专利名称：卡式智能水表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种记录水量的水表，特别是卡式智能水表。
日常使用的水表一般是机械式的，靠通过的水量带动水表机械来计量，并在表盘上显示，由查表人员挨户查表收费，费时费事，且易拖欠交费，给收费者或居民均带来不便。
本实用新型目的是提供一种卡式智能水表，由居民向用水管理部门购买用水卡(IC卡)，将该卡插在水表中，即能自动按实际用水量计算，无须查表收费，避免拖欠交费，提高了管理水平。
本实用新型是按如下技术方案实现的，该卡式智能水表由外壳和装在其中的电气部件组成，电气部件包括主控电路A、读卡电路B、提示电路C、信号采集电路E、显示电路F、执行电路H；如图2所示为电气方框图，主控电路A为中央处理器，为整个水表提供工作程序及接受和发出各信号，读卡电路B根据购入的用水卡来读取该水量额，并将信号输入到主控电路A中，由电路A指令执行电路H开阀供水，由信号采集电路E将用掉的水量信号输入到主控电路A中，由电路A将电路B、E信号比较，并指令显示电路F将余额水量加以显示，当余额接近用完时，由电路A指令提示电路C发出提示警告，提醒用户购买用水卡，当水量用完时，电路A指令该执行电路H将供水阀关闭停止供水。为了防止环境干扰，在主控电路A和读卡电路B之间装有抗干扰电路D。该电气部分所有的功能和动作是由硬件根据程序软件实现的。
下面以实施侧具体介绍。
图1为本实用新型卡式智能水表示意图；图2为本实用新型卡式智能水表电气方框图；图3为本实用新型卡式智能水表电气原理图。
图中代号B变压器 C1到C10电容 D整流电桥 E1电池4AH D1、D5、D7发光二极管 D2、D3、D4、D6二极管IN4001 DF自保式节能电磁阀 R1至R12电阻 RL1、RL2微型继电器Q晶振12MHZ U1、U2译码芯片74HC164 U3驱动芯片MC1413 U4稳压器MC7808 U5单片机89C2051U6可擦除存储芯片93C46 U7抗干扰芯片DS1232 U8四运算放大器LM358 U9驱动芯片75451 U10数码管如图1所示，该卡式智能水表1装在供水管线4入口处，在水表1的外壳2上具有显示数码管U10、电源指示灯D7、工作指示灯D1、报警灯D5，还有插口3用来装入用水卡，供水电磁阀DF装在该管线4上，电气部件装在外壳2内。如图3所示，主控电路A包括单片机U5；其端点20接工作电压，端点10接地；端点P1.0、P1.1、P1.2接读卡电路B，端点4、5经晶振Q、电容C9、C10接地；端点To接信号采集电路E；端点P1.4、P1.5接提示电路C；端点P1.6、P1.7接执行电路H；端点P3.0、P3.1接显示电路F。读卡电路B包括可擦除存储芯片U6，U6的端点8接工作电压+5V，端点1、2、3接电路A中U5之端点P1.0、P1.1、P1.2，端点5接地。提示电路C包括二极管D1、D4、D5电容C8、电阻R9、R11、R12、蜂鸣器YZ，二极管D1一端接+5V，另一端经电阻R11接电路A中U5的端点P1.4；并联的二极管D5和蜂鸣器YZ的一端接工作电压+5V，另一端均接电路A中U5的端点P1.5。与蜂鸣器YZ并联的C8和D4用于过滤频率和提高声音。信号采集电路E包括四运算放大器U8，电阻R1至R7，电容C5、C6、C7，该四运算放大器U8的端点1接电路A中U5的接点To，端点3、2、8经电容C5、C6、电阻R1分别接a、b、f接点，端点8接工作电压。显示电路F包括译码芯片U1、U2、驱动芯片U3和数码管U10，译码芯片U1、U2的端点8均与电路A中单片机U5的端点P3.1相连，U1、U2上的端点1、2均与电路A中单片机U5的端点P3.0相连，译码芯片U2的端点5、6、10、11、12、13分别与驱动芯片U3的端点6、5、4、3、2、1相连。，译码芯片U1的端点3到12分别接数码管U10(共六个)的端点1到7，驱动芯片U3的端点16分别接数码管(共六个)的端点9和10以控制其数字显示。执行电路H包括驱动芯片U9，继电器RL1、RL2，电磁阀DF，驱动芯片U9的端点1、2和端点6、7分别接电路A中单片机U5的端点18和端点19，继电器RL1、RL2一端分别接驱动芯片U9的端点3、5，另一端分别接工作电压，其触点J1、J2分别接电磁阀DF的两个端点e、d。在主控电路A与读卡电路B之间装有抗干扰电路D，它包括抗干扰芯片U7，该芯片U7的端点3、4均接电路B中存储芯片U6端点5，端点5、7分别接电路A中单片机U5的端点RES、P1.3，端点2、8均接工作电压。电源电路G用来保证该水表的正常供电，为电池充电和断电时供电；市电经变压器B1降压，整流电桥D整流，稳压器U4、电容C1到C4的稳压滤波后，输出直流工作电压+5V和+6V供各电路应用，并给电池E1充电，当断电时，由电池E1提供工作电压。
工作前，水表处于等待插卡状态，由电源电路G供电，电源指示灯D7亮。工作时，向电路B中插入用水卡，即存储芯片U6，卡上信号被读取后即去消，该信号输入到电路A中U5的P1.0，P1.1，P1.2端点；U5发出P1.4为o信号，电路C中工作灯D1亮；U5发P1.6信号，使继电器RL2和触点J2接通，电磁阀DF使供水水路接通；再发P1.6信号到电路H，将RL2和触点J2断开，DF仍保持接通以节能；U5发P3.0，P3.1信号到电路F，通过U1到U3送至显示数码管U10，显示购水量；供水时，由光电耦合器(未示出)经电路E的结点a、b、f(或由流量传感器经结点a、b)传入用水信号，经U8放大送到U5的端点To，计算用水量并显示；当剩余水量达报警值时，U5发P1.5信号至电路C，+5V电压使蜂鸣器YZ和二极管D5用声音和光亮报警提醒用户购卡；当水量用完时，U5发出P1.7为1信号，使电路H中RL1、触点J1接通，使DF关闭，再发P1.7信号使RL1、J1断开，DF仍保持关闭以节能；此时供水水路关断，U5发出P1.4信号，D1灯灭。再插入新卡时，则按上述循环再次工作。
综上所述，本实用新型卡式智能水表由于采用主控电路、信号收集电路、读卡电路，显示电路，使剩余水量一目了然，采用提示电路，能提醒用户提前购卡，电源电路具有不间断供电功能，在断电时确保内存信息不丢失；且使用简便，插卡就工作，省去人工查表收费，给管理上带来极大方便，由于是先交费后用水，避免了交费拖欠，对供水部门也会带来可观的经济效益。
本水表还可用于气体计量用。
权利要求1.卡式智能水表由外壳和装在其中的电气部件组成，其特征是电气部件包括主控电路(A)、读卡电路(B)、提示电路(C)、信号采集电路(E)、显示电路(F)、执行电路(H)；由读卡电路(B)将水量信号和由信号采集电路(E)将用掉水量信号分别传给主控电路(A)加以比较，由主控电路(A)指令显示电路(F)、提示电路(C)和执行电路(H)工作。
2.根据权利要求1所述的卡式智能水表，其特征是主控电路(A)包括单片机(U5)；其端点(20)接工作电压，端点(10)接地；端点(P1.0)、(P1.1)、(P1.2)接读卡电路(B)，端点(4)、(5)经晶振(Q)、电容(C9)、(C10)接地；端点(To)接信号采集电路(E)；端点(P1.4、P1.5)接提示电路(C)；端点(P1.6、P1.7)接执行电路(H)；端点(P3.0、P3.1)接显示电路(F)。
3.根据权利要求1所述的卡式智能水表，其特征是读卡电路(B)包括可擦除存储芯片(U6)，(U6)的端点(8)接工作电压+5V，端点(1、2、3)接电路(A)中(U5)之端点(P1.0、P1.1、P1.2)，端点(5)接地。
4.根据权利要求1所述的卡式智能水表，其特征是提示电路(C)包括二极管(D1、D4、D5)，电容(C8)、电阻(R9、R11、R12)、蜂鸣器(YZ)，二极管(D1)一端接+5V电压，另一端经电阻(R11)接电路(A)中U5的端点(P1.4)；并联的二极管(D5)和蜂鸣器(YZ)的一端接工作电压+5V，另一端均接电路(A)中(U5)的端点(P1.5)。
5.根据权利要求1所述的卡式智能水表，其特征是信号采集电路(E)包括四运算放大器(U8)，电阻(R1)至(R7)，电容(C5、C6、C7)，该四运算放大器(U8)的端点(1)接电路(A)中(U5)的接点(To)，端点(3、2、8)经电容(C5、C6))、电阻R1分别接(a、b、f)接点，端点(8)接工作电压。
6.根据权利要求1所述的卡式智能水表，其特征是显示电路(F)包括译码芯片(U1、U2)、驱动芯片(U3)和数码管(U10)，译码芯片(U1、U2)的端点(8)均与电路(A)中单片机(U5)的端点(P3.1)相连，(U1、U2)上的端点(1、2)均与电路(A)中单片机(U5)的端点(P3.0)相连，译码芯片(U2)的端点(5、6、10、11、12、13)分别与驱动芯片(U3)的端点(6、5、4、3、2、1)相连，译码芯片(U1)的端点3至12分别接数码管(U10)的端点(1)到(7)，驱动芯片(U3)的端点(16)分别接数码管的端点(9)和(10)。
7.根据权利要求1所述的卡式智能水表，其特征是执行电路(H)包括驱动芯片(U9)，继电器(RL1、RL2)，电磁阀(DF)；驱动芯片(U9)的端点(1、2)和端点(6、7)分别接电路(A)中单片机(U5)的端点(18)和端点(19)，继电器(RL1)、(RL2)一端分别接驱动芯片(U9)的端点(3)、(5)，另一端分别接工作电压，其触点(J1)、(J2)分别接电磁阀(DF)的两个端点(e、d)。
8.根据权利要求1所述的卡式智能水表，其特征是在主控电路(A)与读卡电路(B)之间装有抗干扰电路(D)，它包括抗干扰芯片(U7)，该芯片(U7)的端点(3、4)均接电路(B)中存储芯片(U6)端点(5)，端点(5、7)分别接电路(A)中单片机(U5)的端点(RES、P1.3)，端点(2、8)均接工作电压。
专利摘要卡式智能水表，由机壳和电气部件组成，其电气部件包括主控电路A、读卡电路B、提示电路C、信号采集电路E、显示电路F、执行电路H；由读卡电路B将水量信号、和由信号采集电路E将用掉水量信号分别传给主控电路A加以比较，由主控电路A指令显示电路F、提示电路C和执行电路H工作；本水表结构简单使用方便，省去人工查表收费，给管理上带来极大方便，由于先购卡后用水，对供水部分也可带来可观的经济效益；本表还可用于气体计量之用。
文档编号G01F1/56GK2262234SQ9620984
公开日1997年9月10日 申请日期1996年5月7日 优先权日1996年5月7日
发明者齐成先 申请人:齐成先