7接于單片機(jī)ADC6腳。單片機(jī)的PB5引腳平時(shí)為低電平， 當(dāng)閥門(mén)動(dòng)作時(shí)設(shè)置為高電平，單片機(jī)ADC6腳檢測(cè)到電壓低于9V時(shí)，執(zhí)行關(guān)閥動(dòng)作。讀卡電路電源控制電路由電阻R13、三極管P4、電容C2組成，R13 —端接于單片機(jī)的PBO腳，一端接于三極管P4的基極，三極管的發(fā)射極接電源，集電極經(jīng)電容C2后接地， 電容的另一端接讀卡電路的電源端口。單片機(jī)的PBO引腳平時(shí)為高電平，檢測(cè)到有卡操作時(shí)置為低電平，向讀卡電路供電。
權(quán)利要求1.大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器，適合基表口徑為DN50以上的超聲波熱量表，其特征是由無(wú)線超聲波熱量表和IC卡控制器組成，IC卡控制器和閥門(mén)一體式連接，無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器內(nèi)置無(wú)線數(shù)傳模塊，采用無(wú)線的方式傳輸數(shù)據(jù)，其中無(wú)線超聲波熱量表控制電路與其內(nèi)置無(wú)線數(shù)傳模塊通過(guò)串口傳輸數(shù)據(jù)，IC卡控制器電路與其內(nèi)置無(wú)線數(shù)傳模塊通過(guò)串口傳輸數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器，其特征是所述的無(wú)線超聲波熱量表控制電路含有超聲波流量檢測(cè)電路、單片機(jī)控制電路、電源、電壓檢測(cè)電路、測(cè)溫電路、紅外發(fā)射電路、紅外接收電路組成，單片機(jī)型號(hào)為MSP430F437，測(cè)溫電路由一對(duì)PT電阻組成，由超聲波流量檢測(cè)電路和基表得到流量信號(hào)，從測(cè)溫電路中得到溫度信號(hào)，紅外發(fā)射、接收電路用來(lái)對(duì)超聲波流量進(jìn)行參數(shù)修正，單片機(jī)所需電源由一節(jié)3. 6V大容量鋰電池提供。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器，其特征是所述的 IC卡控制器電路由單片機(jī)控制電路、閥門(mén)控制電路、讀卡電路、時(shí)鐘電路、單片機(jī)復(fù)位電路、 液晶顯示電路、電壓檢測(cè)電路、電源電路組成，單片機(jī)型號(hào)為ATMEGA88V，電源由4節(jié)3. 6V大容量鋰電池經(jīng)穩(wěn)壓芯片HT7150穩(wěn)壓至5V提供，向單片機(jī)、時(shí)鐘電路、單片機(jī)復(fù)位電路供電； 單片機(jī)經(jīng)讀卡電路讀取卡中信息，經(jīng)單片機(jī)PC2、PC3腳控制閥門(mén)的開(kāi)、關(guān)，電壓檢測(cè)電路檢測(cè)電壓，若電壓低于9V則執(zhí)行關(guān)閥動(dòng)作，時(shí)鐘電路與單片機(jī)的PC4、PC5腳相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器，其特征是所述的無(wú)線數(shù)傳模塊由單片機(jī)控制電路、電源電路、單片機(jī)復(fù)位電路及無(wú)線收發(fā)芯片CCllOO及其外圍電路組成，單片機(jī)型號(hào)為ATmega88V，其中單片機(jī)所需電源由4節(jié)3. 6V鋰電池經(jīng)穩(wěn)壓芯片HT7136穩(wěn)壓至3. 6V，無(wú)線收發(fā)芯片所需電源由3. 6V經(jīng)穩(wěn)壓芯片CE7333穩(wěn)壓至3V提供，單片機(jī)與無(wú)線收發(fā)芯片通過(guò)SPI總線接口通信。
專利摘要大口徑無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器，適合基表口徑為DN50以上的超聲波熱量表，由無(wú)線超聲波熱量表和IC卡控制器組成，IC卡控制器和閥門(mén)一體式連接，無(wú)線超聲波熱量表及IC卡控制器內(nèi)置無(wú)線數(shù)傳模塊，采用無(wú)線的方式傳輸數(shù)據(jù)，其中無(wú)線超聲波熱量表控制電路與其內(nèi)置無(wú)線數(shù)傳模塊通過(guò)串口傳輸數(shù)據(jù)，IC卡控制器電路與其內(nèi)置無(wú)線數(shù)傳模塊通過(guò)串口傳輸數(shù)據(jù)。用戶通過(guò)IC卡充值將購(gòu)買(mǎi)的熱量輸入到IC卡控制器中，無(wú)線超聲波熱量表計(jì)量熱量并將熱量值通過(guò)無(wú)線數(shù)傳模塊傳輸給IC卡控制器，IC卡控制器接收到熱量數(shù)據(jù)對(duì)剩余熱量值進(jìn)行遞減，當(dāng)剩余熱量值遞減到0時(shí)IC卡控制器關(guān)閥，用戶需再次充值才能正常供暖。
文檔編號(hào)G07F15/06GK201993839SQ20112004554
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者王均, 董意德, 袁金龍, 費(fèi)戰(zhàn)波 申請(qǐng)人:河南新天科技股份有限公司