专利名称：射频ic卡水表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计量水用量的水表。
背景技术：
随着人民生活水平的日益提高和进步，对所用水的计量要求也越来越高，传统的机械式水表已逐步发展为IC卡水表。在公知技术中，现有的IC卡水表如接触式IC卡水表，由于它是必须接触才能读表的结构形式，易产生卡片磨损导致卡片报废或读卡错误而影响使用，故障率高，尤其设有插卡开口，防水性能差；再是非接触式IC卡水表，它与电磁控制阀相配合，非接触式IC卡将读写线圈安置于永久磁铁的上方，这种设计结构造成读写线圈与永久磁铁的磁场长时间、近距离接触，卡片的读写稳定性较差，使用寿命短，再是电磁控制阀在结垢后易产生卡涩，常造成阀门不能关闭或不能完全关闭，且阀门的开关状态无法检测，给使用造成不便。
发明内容
为了克服现有技术之不足，本实用新型提供一种结构新颖，密封性好，故障率低，使用寿命长，读写性能稳定，并能检测阀门开关状态，使用方便的新式IC卡水表。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是将IC卡水表的表体设计为两个串联内腔的表体，在表体的一侧腔中装连水表机芯、另一侧腔内装设电动阀门，电动阀门上部与表体联体的密封盒内分别装设着电动阀门的电动机及传动机构、电池和电路总成，并在位于机芯上部联体的电池盒内装连着电池组，所组成的射频IC卡水表。水表机芯是由水表叶轮连接机械计数器和磁性指针传感器所组成。电路总成是由计算机分别连接干簧管传感器、声音报警器、液晶显示屏、射频卡读写器、直流电源和阀门电机控制电路所组成。计算机通过所连上述器件来完成水表的计量采集、计算、显示、读卡和阀门电机的控制等功能。直流电源是采用双路供电模式连接的即由表体上两密封盒中电池和电池组所组成并可以互为备用电池的直流电源，直流电源为整个电路总成供电。水流进入水表表体内腔经过滤网后带动机芯叶轮旋转，与之相连机械计数器进行记数，与此同时水流也带动磁性指针转动，磁针上方相对应配合的干簧管在磁性指针磁场的作用下工作，磁针每转动一周干簧管通断一次，计算机检测干簧管的通断次数，并进行计算，得出累计用水量，再从预置水量中扣除后，即为剩余水量。当用水量到达设定报警值时，计算机控制阀门电机启动关闭阀门，同时报警器报警，提醒用户购水。当用户再次刷卡后，阀门打开，同时液晶显示屏显示水量和显示报警及其它用水信息。当所购水量剩余为零时，阀门再次关闭。用户将购水卡片进行刷卡，卡片通过读卡器将预置的水量上传给计算机，计算机控制电动阀门打开。计算机还设定了控制电动阀门在运行中每15天自动开、关一次，以避免结垢产生卡涩，保证阀门处于正常工作状况。计算机通过所连限位开关和堵转电流检测阀门的开关位置，在阀门全开或全关后自动切断阀门电机供电。阀门是由电机带动传动齿轮组驱动，当阀门关闭到位后，位于传动齿轮组上的下限位开关闭合，连传到计算机便发出指令关闭电机电源；当阀门开到位后，位于传动齿轮组上的上限位开关闭合，计算机便发出指令关闭电机电源。当电机动作过程中，上、下限位开关一直无法闭合时，计算机检测电机堵转电流，当堵转电流达到设定值时，计算机发出指令关闭电机电源。阀门采用电动球阀，又能有效的降低卡涩和结垢现象的产生。
由于本实用新型设计采用上述技术方案，它具有结构新颖，设计创新，密封性好，故障率低，使用寿命长，读写性能稳定，并能检测阀门开关状态，使用方便等优点，系一种新型的IC卡水表。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型实施例IC卡水表的具体结构图。
图2是图1中电路总成的原理方框图。
图3是图2电路总成实施例中计算机连接射频卡读写器、干簧管传感器、声音报警器和液晶显示屏部分的原理电路图。
图4是图2电路总成阀门电机控制电路部分的原理电路图。
图5是图2电路总成直流电源电路部分的原理电路图。
附图标记1水表表体，2阀门，3阀门电机及其传动机构，4IC卡片，5电路总成，6电池，7密封盒，8电池盒，9干簧管，10磁性指针，11机械计数器，12机芯。
图4中阀门电机控制电路的P6.3、P1.6、P1.7接线分别对应连接计算机的P6.3、P1.6、P1.7脚接线。图5直流电源电路的P1.3接线连接计算机的P1.3脚接线。图3、图4中的AVCC/DVCC连接图5中直流电源的AVCC/DVCC。
具体实施方式
如附图1所示实施例，本实用新型包括IC卡水表表体1、机芯13、电动阀门、IC卡片4、直流电源和电路总成5，IC卡水表的表体1为两个串联内腔的表体，在表体1的一侧腔中装连水表机芯13，并在位于机芯13上部联体的电池盒8内装连着电池组，电池盒由联轴连接着密封盒并作为表头的活动表盖；表体的另一侧腔内装设电动阀门，本实用新型实施例的电动阀门是电动球阀，电动球阀是由球阀阀门2连接电动机及其传动机构3所组成，电动机及其传动机构3装连阀门2上部与表体联体的密封盒7内，密封盒7内还分别装连有电池6和电路总成5。水表机芯13是由水表叶轮连接机械计数器和磁性指针传感器所组成。
参见附图2实施例，本实用新型的电路总成5是由计算机分别连接干簧管传感器、声音报警器、液晶显示屏、射频卡读写器、直流电源和阀门电机控制电路所组成的完成水表的计量采集、计算、显示、读卡和阀门电机的控制等功能的IC卡水表整体电路。本实用新型实施例的计算机是采用MSP430芯片的计算机，当然，也可采用具有相近功能的其它型芯片的计算机。直流电源即是由表体上两密封盒中电池和电池组所组成的采用双路供电模式并可以互为备用电池的直流电源，直流电源为整个电路总成供电。
参照附图3、图4、图5实施例，本实用新型中电路总成的原理电路是计算机与射频卡读写器的连接是计算机U的P1.0、P1.1、P1.2、P1.4端口分别对应连接射频卡读写器射频读写模块MF1的TXD、RXD、RX、VCC端口。计算机U与射频读写模块MF1通过串口方式进行通讯，射频读写模块MF1采用的是Miflre500模块，它在计算机的指令下完成射频卡片的读写，并将从射频卡片读取的数据传送给计算机。计算机U的P1.5端口连接射频卡读写器的读卡使能电路，读卡使能电路是由电容C7分别串联电阻R7、并联开关REMOVE，电阻R7的另端接直流电源AVCC/DVCC所组成，当计算机U的P1.5端为低电平时，计算机发出指令射频读写模块MF1通讯，当计算机U的P1.5端为高电平时，计算机发出指令射频读写模块MF1通讯停止。
计算机与阀门电机控制电路的连接是计算机U的P1.6、P1.7、P6.3、P6.5、P6.6、P6.7端口连接阀门电机控制电路的P1.6、P1.7、P6.3、P6.5、P6.6、P6.7接线。阀门电机控制电路包括控制电动阀门打开的放大电路、控制阀门关闭的放大电路、阀门限位开关控制电路和阀门电机总控电路。控制电动阀门打开的放大电路是二极管D3连接由三极管Q8、Q1-2、电阻R13-16所连接组成的放大电路，控制电动阀门打开的放大电路前连着接线P6.6、P1.7、后接连阀门电机MOTOR。控制电动阀门关闭的放大电路是二极管D2连接由R16-18、三极管Q7、Q4-5所连接组成的放大电路，控制阀门关闭的放大电路前连着接线P6.7、P1.6、后接连阀门电机MOTOR。阀门限位开关控制电路是由接线P6.3、P6.5分别连接阀门限位开关XW1、XW2，限位开关XW1又分别并联电容C18和串联电阻R23后连接三极管Q8发射极，限位开关XW2又分别并联电容C19和串联电阻R24后连接三极管Q7发射极所组成。阀门电机总控电路是由接线P1.6、P1.7并联电容C7又分别串联电容C16、C17再连接电阻R22-20和二极管D4所组成。总控电路的电阻R20连接控制电动阀门打开、关闭放大电路的D2、D3。计算机PC的接线P6.6、P6.7分别为阀门电机的开、关控制端，当P6.6为高电平，P1.7为低电平时，连接的二极管D3导通，电源VCC通过控制电动阀门打开放大电路为阀门电机MOTOR供电，电机正转，将阀门打开；当P6.6为低电平，P1.7为高电平时，二极管D3截止，电源VCC停止为阀门电机MOTOR供电。当P6.7为高电平，P1.6为低电平时，连接的二极管D2导通，电源VCC通过控制电动阀门关闭放大电路为阀门电机MOTOR提供反向电压，电机反转，将阀门关闭；当P6.7为低电平，P1.6为高电平时，二极管D2截止，电源VCC停止为阀门电机MOTOR供电。计算机U的接线P6.3通过对阀门限位开关XW1与电阻R23之间的电平检测，当阀门限位开关XW1导通时，接线P6.3为低电平，反之为高电平；接线P6.5通过对阀门限位开关XW2与电阻R24之间的电平检测，当阀门限位开关XW2导通时，P6.3为低电平，反之为高电平；当P6.5和P6.3电平为低电平时，计算机U为P1.7和P1.6置高电平，P6.6、P6.7置低电平。
计算机与干簧管传感器的连接是计算机U的P2.0、P2.1端口分别连接干簧管传感器SENSER的1、2脚，干簧管传感器SENSER的1脚分别连接电阻R11和电容C6、2脚分别连接电阻R12和电容C5，电容C5和C6再并联与干簧管传感器SENSER的3脚接地，电阻R11和R12并联后接电源AVCC/DVCC。
计算机与液晶显示屏的连接是计算机U的P5.4、P5.3、P5.2、COMO端口分别与液晶显示屏LCD的端口1、2、3、4连接，计算机PC的S0-S17端口分别与液晶显示屏LCD的端口5-22连接，计算机与液晶显示屏实行并口通讯方式。
计算机U的P5.7端口连接电阻R3、R4、R5分别与P5.6、P5.5、R03端口连接。
计算机U的XIN端口和XOUT端口连接晶振XT，XIN端口还串联电容C3和XOUT端口串联电容C4后并联接地，完成计算机的计时功能。
计算机与声音报警器的连接是计算机U的P6.4端口连接由电阻R10和三极管Q11所组成的放大电路后接连声音报警器BELL，声音报警器BELL的另一端接电源正极AVCC/DVCC，完成计算机发出的声音报警指令。
计算机与直流电源的连接是计算机U的DVCC和AVCC端口连接直流电源POWER1-2的正极、DVSS和AVSS端口接地，直流电源POWER1与POWER2并联组成双路供电模式并能互为备用电池的直流电源，直流电源为整个电路总成供电。计算机U的RST端口连接由电阻R2、R3、二极管D1、电容C1所连接组成的复位电路。计算机U的P1.3端口串联电阻R6连接由电压比较器R3111和电容C11-13连接所组成的电源检测电路；它对电源电压进行检测，当检测到电源电压下降到设定值时，输至计算机发出关阀指令，同时液晶显示屏显示提醒用户更换电池，以确保IC卡水表的正常工作。
权利要求1.一种射频IC卡水表，它包括IC卡水表表体、机芯、电动阀门、直流电源、IC卡片，其特征在于该IC卡水表的表体是两个串联内腔的表体(1)，电动阀门是由球阀阀门2连接电动机及其传动机构3所组成电动球阀，机芯是由水表叶轮连接机械计数器和磁性指针传感器所组成的IC卡水表机芯(13)，在表体(1)的一侧腔中装连水表机芯(13)、另一侧腔内装设电动球阀的阀门(2)，阀门(2)的上部与表体联体的密封盒(7)内分别装设着电动球阀的电机及其传动机构(3)、电池(6)和电路总成(5)，并在位于机芯(13)上部表体联体的电池盒(8)内装连着电池组，直流电源是由电池(6)和电池组所组连成的采用双路供电模式并可以互为备用电池的直流电源。
2.根据权利要求1所述的射频IC卡水表，其特征在于电路总成(5)是由计算机分别连接干簧管传感器、声音报警器、液晶显示屏、射频卡读写器、直流电源和阀门电机控制电路所组成的进行水表的计量采集、计算、显示、读卡和阀门电机的控制的射频IC卡水表整体电路。
3.根据权利要求2所述的射频IC卡水表，其特征在于电路总成(5)的原理电路是(1)、计算机与射频卡读写器的连接是计算机U的P1.0、P1.1、P1.2、P1.4端口分别对应连接射频卡读写器射频读写模块MF1的TXD、RXD、RX、VCC端口，射频读写模块MF1为Miflre500模块，计算机PC的P1.5端口连接由电容C7分别串联电阻R7、并联开关REMOVE，电阻R7的另端接直流电源AVCC/DVCC所组成的射频卡读写器的读卡使能电路；(2)、计算机与阀门电机控制电路的连接是计算机U的P1.6、P1.7、P6.3、P6.5、P6.6、P6.7端口连接阀门电机控制电路的P1.6、P1.7、P6.3、P6.5、P6.6、P6.7接线，阀门电机控制电路包括控制电动阀门打开的放大电路、控制阀门关闭的放大电路、阀门限位开关控制电路和阀门电机总控电路，控制电动阀门打开的放大电路是二极管D3连接由三极管Q8、Q1-2、电阻R13-16所连接组成的放大电路，控制电动阀门打开的放大电路前连着接线P6.6、P1.7、后接连阀门电机MOTOR，控制电动阀门关闭的放大电路是二极管D2连接由R16-18、三极管Q7、Q4-5所连接组成的放大电路，控制阀门关闭的放大电路前连着接线P6.7、P1.6、后接连阀门电机MOTOR，阀门限位开关控制电路是由接线P6.3、P6.5分别连接阀门限位开关XW1、XW2，限位开关XW1又分别并联电容C18和串联电阻R23后连接三极管Q8发射极，限位开关XW2又分别并联电容C19和串联电阻R24后连接三极管Q7发射极所组成，阀门电机总控电路是由接线P1.6、P1.7并联电容C7又分别串联电容C16、C17再连接电阻R22-20和二极管D4所组成，总控电路的电阻R20连接控制电动阀门打开、关闭放大电路的D2、D3；(3)、计算机与干簧管传感器的连接是计算机U的P2.0、P2.1端口分别连接干簧管传感器SENSER的1、2脚，干簧管传感器SENSER的1脚分别连接电阻R11和电容C6、2脚分别连接电阻R12和电容C5，电容C5和C6再并联与干簧管传感器SENSER的3脚接地，电阻R11和R12并联后接电源AVCC/DVCC；(4)、计算机与液晶显示屏的连接是计算机U的P5.4、P5.3、P5.2、COMO端口分别与液晶显示屏LCD的端口1、2、3、4连接，计算机U的S0-S17端口分别与液晶显示屏LCD的端口5-22连接；(5)、计算机与声音报警器的连接是计算机U的P6.4端口连接由电阻R10和三极管Q11所组成的放大电路后接连声音报警器BELL，声音报警器BELL的另一端接电源正极AVCC/DVCC；(6)、计算机与直流电源的连接是计算机U的DVCC和AVCC端口连接直流电源POWER1-2的正极、DVSS和AVSS端口接地，直流电源POWER1与POWER2并联组成双路供电模式并能互为备用电池的直流电源，计算机U的RST端口连接由电阻R2、R3、二极管D1、电容C1所连接组成的复位电路，计算机U的P1.3端口串联电阻R6连接由电压比较器R3111和电容C11-13连接所组成的电源检测电路；(7)、计算机U的P5.7端口连接电阻R3、R4、R5分别与P5.6、P5.5、R03端口连接；(8)、计算机U的XIN端口和XOUT端口连接晶振XT，XIN端口还串联电容C3和XOUT端口串联电容C4后并联接地。
4.根据权利要求2、3所述的射频IC卡水表，其特征在于计算机是采用MSP430芯片的计算机。
专利摘要本实用新型提供了一种射频IC卡水表。它是采用了两个串联内腔的IC卡水表表体，在表体的一侧腔中装连水表机芯、另一侧腔内装设电动阀门，电动阀门上部与表体联体的密封盒内分别装设着电动阀门的电动机及传动机构、电池和电路总成，并在位于机芯上部联体的密封盒内装连着电池组，还有与水表配用的IC卡片。电路总成是由计算机分别连接干簧管传感器、声音报警器、液晶显示屏、射频卡读写器、直流电源和阀门电机控制电路所组成，用来完成水表的计量采集、计算、显示、读卡和阀门电机的控制等功能。直流电源是采用双路供电模式为整个电路供电。其结构新颖，密封性好，故障率低，使用寿命长，读写性能稳定，并能检测阀门开关状态，使用方便，系一种新型的IC卡水表。
文档编号G01F15/06GK2679655SQ200420028540
公开日2005年2月16日 申请日期2004年3月14日 优先权日2004年3月14日
发明者边洪亮 申请人:边洪亮