專利名稱：一種雙向計數(shù)的數(shù)字水表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種數(shù)字表具，具體為一種雙向計數(shù)的數(shù)字水表。
背景技術(shù)：
脈沖式數(shù)字水表常用于卡式表系統(tǒng)，遠程抄表系統(tǒng)，熱水表系統(tǒng)等等。它由微處理器、存儲器、人對話裝置或通訊接口、脈沖發(fā)生裝置組成，如圖1所示。其工作原理如下在機械表內(nèi)的指針上，裝有脈沖發(fā)生裝置，可以是磁開關(guān)探頭如干簧管、霍爾開關(guān)或光電開關(guān)探頭如紅外發(fā)射和接收對管等。當采用干簧管時，機械表的某指針采用磁性材料制作，當指針的N極接近干簧管開關(guān)時，當探頭的電子開關(guān)接通(或輸出底電平)時，微處理器的JC1接收到低電平，當指針的N極離開干簧管開關(guān)時，探頭的電子開關(guān)斷開(或輸出高電平)時，微處理器的JC1接收到高電平，微處理器將接收到的高電平或低電平累加(累減)，并存儲起來，通過人機對話裝置顯示或通訊接口向外傳送，就構(gòu)成了數(shù)字表。上述表具的好處是可以通過電路進行遠程顯示或數(shù)據(jù)傳送，進行集中處理或者采用卡式預(yù)售，買多少水，用多少水。
現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字水表存在的問題，第一這種表無論指針是順時針轉(zhuǎn)動，還是逆時針轉(zhuǎn)動，對微處理器來說都是一樣的，無法分辨出來。在水網(wǎng)系統(tǒng)靜態(tài)的情況下，即不用水狀態(tài)下，各處的水壓是一樣的，當發(fā)生停水事件時，屋內(nèi)的水會倒流；如果在高樓無水箱變頻供水系統(tǒng)中，樓上不用水而樓下用水，也會發(fā)生樓上水壓高而產(chǎn)生倒流現(xiàn)象，此時數(shù)字水表計數(shù)卻還是簡單的累加計數(shù)方法。第二當水流由于機械參數(shù)和流動狀態(tài)發(fā)生諧振時，管子會發(fā)生震動，水管中的水也會來回震蕩，引起機械表指針來回震蕩，如果幅度和頻率適當，數(shù)字水表會認為是水表指針快速轉(zhuǎn)動而計數(shù)。以上問題的出現(xiàn)，使得數(shù)字水表的讀數(shù)不準問題特別突出。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提出一種計數(shù)準確的數(shù)字水表，以避免由于水壓變化和水管震動而引起的水量計數(shù)偏差。
本實用新型設(shè)計的雙向計數(shù)的數(shù)字水表，由微處理器、存儲器、人機對話裝置或通訊接口、脈沖發(fā)生裝置組成，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中(1)脈沖發(fā)生裝置由緊靠的二路電子開關(guān)組成，每一路和微處理器的輸入檢測端相連，另一端和電源連接，當指針轉(zhuǎn)動時，利用光或瓷等感應(yīng)方式使得電子開關(guān)開路或閉合。
(2)在指針轉(zhuǎn)動時，其閉合或開路的順序是全部開路，開關(guān)1閉合、開關(guān)2開路，開關(guān)1開關(guān)2都閉合，開關(guān)1開路開關(guān)2閉合，開關(guān)1開關(guān)2都開路；或上述過程相反。見圖3所示。
和現(xiàn)有的電路相比，本實用新型在現(xiàn)有的開關(guān)裝置旁邊增加一個相同的開關(guān)裝置，使得兩個開關(guān)裝置在磁性指針轉(zhuǎn)過時的開關(guān)順序按要求的進行，并同時被微處理器的2個接口JC1、JC2檢測。
本實用新型的原理當磁性指針的N極轉(zhuǎn)到A點位置時，干簧管K1閉合，JC1輸入低電平，干簧管K2斷開，JC2輸入高電平，我們稱之為狀態(tài)1；當磁性指針的N極轉(zhuǎn)到O點位置時，干簧管K1閉合，JC1輸入低電平，干簧管K2也閉合，JC2也輸入低電平我們稱之為狀態(tài)2；當磁性指針的N極轉(zhuǎn)到B點位置時，干簧管K1開路，JC1輸入高電平，干簧管K2閉合，JC2輸入低電平，我們稱之為狀態(tài)3；當磁性指針的N極轉(zhuǎn)到上述位置以外時，干簧管K1和K2都開路，JC1和JC2都輸入高電平，我們稱之為狀態(tài)4。有圖2看出，如果指針順時針轉(zhuǎn)動，則相應(yīng)電平從狀態(tài)4到狀態(tài)3，再到狀態(tài)2，再到狀態(tài)1，再回到狀態(tài)4，如此循環(huán)；如果指針逆時針轉(zhuǎn)動，則相應(yīng)電平從狀態(tài)4到狀態(tài)1，再到狀態(tài)2，再到狀態(tài)3，再回到狀態(tài)4，如此循環(huán)。
如果我們確定順時針轉(zhuǎn)動為加計數(shù)，微處理器首先檢測并記錄JC1和JC2的電平狀態(tài)，如果上次檢測后記錄的JC1和JC2的電平狀態(tài)為狀態(tài)1，而本次檢測的JC1和JC2的電平狀態(tài)為狀態(tài)2，則說明指針在逆時針轉(zhuǎn)動，應(yīng)該進行減計數(shù)；如果上次檢測后記錄的JC1和JC2的電平狀態(tài)為狀態(tài)2，而本次檢測的JC1和JC2的電平狀態(tài)為狀態(tài)1，則說明指針在順時針轉(zhuǎn)動，應(yīng)該進行加計數(shù)；其他狀態(tài)一律不進行計數(shù)，如此處理，便實現(xiàn)了數(shù)字水表的雙向計數(shù)。當然我們也可以利用狀態(tài)2和狀態(tài)3進行判別，如果上次檢測后記錄的JC1和JC2的電平狀態(tài)為狀態(tài)2，而本次檢測的JC1和JC2的電平狀態(tài)為狀態(tài)3，則說明指針在逆時針轉(zhuǎn)動，應(yīng)該進行減計數(shù)；如果上次檢測后記錄的JC1和JC2的電平狀態(tài)為狀態(tài)3，而本次檢測的JC1和JC2的電平狀態(tài)為狀態(tài)2，則說明指針在順時針轉(zhuǎn)動，應(yīng)該進行加計數(shù)；其他狀態(tài)一律不進行計數(shù)，也能達到雙向計數(shù)的效果。


圖1為原有數(shù)字水表的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本實用新型數(shù)字水表的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3為本實用新型中的開關(guān)接線圖。
圖4為本實用新型一種數(shù)字水表的電路圖。
具體實施方式
如圖4所示，是一個遠傳式數(shù)字水表。圖中，微處理器和存儲器采用單片機AT89C2051，它集成了微處理器、存儲器、串行通訊接口、輸入輸出接口電路等，電源由4.5V電池組供電，C1是濾波電容，C2和R1構(gòu)成復(fù)位電路，JZ，C3，C4構(gòu)成震蕩電路，給單片機的時鐘，JZ1是串行通訊插座，利用它和外邊的抄表手持機構(gòu)成數(shù)字通訊，將單片機采集和處理的脈沖數(shù)據(jù)傳送給抄表手持機顯示，同時也利用手持機對單片機進行數(shù)據(jù)初始化。圖中的脈沖發(fā)生裝置為發(fā)訊水表，發(fā)訊水表是利用干簧管檢測水表磁性表針原理向外發(fā)送開關(guān)信號的水表，當水表指針對準干簧管時，干簧管閉合，偏離時，干簧管關(guān)斷。P1.7檢測K1的電平，P1.6檢測K2的電平，工作原理如下初始狀態(tài)，P1.7，P1.6設(shè)定為輸入口并假設(shè)其電平均為高，P3.0、P3.1設(shè)定為串行通訊口。單片機連續(xù)檢測P1.7和P1.6的電平狀態(tài)并將其記錄下來，如果檢測到P1.7、P1.6的電平都為低，則查看記錄的上一次檢測的P1.7，P1.6的電平，如果上一次P1.7為低，P1.6為高，則進行減計數(shù)，否則不計數(shù)處理；如果檢測到的P1.7為低，P1.6為高，則查看記錄的上一次檢測的P1.7，P1.6的電平，如果上一次P1.7和P1.6的電平都為低，則進行加計數(shù)，否則不計數(shù)處理。如此將計數(shù)處理后的數(shù)據(jù)存入單片機的存儲器內(nèi)，當外界串行通訊要求數(shù)據(jù)時，通過規(guī)定的通訊協(xié)議將此數(shù)據(jù)外傳。
手持機是帶有鍵盤、顯示和串行通訊的抄表工具，當手持機的通訊線插入JZ1，并用串行通訊方式以規(guī)定的通訊協(xié)議向AT89C2051要求脈沖累加數(shù)據(jù)(水表的用水量)時，AT89C51通過串行口P3.0、P3.1向手持機傳送，手持機接收到后將此數(shù)據(jù)顯示到其顯示器上，抄表工作完成。
本實用新型同樣適用于其他類似用途的表具或儀器。
權(quán)利要求1.一種雙向計數(shù)的數(shù)字水表，由微處理器、存儲器、人機對話裝置或通訊接口、脈沖發(fā)生裝置組成，其特征在于(1)脈沖發(fā)生裝置由緊靠的二路電子開關(guān)組成，每一路和微處理器的輸入檢測端相連，另一端和電源連接，當指針轉(zhuǎn)動時，利用光或瓷等感應(yīng)方式使得電子開關(guān)開路或閉合。(2)在指針轉(zhuǎn)動時，其閉合或開路的順序是全部開路，開關(guān)1閉合、開關(guān)2開路，開關(guān)1開關(guān)2都閉合，開關(guān)1開路開關(guān)2閉合，開關(guān)1開關(guān)2都開路；或上述過程相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向計數(shù)的數(shù)字水表，其特征在于微處理器和存儲器采用單片機AT89C2051，它集成了微處理器、存儲器、串行通訊接口、輸入輸出接口電路。
專利摘要本實用新型為一種雙向計數(shù)的數(shù)字水表。由微處理器、存儲器、人機對話裝置或通訊接口、脈沖發(fā)生裝置組成，其中，脈沖發(fā)生裝置由緊靠的二路電子開關(guān)組成，每一路和微處理器的輸入檢測端相連，另一端和電源連接，當指針轉(zhuǎn)動時，利用光或瓷等感應(yīng)方式使得電子開關(guān)開路或閉合。在指針轉(zhuǎn)動時，其閉合或開路的順序是全部開路，開關(guān)1閉合、開關(guān)2開路，開關(guān)1開關(guān)2都閉合，開關(guān)1開路開關(guān)2閉合，開關(guān)1開關(guān)2都開路；或上述過程相反。實現(xiàn)雙向計數(shù)。
文檔編號G01F15/06GK2616891SQ0323150
公開日2004年5月19日 申請日期2003年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月26日
發(fā)明者沈建 申請人:沈建