专利名称：家用水表户外智能抄表装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水表测量装置，特别是一种家用水表户外智能抄表装置。
长期以来，用于水的测量用具均为机械式的水量表，一般安装于户内供水管道中，这样给水的系统化管理带来了不便。为解决上述不足，有厂家在先推出用智能卡管理的方式，即用户预付一定数额的水费记录在智能卡上，再用购置的智能卡开启用户进水阀门，水的用量由智能卡的币值来控制。这样虽解决了统一管理的问题，但也存在不少问题，如智能卡的安全性差，卡中的内容往往被不法分子非法操作，甚至私自拆卸、改装等。近年来还有厂家研制出用计算机系统管理，原理是各户水表的信号传到中间存贮器内，再经PC机处理后经显示器显示，并打印计费。该系统虽然是目前国内外较先进的水费管理方式，但也存在不足，是只适用于上千万户的大控制范围，而且总投资大，要专人维护，运行成本高，应用范围窄，不易推广普及等。
本实用新型的目的是提供一种设计合理，适用性强，操作方便，自动化程度高，无需专人管理维护，性能可靠的智能抄表装置。
本实用新型的目的是通过如下方案实现的包括发讯水表、信号转接器、智能显示器及系统总线组成，其特征在于所说的信号转接器由N个挂成系统总线上的从单片机Z1……ZN构成，每个信号转接器采集它所管理的2至8只发讯水表提供的信号，并进行整形、计数、存贮，同时在智能显示器的指令下有序地将数据传送到总线上；所说的智能显示器由主单片机IC1、非易失存贮器IC3、显示与键盘电路IC11-IC16、电源电路(含备用电源)、打印机接口电路IC7、串行通用接口电路IC8-IC10构成，既可作为本主从单片机的系统的终端显示，也可作为大系统的中间计数、存贮器。
所说智能显示器中的主单片机IC1的串行接口，经电平转换芯片IC5、IC6接至系统总线，IC1的P0口径锁存器IC2接至非易失存贮器IC3的A0-A7端，IC1的P2、0至P2、4直接连接IC3的A8至A12，构成了系统的地址总线，IC1的P0口直接连接IC3的D0至D7端作为数据总线，IC1的P0口还直接经接口J1接至键盘显示电路，所说的译码器IC4的输入信号来自锁存器IC2,IC4的输出端分别接至IC3、打印接口芯片IC7、串行通用接口芯片IC8、键盘显示电路接口J1，提供各芯片的片选信号。
本实用新型与现有技术比具有如下优点①该装置安装在公共走廊，无需专人管理，抄表时打开箱盖即可抄读，使用十分方便。
②适用性强，可在十余户至几百户范围内选择，安装范围不受新楼旧楼结构限制。
③通过装置上的显示器，物业管理人员可直观地抄录各户的用水量，达到了统一控制，集中管理的目的。
④设备投资少，成本低，应用范围广。
⑤本装置配接有PC机联网接口，可实现小区楼宇自动化管理系统。
⑥通过串行通讯接口可与智能抄表器连接，将数据直接输送到计费中心进行统一管理，节省了各单位与计费中心的线路设置费用。
以下结合附图对本实用新型加以说明
图1为本实用新型的总原理框图；图2为主控制电路图；图3为显示器及键盘原理图；图4为电源电路图。
如图1所示主要由发讯水表B、信号转接器Z1至ZN、智能显示器、系统总线等构成。其中信号转接器由Z1至ZN个挂在系统总线上的从单片机而构成，与智能显示器电路构成一个主、从单片机系统。每个信号转接器都可处理2-8个发讯水表送来的信号，一方面经转接器进行整形、计数、存贮，另一方面在智能显示器的指令控制下，经串行口送至系统总线上。
如图2所示主控制电路由主单片机IC1、非易失数据存贮器IC3、显示电路、打印接口芯片IC7、串行通用接口IC8、电平转换接口IC9、IC10，接口J1、J2、J3及总线构成。其中主控制板由单片机IC1(89C51)构成，负责整个系统的控制；数据存贮电路由地址锁存器IC2(74HC373)和非易失存贮器IC3(28C64)构成。IC4为3-8译码器，提供各芯片的片选信号； IC5和IC6为电平转接器，连接在单片机IC1的串行口上，以实现IEEE485通讯标准，使单片机经这个接口和系统总线与各信号转接器之间进行数据通讯；IC7为并行接口芯片，完成打印机接口功能；IC8为串行接口芯片，与IC9、IC10一起构成与上一级系统机或智能抄表仪联网的通讯接口芯片，该接口也采用IEEE485标准，其中J1、J2、J3为相应的接口插座。
如图3所示显示键盘电路、主要由显示键盘芯片IC11、4-16译码器IC12、缓冲器IC13、IC14，驱动器IC15、IC16及驱动晶体管BG1-BG8组成，显示用13只数码管分别显示，“序号”“房号”“用水量”。采用3×7矩阵式键盘。键盘的引线分别接至IC11的RL0,RL1、RL2,IC11选用外部译码方式，经IC12译码输出00～06共7个端子引出作为键盘的引线，同时IC12的输出信号经IC13至IC16驱动后送至显示数码管各位的公共阴极作为码位扫描控制。IC11的输出端B0～B3、A0～A3作为8位段码输出口，用以控制晶体管BG1～BG8的通断。当键盘上出现有效时间闭合时，自动进入存贮器，并向IC1请求中断信号，响应中断读取存贮器中的输入值。
如图4所示为电源电路，由市电经整流、滤波稳压后分别输出+5伏，+12伏和-12伏电压，其中+5伏为各IC提供电源，±12伏为IEEE485接口提供电源。另外，电路中还设有蓄电池备用电源，确保在市电掉电后，仍然能保证系统正常工作。
电路中各IC的型号为IC1(89C51),IC2(74HC373),IC3(28C64),IC4(74HC138),IC5(MC3486),IC6(MC3487),IC7(8255),IC8(8251),IC9(MC3486),IC10(MC3487),IC11(8279),IC12(74HC154),IC13、IC14(74HC240),IC15、IC16(ULN2003)。
权利要求1.一种家用水表户外智能抄表装置，包括发讯水表、信号转接器、智能显示器及系统总线组成，其特征在于所说的信号转接器由N个挂成系统总线上的从单片机Z1……ZN构成，每个信号转接器采集它所管理的2至8只发讯水表提供的信号，并进行整形、计数、存贮，同时在智能显示器的指令下有序地将数据传送到总线上，所说的智能显示器由主单片机IC1、非易失存贮器IC3、显示与键盘电路IC11-IC16、电源电路(含备用电源)、打印机接口电路IC7、串行通用接口电路IC8-IC10构成，既可作为本主从单片机的系统的终端显示，也可作为大系统的中间计数、存贮器。
2.根据权利要求1所述的智能抄表装置，其特征在于所说智能显示器中的主单片机IC1的串行接口，经电平转换芯片IC5、IC6接至系统总线，IC1的P0口径锁存器IC2接至非易失存贮器IC3的A0-A7端，IC1的P2、0至P2、4直接连接IC3的A8至A12，构成了系统的地址总线，IC1的P0口直接连接IC3的D0至D7端作为数据总线，IC1的P0口还直接经接口J1接至键盘显示电路，所说的译码器IC4的输入信号来自锁存器IC2,IC4的输出端分别接至IC3、打印接口芯片IC7、串行通用接口芯片IC8、键盘显示电路接口J1，提供各芯片的片选信号。
专利摘要本实用新型提供了一种家用水表户外智能抄表装置,由发讯水表、信号转接器、智能显示器及系统总线组成,其特征是:信号转接器由N个挂在系统总线上从单片机构成,采集2—8个发讯水表信号,进行整形、计数、存贮,在智能显示器的指令下将数据送到总线上。智能显示器为单片机系统等构成。既可作为本主从单片机的终端显示,也可作为大系统的中间计数、存贮器,最终实现智能化管理。具有设计合理,使用灵活,无需专人管理维护,性能可靠,成本低廉等特点。
文档编号G01D7/08GK2331955SQ9823435
公开日1999年8月4日 申请日期1998年6月3日 优先权日1998年6月3日
发明者刘天虹, 万远骐, 章云 申请人:刘天虹, 万远骐