專(zhuān)利名稱(chēng)：一種智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)。
背景技術(shù)：
由于近幾年世界油價(jià)的飛速上漲、交通堵塞情況的增多等多項(xiàng)因素的影響，電動(dòng)自行車(chē)的發(fā)展速度非常的快，遍布省市縣鎮(zhèn)，全國(guó)電動(dòng)自行車(chē)車(chē)數(shù)量已過(guò)億臺(tái)，對(duì)許多鐘點(diǎn)工、運(yùn)輸員、業(yè)務(wù)員、快遞員等而言，電動(dòng)自行車(chē)車(chē)現(xiàn)在是他們重要的謀生工具；而對(duì)普通上班族來(lái)說(shuō)，電動(dòng)自行車(chē)也是他們目前選擇的最流行的交通工具。電動(dòng)自行車(chē)數(shù)量的增多，在帶來(lái)很多便利的時(shí)候同樣也出現(xiàn)了很多用戶(hù)充電難的問(wèn)題，城市建設(shè)發(fā)展的需求，居民住宅樓現(xiàn)在越來(lái)越多都是中高層樓宇，電動(dòng)自行車(chē)等非機(jī)動(dòng)車(chē)都統(tǒng)一停放，居民需要給電動(dòng)車(chē)充電的話，只能將電動(dòng)車(chē)的電瓶拿下后帶回家充電，根據(jù)各個(gè)樓宇建設(shè)的不同，停放車(chē)輛的地方到自家樓道的距離也有差異，對(duì)于一個(gè)普通人來(lái)說(shuō)拎個(gè)電瓶都是比較吃力的，更不用說(shuō)年紀(jì)大的老人。因此很多居民為了方便會(huì)從自家拖拉電線至停車(chē)處進(jìn)行充電，隨之就帶來(lái)了一連串的問(wèn)題，電線的隨意拖拉破壞了小區(qū)的環(huán)境，更重要的是這種“加長(zhǎng)的拖線板”存在著極大的安全隱患，隨時(shí)會(huì)引起觸電，火災(zāi)等事故。有些小區(qū)的管理者為了解決居民電動(dòng)車(chē)充電難的問(wèn)題，就給電動(dòng)自行車(chē)集中停放處統(tǒng)一安裝電源插座供居民充電，但這樣又出現(xiàn)了每天大量的電動(dòng)自行車(chē)充電產(chǎn)生的電費(fèi)由誰(shuí)來(lái)承擔(dān)，怎么來(lái)分?jǐn)偟膯?wèn)題，多收錢(qián)居民會(huì)鬧，不收錢(qián)物業(yè)也不肯。因此如何解決居民小區(qū)電動(dòng)車(chē)充電問(wèn)題勢(shì)在必行。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)，其能對(duì)電瓶車(chē)充電進(jìn)行有效管理，自動(dòng)計(jì)費(fèi)，安全可靠，使用方便。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)，包括市電輸入端、單片機(jī)主控系統(tǒng)和用戶(hù)電源接口 ；單片機(jī)主控系統(tǒng)還分別連接顯示屏、時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)器、RS-485通訊電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路、電量采集電路和讀卡器；繼電器驅(qū)動(dòng)電路還連接繼電器；市電輸入端依次通過(guò)電量采集電路、繼電器和用戶(hù)電源接口連接；單片機(jī)主控系統(tǒng)包括充電管理模塊和計(jì)費(fèi)模塊。優(yōu)選的，所述電量采集電路包括電壓檢測(cè)模塊和電流檢測(cè)模塊。優(yōu)選的，所述讀卡器為非接觸式讀卡器。優(yōu)選的，所述繼電器和用戶(hù)電源接口間還設(shè)有自恢復(fù)保險(xiǎn)絲。優(yōu)選的，所述充電管理模塊包括充電器插入識(shí)別子模塊、過(guò)載保護(hù)子模塊、欠載斷電子模塊、充電充滿斷電子模塊。優(yōu)選的，所述充電管理模塊還包括充電中斷報(bào)警模塊。優(yōu)選的，所述單片機(jī)主控系統(tǒng)還連接報(bào)警電路。優(yōu)選的，所述計(jì)費(fèi)模塊包括用戶(hù)卡余額讀取子模塊 和分時(shí)段計(jì)費(fèi)子模塊。優(yōu)選的，所述單片機(jī)主控系統(tǒng)和顯示屏間還設(shè)有顯示屏驅(qū)動(dòng)電路。[0013]智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)由八大模塊和一個(gè)單片機(jī)主控系統(tǒng)組成，包括電量采集電路(電壓和電流檢測(cè)電能計(jì)量電路AD7755模塊)，存儲(chǔ)器￠2256數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路模塊)，讀卡器(SLRC632讀卡器驅(qū)動(dòng)電路)，繼電器及其驅(qū)動(dòng)電路，RS-485通訊電路，DS1302時(shí)鐘電路和OLED顯示屏顯示電路。智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)主要通過(guò)讀卡器來(lái)識(shí)別用戶(hù)卡，對(duì)白名單用戶(hù)的電瓶進(jìn)行充電，并分時(shí)段計(jì)費(fèi)。A、電量采集電路單相電量采集采用美國(guó)ADI公司的AD7755低功耗芯片實(shí)現(xiàn)。AD7755內(nèi)部除了 ADC和濾波、相乘電路外都采用了數(shù)字電路，有效的消除了尖脈沖等干擾信號(hào)，使得它在惡劣的環(huán)境條件下仍能保持極高的正確度和穩(wěn)定性。對(duì)單相回路中的電壓、電流信號(hào)采樣，計(jì)算出功率并積分將其轉(zhuǎn)換為電能脈沖輸出，CPU對(duì)來(lái)自AD7755輸出端CF的脈沖進(jìn)行計(jì)量，計(jì)算出電能的累計(jì)用電量。電能與脈沖的關(guān)系為:W = M/C，式中的W為電能，單位為千瓦時(shí)，M為脈沖累計(jì)個(gè)數(shù)，C為電表脈沖常數(shù)，選取C= 1600，每千瓦時(shí)為1600個(gè)脈沖。B、RS-485 通訊電路(RS-485 接口 )RS-485采用差分信號(hào)負(fù)邏輯，+2V +6V表示“0”，_6V -2V表示“I”。采用的是兩線制接線方式，這種接線方式為總線式拓樸結(jié)構(gòu)在同一總線上最多可以掛接32個(gè)結(jié)點(diǎn)。在RS485通信網(wǎng)絡(luò)中采用的是主從通信方式，即一個(gè)主機(jī)帶多個(gè)從機(jī)。C、讀卡器(CPU卡及13.56MHz非接觸式讀卡器)CPU卡:也稱(chēng)智能卡，卡內(nèi)的集成電路中帶有微處理器CPU、存儲(chǔ)單元(包括隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、程序存儲(chǔ)器ROM(FLASH)、 用戶(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器EEPR0M)以及芯片操作系統(tǒng)⑶S。裝有COS的CPU卡相當(dāng)于一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，不僅具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，同時(shí)具有命令處理和數(shù)據(jù)安全保護(hù)等功能。COS的全稱(chēng)是Chip Operating SyStem(片內(nèi)操作系統(tǒng))，它一般是緊緊圍繞著它所服務(wù)的智能卡的特點(diǎn)而開(kāi)發(fā)的。由于不可避免地受到了智能卡內(nèi)微處理器芯片的性能及內(nèi)存容量的影響，因此，COS在很大程度上不同于我們通常所能見(jiàn)到的微機(jī)上的操作系統(tǒng)(例如 DOS、UNIX 等)。COS 的特點(diǎn):首先，COS是一個(gè)專(zhuān)用系統(tǒng)而不是通用系統(tǒng)。即:一種COS —般都只能應(yīng)用于特定的某種(或者是某些)智能卡，不同卡內(nèi)的COS—般是不相同的。因?yàn)镃OS—般都是根據(jù)某種智能卡的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍而特定設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的，盡管它們?cè)谒鶎?shí)際完成的功能上可能大部分都遵循著同一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。其次，與那些常見(jiàn)的微機(jī)上的操作系統(tǒng)相比較而言，COS在本質(zhì)上更加接近于監(jiān)控程序、而不是一個(gè)通常所謂的真正意義上的操作系統(tǒng)，這一點(diǎn)至少在目前看來(lái)仍是如此。因?yàn)樵诋?dāng)前階段，COS所需要解決的主要還是對(duì)外部的命令如何進(jìn)行處理、響應(yīng)的問(wèn)題，這其中一般并不涉及到共享、并發(fā)的管理及處理，而且就智能卡在目前的應(yīng)用情況而言，并發(fā)和共享的工作也確實(shí)是不需要的。非接觸式CPU卡芯片F(xiàn)M1208卡內(nèi)的一款支持IS014443TypeA協(xié)議的非接觸CPU卡芯片，該芯片采用超深亞微米CMOS EEPROM工藝，容量為64K Byte EEPR0M，符合IS014443Type A國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，工作頻率為13.56MHz，工作距離不小于10CM，CPU指令兼容通用8051指令，內(nèi)置8位CPU和硬件DES協(xié)處理器。該芯片是符合銀行標(biāo)準(zhǔn)的接觸式CPU，COS同時(shí)支持PB0C20標(biāo)準(zhǔn)(電子錢(qián)包)及建設(shè)部IC卡應(yīng)用規(guī)范，具有較好的安全。適合安全要求高、交易量大、交易速度快的非接觸支付應(yīng)用。SLRC632是應(yīng)用于13.56MHz非接觸式高集成度IC卡讀寫(xiě)模塊。該模塊利用了先進(jìn)的調(diào)制和解調(diào)概念，完全集成了在13.56MHz下所有類(lèi)型的被動(dòng)非接觸式通信方式和協(xié)議。SLRC632 支持 IS014443A、IS014443B、IS015693、IS07816 所有層的通信方式。內(nèi)部的發(fā)送器部分不需要增加有源電路就能夠直接驅(qū)動(dòng)近距離操作的天線可達(dá)10CM)。接收器部分提供一個(gè)堅(jiān)固而有效的解調(diào)和解碼電路用于IS014443A、IS014443B、IS015693、IS07816 兼容的應(yīng)答器信號(hào)。數(shù)字部分處理 IS014443A、IS014443B、IS015693、IS07816幀和錯(cuò)誤檢測(cè)(奇偶校驗(yàn)和CRC)。此外它還支持快速M(fèi)IFARE典型安全算法，用于驗(yàn)證MIFARE系列產(chǎn)品。方便的并行接口可直接連接到任何Sbit微處理器，這樣給讀卡器/終端的設(shè)計(jì)提供了極大的靈活性。此外，它支持SPI接口。SLRC632的主要特點(diǎn):I)高集成度模擬電路用于IC卡應(yīng)答信號(hào)的解調(diào)和解碼；2)緩沖輸出驅(qū)動(dòng)器使用最少數(shù)目的外部元件連接到天線；3)支持 IS014443、A IS014443A、IS014443B、IS015693、IS07816 ；4)支持MIFARE雙接口 IC卡和MIFARE典型協(xié)議；5)支持波特率高達(dá)424kHz的非接觸通信；
6)兼容 SPI 接口；7)靈活的中斷處理；8)可編程定時(shí)器；9)近距離操作(可達(dá)10CM)；10)帶低功耗的硬件復(fù)位；11)軟件實(shí)現(xiàn)掉電模式；12)并行微處理器接口帶有內(nèi)部地址鎖存和IRQ線；13)自動(dòng)檢測(cè)微處理器并行接口的類(lèi)型；14) 64byt發(fā)送和接收FIFO緩沖區(qū)；15)面向位和字節(jié)的幀；16)唯一的序列號(hào)；17)Cryptol以及可靠的內(nèi)部非易失性密匙存儲(chǔ)器；18)連接到13.56MHz晶振上的內(nèi)部振蕩緩沖器具有優(yōu)化的低相位抖動(dòng)；19)在近距離應(yīng)用中，發(fā)送器采用電壓3.3 5V ;20)數(shù)字部分采用3.3V或5V電源。D、自動(dòng)識(shí)別充電器插入充電插座在沒(méi)有充電器插上是，充電電路中的電流為0，單片機(jī)控制系統(tǒng)這個(gè)時(shí)刻監(jiān)測(cè)到脈沖值為0，這是，系統(tǒng)判斷充電器沒(méi)有插上，充電電路停止充電。E、過(guò)載保護(hù)根據(jù)電動(dòng)車(chē)充電設(shè)備的功率，該產(chǎn)品設(shè)計(jì)了雙重過(guò)載保護(hù)，硬件過(guò)載保護(hù)與軟件編程過(guò)載保護(hù)。硬件保護(hù)是在硬件電路中采用250V2A的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，當(dāng)充電設(shè)備端口插入了大于充電設(shè)備功率的用電器，電路中的保險(xiǎn)絲會(huì)即刻爆掉，阻止該用電器用電，當(dāng)把該用電器拔掉后，電路中的保險(xiǎn)絲會(huì)自動(dòng)恢復(fù)保險(xiǎn)絲狀態(tài)。軟件保護(hù)是通過(guò)單片機(jī)讀取采集電路采集到得電流、電壓的值，讀取采樣端口的電量脈沖數(shù)量，正常(不過(guò)載)情況下采樣脈沖為(20-180)個(gè)/分，如果采樣脈沖大于180個(gè)/分，關(guān)閉充電電路。F、欠載斷電:如果采樣脈沖小于20/分，則關(guān)閉充電電路。G、電瓶充滿即斷電電瓶充電已滿時(shí)，電路中的電流比正常充電時(shí)的電流小，通過(guò)采樣電路把采樣脈沖傳遞給單片機(jī)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)該脈沖的值，當(dāng)脈沖值小于20/分，則電瓶已經(jīng)為充電充滿狀態(tài)，這是即可關(guān)閉充電電路。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于:提供一種智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)，其能對(duì)電瓶車(chē)充電進(jìn)行有效管理，自動(dòng)計(jì)費(fèi)，安全可靠，使用方便。本智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)有如下特點(diǎn):
權(quán)利要求1.一種智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)，其特征在于，包括市電輸入端、單片機(jī)主控系統(tǒng)和用戶(hù)電源接口 ；單片機(jī)主控系統(tǒng)還分別連接顯示屏、時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)器、RS-485通訊電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路、電量采集電路和讀卡器；繼電器驅(qū)動(dòng)電路還連接繼電器；市電輸入端依次通過(guò)電量采集電路、繼電器和用戶(hù)電源接口連接；單片機(jī)主控系統(tǒng)包括充電管理模塊和計(jì)費(fèi)模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)，其特征在于，所述電量采集電路包括電壓檢測(cè)模塊和電流檢測(cè)模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)，其特征在于，所述讀卡器為非接觸式讀卡器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)，其特征在于，所述繼電器和用戶(hù)電源接口間還設(shè)有自恢復(fù)保險(xiǎn)絲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)，其特征在于，所述充電管理模塊包括充電器插入識(shí)別子模塊、過(guò)載保護(hù)子模塊、欠載斷電子模塊、充電充滿斷電子模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)，其特征在于，所述充電管理模塊還包括充電中斷報(bào)警模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)，其特征在于，所述單片機(jī)主控系統(tǒng)還連接報(bào) 警電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)，其特征在于，所述計(jì)費(fèi)模塊包括用戶(hù)卡余額讀取子模塊和分時(shí)段計(jì)費(fèi)子模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)，其特征在于，所述單片機(jī)主控系統(tǒng)和顯示屏間還設(shè)有顯示屏驅(qū)動(dòng)電路。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)，包括市電輸入端、單片機(jī)主控系統(tǒng)和用戶(hù)電源接口；單片機(jī)主控系統(tǒng)還分別連接顯示屏、時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)器、RS-485通訊電路、繼電器驅(qū)動(dòng)電路、電量采集電路和讀卡器；繼電器驅(qū)動(dòng)電路還連接繼電器；市電輸入端依次通過(guò)電量采集電路、繼電器和用戶(hù)電源接口連接；單片機(jī)主控系統(tǒng)包括充電管理模塊和計(jì)費(fèi)模塊。本智能電瓶車(chē)充電收費(fèi)管理機(jī)，其能對(duì)電瓶車(chē)充電進(jìn)行有效管理，自動(dòng)計(jì)費(fèi)，安全可靠節(jié)能，安裝簡(jiǎn)易，使用方便。具有自動(dòng)識(shí)別充電器插入功能，從而杜絕其他非法電器使用；可按電量計(jì)費(fèi)，充滿自動(dòng)停止，不充電不計(jì)費(fèi)；具有防盜功能；具有完善的數(shù)據(jù)處理功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理；系統(tǒng)兼容性強(qiáng)。
文檔編號(hào)G07F15/06GK203102445SQ20132009280
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者孟紹良 申請(qǐng)人:江蘇韜略電子科技有限公司