專利名稱：智能卡煤氣表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤氣計(jì)量領(lǐng)域的一種儀表，尤其是智能卡煤氣表。
現(xiàn)有的煤氣表為機(jī)械式煤氣表，主要由鼓襄和機(jī)械數(shù)字計(jì)數(shù)器構(gòu)成，精度高、計(jì)量準(zhǔn)確、價(jià)格便宜。但這種表在使用過程中需要較多的管理人員，收費(fèi)難度大。
本實(shí)用新型的目的是提供一種精度高、計(jì)量準(zhǔn)確，先購氣后用氣的智能卡煤氣表。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種包括表殼、鼓襄、數(shù)字式計(jì)數(shù)器、進(jìn)出氣管的智能卡煤氣表，其特征在于表殼上固定一個(gè)控制盒，進(jìn)出氣管伸出控制盒，控制盒內(nèi)設(shè)置有電池盒及關(guān)閥電路、磁電閥及其控制電路、IC卡及IC卡卡座、CPU中央處理器(PIC57)及外圍濾波整形電路、掉電檢測電路、聲報(bào)警器，表殼內(nèi)還設(shè)置有傳感器，數(shù)字式計(jì)數(shù)器的輪盤上粘接傳感器的磁鋼，數(shù)字式計(jì)數(shù)器的輪盤座上粘接傳感器干簧管的一端，干簧管的另一端與CPU中央處理器外圍濾波整形電路集成塊U4(4093)的第5腳聯(lián)接，IC卡通過卡座P4的TEST腳(第4腳)與CPU中央處理器外圍濾波整形電路集成塊U3(40106)的第5腳聯(lián)接，卡座P4的SDA(第2腳)，SLC(第3腳)、CARDPOWER(第1腳)與CPU中央處理器的相應(yīng)腳直接聯(lián)接，聲報(bào)警器的輸入端與CPU中央處理器的ALA-RMOUT(第10腳)聯(lián)接，CPU中央處理器的VALVEA(第14腳)、VALVEB(第16腳)分別與磁電閥控制電路中兩三極管N1、N2的基極聯(lián)接，CPU中央處理器的第20腳與掉電檢測電路集成塊U5(LM363)的第1腳聯(lián)接，關(guān)閥電路中開關(guān)S1的常閉觸點(diǎn)與閥控制電路中的繼電器聯(lián)接，磁電閥中活動桿對應(yīng)端的軟鋼芯上焊接有磁芯。磁電閥由磁芯、線圈、活動桿、彈簧、橡皮閥門構(gòu)成；CPU中央處理器外圍濾波整形電路由集成塊U2(4093)、U3(40106)、U4(4093)、電阻R1～R8、電容C1～C3構(gòu)成；磁電閥控制電路由三極管N1、N2、電阻R10～R11、電容C5～C7、磁電閥線圈構(gòu)成掉電檢測電路由集成塊U6(LM363)、穩(wěn)壓管Z1、電阻R13、可調(diào)電位器W1構(gòu)成；關(guān)閥電路由開關(guān)S1、電解電容E2構(gòu)成。
本實(shí)用新型在原有煤氣表的基礎(chǔ)上，應(yīng)用傳感器和CPU中央處理器技術(shù)控制磁電閥工作，采用IC智能卡作為每戶用氣收費(fèi)卡，IC卡經(jīng)過商業(yè)性加密處理，用戶?？▽Ｓ?，售氣后的IC卡插入卡座后，經(jīng)CPU中央處理器啟動磁電閥門的開啟，使用方便。本實(shí)用新型是高新技術(shù)與民用產(chǎn)品的結(jié)合，具有很高的社會效益。
附

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實(shí)用新型中磁電閥結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本實(shí)用新型工作原理方框圖；附圖4為本實(shí)用新型電原理圖；附圖中1是上殼，2是三通，三是磁電閥，4是微機(jī)板，5是接頭，6是IC卡，7是煤氣表，8是峰鳴器，9是磁鋼，10是干簧管，11是微動開關(guān)，12是電池，13是磁芯，14是線圈，15是活動桿，16是彈簧，17是橡皮閥門，集成塊U1(PIC57)，U2(4093)，U3(40106)，U4(4093)，U5(2404)，插座P1～P4，開關(guān)S1，繼電器D1～D2，三極管N1～N2，電容C1～C9，電阻R1～R13，穩(wěn)壓管Z1，電解電容E1～E2。
結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)步說明本實(shí)用新型，本實(shí)用新型在煤氣表7的基礎(chǔ)上增加一個(gè)上殼1，三通2和接頭5加長并伸出上殼，傳感器中的磁鋼9粘接在數(shù)字式計(jì)數(shù)器的輪盤上，數(shù)字式計(jì)數(shù)器的輪盤座上粘接傳感器干簧管10，上殼1內(nèi)設(shè)置有由磁芯13、線圈14、活動桿15、彈簧16、橡皮閥門17構(gòu)成的磁電閥，電池12，蜂鳴器8和電路板及IC卡。整個(gè)電路工作過程是轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)一周磁鋼9與干簧管10相遇一次，此時(shí)干簧管10吸合，轉(zhuǎn)盤離開時(shí)，如此，給脈沖輸入邏輯一個(gè)脈沖信號。脈沖輸入處有一下拉電阻R4，干簧管10斷開，輸入端為低，相遇時(shí)，干簧管10接通，輸入端為高。電容C1、電阻R3構(gòu)成微分電路與集成塊U4(4093)組成斯密特觸發(fā)器，暫穩(wěn)壓時(shí)間由電容C1、電阻R3決定。集成塊U4B是否輸出脈沖還決定于13腳，U4、第13腳接至脈沖干擾消除電路的輸出，若13腳為高即允許脈沖通過，來脈沖時(shí)，U4B翻轉(zhuǎn)，若13腳為低即禁止脈沖通過，即使來脈沖，U4B輸出始終為高而不能翻轉(zhuǎn)。脈沖干擾消除電路由4個(gè)與非斯密特觸發(fā)器，一個(gè)非門斯密特觸發(fā)器，二個(gè)電阻，一個(gè)電容組成，脈沖從集成塊U4的第5腳輸入，輸出控制信號自集成塊U3(40106)的第2腳輸出，同時(shí)接至U4的第6腳，U4的第13腳，控制脈沖是否進(jìn)入脈沖干擾消除電路和脈沖復(fù)位邏輯電路。假定此時(shí)脈沖輸入有效，即集成塊U3的第2腳為高電平，此時(shí)來一脈沖，集成塊U4的第5腳由低變高，則集成塊U4的第4腳由高變低，集成塊的第4腳接至集成塊U4的第1腳和第2腳，則集成塊U4的第3腳由低變高，通過電阻R1對電解電容E1充電，E1正極接至集成塊U4的第9腳，E1正極電平由低電平升高，升至閥值電壓Vth時(shí)，集成塊U4的第10腳由高變胝，集成塊U4的第10腳接至集成塊U2(4093)的第1腳，此時(shí)，假定集成塊U2的第2腳為高(U2.2由PIC控制，若U2.2為低，脈沖輸入無效)，則集成塊U2的第3腳為高，集成塊U2的第3腳接至集成塊U3的第1腳，集成塊U3的第2腳為低，由此可見，來一個(gè)脈沖后，經(jīng)過35ms后，脈沖干擾消除電路輸出為低，禁止脈沖復(fù)位，此后，集成塊U4的第5腳保持高電平，即脈沖來過的過程中，集成塊U3的第2腳始終為低。脈沖過去時(shí)，集成塊U1的第5腳為低，集成塊U4的第3腳變低，電解電容E1上充的電荷通過電阻R1、R2放電，經(jīng)過4秒后，電解電容E1正極電壓降至閥值，集成塊U4的第10腳由低變高，集成塊U2的第3腳由高變低，集成塊U3的第2腳由低變高準(zhǔn)許脈沖復(fù)位，由此可見，脈沖過去后(4秒鐘過去后)，才允許下一個(gè)脈沖有效，因?yàn)楦苫晒?0斷開瞬間會產(chǎn)生一串干擾脈沖，經(jīng)4秒鐘后，干擾脈沖不存在后再允許脈沖有效，這樣就有效地防止干擾脈沖對PIC產(chǎn)生誤復(fù)位。
IC卡接口(1)與CPU接口，由集成塊U1(PIC57)提供時(shí)鐘輸入SCL(第24腳)，雙向數(shù)據(jù)線SOA(25腳)，IC卡電源通過PIC，Z/O口輸出，PIC輸出驅(qū)動能力為20mA。(2)插卡復(fù)位IC卡卡座通過這樣機(jī)構(gòu)來判定IC卡是否插上，卡座上有兩點(diǎn)觸點(diǎn)，卡未插上時(shí)，兩觸點(diǎn)接觸，卡插上使其斷開?？ㄎ床?，觸點(diǎn)接觸，TEST端即集成塊U3第5腳為高，U3第6腳為低，U3第13腳為低，U3第12腳為高。卡插上，觸點(diǎn)斷開，TEST端即U3第5腳被下拉電阻R6拉低，U3第6腳為高，產(chǎn)生一個(gè)短脈沖。(3)撥卡復(fù)位撥卡復(fù)位與插止復(fù)位稍有不同，集成塊U3第3腳接上拉電阻，插卡復(fù)位與撥卡復(fù)位輸出接入集成塊U3.B，有一個(gè)動作產(chǎn)生時(shí)，集成塊U2第4腳為高，接入集成塊U2第9腳，如果集成塊U2第8腳為高，則集成塊U2第10腳為低，集成塊U2第8腳為PIC57輸出的控制信號為高時(shí)，允許插卡或撥卡脈沖通過，無效時(shí)，插卡或撥卡不能引進(jìn)PIC57復(fù)位。
CPU(1)與集成塊U5(2404)接口，通過時(shí)鐘線，雙向數(shù)據(jù)線，SCL(U1第24腳)和SOA(U1第25腳)接口，集成塊U5(240)4電源由PIC，I/O口提供，此處與上述IC卡接口一樣。(2)CPU共有以下信號線，a、報(bào)警輸出接口(U1第10腳)；b、電源控制線(U1第11腳)，提供卡電源，(U1第12腳)提供E2POM電源；C、卡正確指示CARDRIGHT(U1第13腳)；d、閥控制VALVEA、VALVEB(U1第14腳、第15腳)；e、測試線，PTEST脈沖測試(U1第19腳)，CTEST，卡測試(U1第18腳)，(U1第20腳)低電測試；f、LCD調(diào)測接口(U1第8、9腳)。
掉電檢測電路由放大器集成塊U6(LM353)，2M精度高可調(diào)電位器W1，4V穩(wěn)壓管Z1組成。放大器電源由PIC、I/O提供，需要檢測是否低電時(shí)打開電源，平時(shí)不供電。穩(wěn)壓管W1電源與放大器電源同一路由PIC提供穩(wěn)壓在4V，供給放大器負(fù)極。放大器正極由電源經(jīng)分壓提供，電源正常時(shí)電位器提供分壓高于4V，當(dāng)電池快用盡時(shí)，電池電壓下降，分壓降到低于4V，放大器輸出為低。
聲報(bào)警蜂鳴器a、當(dāng)用氣低于5m2時(shí)，每用0.1m2蜂鳴器響一次，提醒用戶買氣插卡。b、當(dāng)檢測到電池用盡時(shí)，蜂鳴器響，提醒用戶換電池。
閥控制(1)正常開關(guān)閥，開閥時(shí)，PIC57輸出，VALEVA為高，三極管N1、N2導(dǎo)通，繼電器D1、D2閉合，使電源正極接至VANEAA，負(fù)極接至VALVEBB，這樣給閥一個(gè)正脈沖，使閥打開。關(guān)閥時(shí)，PIC輸出VALVEB為高，三極管N1、N2導(dǎo)通，使繼電器D2、D2閉合，使電源正極接至VALVEBB，負(fù)極接至VALVEAA，這樣給閥一個(gè)負(fù)脈沖，使閥閉合。(2)掉電關(guān)閥電池盒有這樣一個(gè)機(jī)構(gòu)，即微動開關(guān)S1，電池盒蓋關(guān)上，微動開關(guān)S1常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開，電池12對電容E2充電。電池盒蓋打開，常閉觸點(diǎn)斷開，電池12停止對電容E2充電，常閉觸點(diǎn)閉合，兗好電的電容正極與閥閉合控制端接通，使閥閉合。
權(quán)利要求1.一種包括表殼、鼓襄、數(shù)字式計(jì)數(shù)器、進(jìn)出氣管的智能卡煤氣表，其特征在于表殼上固定一個(gè)控制盒，進(jìn)出氣管伸出控制盒，控制盒內(nèi)設(shè)置有電池盒及關(guān)閥電路、磁電閥及其控制電路、IC卡及卡座、CPU中央處理器(PIC57)及外圍濾波整形電路、掉電檢測電路、聲報(bào)警器，表殼內(nèi)還設(shè)置有傳感器，數(shù)字式計(jì)數(shù)器的輪盤上粘結(jié)傳感器的磁鋼，數(shù)字式計(jì)數(shù)器的輪盤座上粘接傳感器干簧管的一端，干簧管的另一端與CPU中央處理器外圍濾波整形電路集成塊U4(4093)第5腳聯(lián)接，IC卡通過卡座P4的TEST腳(第4腳)與CPU中央處理器外圍濾波整形電路集成塊U3(40106)的第5腳聯(lián)接，卡座P4的SDA(第2腳)、SLC(第3腳)、CARDPOWER(第1腳)與CPU中央處理器的相應(yīng)腳直接聯(lián)接，聲報(bào)警器的輸入端與CPU中央處理器的ALARMOUT腳(第10腳)聯(lián)接，CPU中央處理器的VALVEA(第14腳)、VALVEB(第16腳)分別與磁電閥控制電路中兩三極管N1、N2的基極聯(lián)接，CPU中央處理器的第20腳與掉電檢測電路集成塊U6(LM363)的第1腳聯(lián)接，關(guān)閥電路中開關(guān)S1的常閉觸點(diǎn)與閥控制電路中的繼電器聯(lián)接，磁電閥中活動桿對應(yīng)端的軟鋼芯上焊接有磁芯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能卡煤氣表，其特征在于磁電閥由磁鋼、線圈、活動桿、彈簧、橡皮閥門構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能卡煤氣表，其特征在于CPU中央處理器外圍濾波整形電路由集成塊U2(4093)、U3(40106)、U4(4093)、電阻R1～R8、電容C1～C3構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能卡煤氣表，其特征在于磁電閥控制電路由三極管N1、N2，電阻R10～R11、電容C6～C7、磁電閥線圈構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能卡煤氣表，其特征在于掉電檢測電路由集成塊U6(LM4363)、穩(wěn)壓管Z1、電阻R13、可調(diào)電位器W1構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能卡煤氣表，其特征在于關(guān)閥電路由開關(guān)S1、電解電容E2構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及煤氣計(jì)量領(lǐng)域的一種儀表，尤其是一種智能卡煤氣表，主要由煤氣表、磁電閥、傳感器、CPU中央處理器和IC卡構(gòu)成，其主要特點(diǎn)是在原有煤氣表的基礎(chǔ)上，應(yīng)用傳感器和CPU中央處理器技術(shù)控制磁電閥工作，IC智能卡作為用氣收費(fèi)卡，售氣后的IC卡插入卡座后，經(jīng)CPU中央處理器來啟動磁電閥的開啟，本實(shí)用新型是高新技術(shù)與民用產(chǎn)品的結(jié)合，具有很高的社會效益。
文檔編號G07F15/00GK2259650SQ9524074
公開日1997年8月13日 申請日期1995年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月30日
發(fā)明者王凱, 孔勇, 曹明武, 李家林, 孔向東 申請人:揚(yáng)州市郊區(qū)雄飛機(jī)械電器廠, 王凱, 孔勇, 曹明武, 李家林, 孔向東