专利名称：智能ic卡电度表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种专用的计费仪表，更准确地说，是涉及一种可以使用IC卡计算电量并预收电费的电度表。
为了确保国民经济的可持续发展和人民生活的正常供电，必须依法管理及节约用电，并改变传统用电观念，恢复电的商品属性，改“赊钱用电”为“先买后用”，既方便用户，又能提高管理水平。现有技术中，IC卡已广泛地应用于电表、煤气表及水表的预收费，本发明人也获得了一项名称为“电度表IC卡自动收费装置”的专利(专利号ZL96214765.6)，可将传统的机械表升级为自动收费电度表。但在实施过程中，发现仍存在不足之处，主要是结构较复杂，成本较高，安装不够方便，使推广运用受到局限。经过不断地探索与研究，需要对现有结构进一步改进与完善。
本实用新型的目的是提供一种结构更加简单，保密性好，工作可靠，使用方便，物美价廉的智能IC卡电度表。
本实用新型的目的是这样实现的它包括检测部分，单片微机及外围电路，数据存储器，显示部分，自动复位电路，控制部分和电源电路，其中检测部分由传感器组件，一个二极管和一个发光二极管构成；单片微机及外围电路由集成块，晶振，电容器和电阻构成；数据存储器由集成块和电阻构成；显示部分由译码器与数码管构成；自动复位电路由集成块，电阻，电容器及一个三极管构成；控制部分由电阻，二个三极管，一个发光二极管及继电器构成。
检测探头为反射式红外光传感器，检测电表铝盘的转动讯号，转动脉冲从CZ2的P口输入，经过D1接入IC1的第8脚。
单片微机IC1的第2,3脚与数据存储器IC2的第5,6脚相联，IC1第6,7脚通过CZ1的第4,5脚与IC卡相联，IC1第12～17脚与显示部分相联，第11脚与控制部分相联，第19脚与自动复位电路相联。
在显示部分中，IC1的第12～15脚与译码器IC5的第1,2,6,7脚相联，IC5第9～15脚与7段LED数码管的段信号线相联，IC1的第16,17脚与译码器IC6的第2,3脚相联，IC6的输出端第4～7脚分别与4位LED)数码管的共阴极端相联。
自动复位电路中，IC3第2脚通过C9与IC1第19脚相联，其输出端3脚通过R8与T1基极相联，集电极通过C5与IC1复位端1脚相联。
控制电路中，IC1的控制讯号端第11脚通过R5与T2,T3相联，T3的输出端(集电极)通过CZ2的C口与继电器相联，继电器控制用户供电。
本实用新型由于采用最先进的单片机和存储器，设置了双重密码，工作性能稳定可靠，与微机联接方便，保密性好，能较好的防止伪造IC卡或仿制本装置，有利于保护用户与供电部门的利益，使管理科学化和法制化。各种运行参数可在IC卡中设定，能自动识别有无卡及自动进行读卡和写卡操作，操作使用方便。本实用新型电路结构简单，价格低廉，便于普及推广。
本实用新型的主要电路结构及联接特征由以下的实施例及其附图给出，但本实用新型的内容不限于附图所示。
图1是本实用新型的电路结构原理图。
下面结合图1详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作原理。
在图1所示的电路中，本实用新型包括检测部分，单片微机及外围电路，数据存储器，显示部分，自动复位电路，控制部分和电源电路。其中检测部分由反射式红外光传感器，D1及LED1构成；单片微机及外围电路由IC1，CRYS，C1-3，C7，C8，R1构成；数据存储器由IC2，R2构成；显示部分由IC5，IC6及4位LED数码管构成；自动复位电路由IC3，R6-9，C4-6，C9及T1构成；控制部分包括R5，T2，T3，LED2及继电器构成。
单片微机IC1可采用国际最新产品GMS97C2051，数据存储器采用串行的E2PROM，芯片设有固化密码，软件设有可变密码，IC3可采用NE555，IC5可采用74LS48，IC6可采用74LS139。
铝盘检测讯号由CZ2的P口送入，通过D1接入IC1的第8脚；单片微机IC1的第2,3脚与数据存储器IC2的第5,6脚相联，IC1第6,7脚通过CZ1的第4,5脚与IC卡相联，IC1第12～17脚与显示电路相联，第11脚与控制电路相联，第19脚与复位电路相连。
显示部分的显示器采用7段LED数码管，段译码驱动电路IC5的第1,2,6,7脚分别与IC1的第12～15脚相联，位译码驱动电路IC6第2,3脚与IC1第16,17脚相联。
IC3及其外围元件构成自动复位电路，IC3第2脚通过C9与IC1第19脚相联，IC3第3脚通过R8与T1基极相联，T1集电极通过C5与IC1第1脚相联。控制电路中，IC1第11脚通过R5与T2，T3相联，T3集电极与继电器相联。
本实用新型将传感器装于机械电表铝盘下方，电路部分装于电表壳机体内，即构成完整的智能IC卡电表。正常用电时，机械表盘转动，在表盘下方的反射式红外光传感器，准确测出机械表盘的转数，以脉冲的形式传送给单片微机，经过一系列运算处理后，存储并显示有关数据。当剩余电量达到报警限额时，断电一分钟，以后持续显示剩余电量，提醒用户尽快购电。当剩余电量为零时，发出断电指令，停止供电，遇有强烈干扰或程序飞逸锁机时，自动复位电路在1分钟左右复位，使微机恢复正常运行。
本实用新型最佳实施例采用的基础数据为○表号8位有效数字，范围0～99999999；○密码号由8位16进制数组成，共2800万亿组密码，一表一码；○购电量范围0～9999度，为用户每次购电时的电量；○购电次数2位有效数字，范围0～99次，有管理微机自动完成，标志用户第几次购电；○报警低限(度)2位有效数字，范围0～99度，由供电部门任意设定；○每次购电量数据库(度)存储用户每次购电量，最大为99次，本组数据为用户的用电档案资料。
使用说明○电表的安装和初始化电表由供电管理部门指定的技术人员安装。安装完毕，使用初始化IC卡对电表内微机及存储器进行初始化，使其成为空表，为用户正确使用做好准备；○用户购电用户根据自身用电及经济实力至供电管理部门预购电量。第一次购电时在“IC卡供电管理系统”中建立用户档案，确定有关参数，
售给用户IC卡；○插卡用电用户持IC卡，插入表中，进入读卡操作。电表自动读入卡中数据，首先核对密码，如密码相符则进入以下步骤，否则不予理睬。其次，按照购电次数，查询购电数据库的数据，如数据库中数据为零，则认为本次购电有效，否则不予接受。购电有效，则开闸送电，并依次显示本次购电量和剩余电量，每参数显示5秒。剩余电量为上次余量与本次购电量之和。然后自动清除IC卡内的购电量。应在显示期间退出IC卡，其它时间退卡，可能干扰程序运行。使用过程中插入已经用过的IC卡或其它非法卡可能导致断电。此时必须插入新卡方能恢复供电；○保存用户档案当读卡完毕，自动进入写卡操作，将用户电表内历史数据全部写入用户卡中。用户再次购电前，供电管理部门进行审核，并建立用户档案。可以实现供用电的科学管理，进行宏观调控，并防止不法用户修改用户卡内数据的行为；○报警当用户剩余电量低于报警低限时，关闸断电，1分钟后自动恢复供电，并持续动态显示剩余电量，提醒用户准备购电；○显示电表每一分钟，依次显示本次预购电量、已用电量及剩余电量，每个参数显示5秒钟，显示完毕后关闭显示；○工作指示当正常用电时，工作指示灯会定时亮暗，指示程序工作正常。
○自动复位在遇到强烈干扰，微机锁机和程序飞逸时，系统可在一分钟内自动复位，恢复正常运行。
○费完断电当电量为零时，持续断电。
权利要求1.一种智能IC卡电度表，包括检测部分，单片微机及外围电路，数据存储器，显示部分，自动复位电路，控制部分和电源电路，其特征在于①检测部分由传感器组件，一个二极管和一个发光二极管构成；单片微机及外围电路由集成块，晶振，电容器和电阻构成；数据存储器由集成块和电阻构成；显示部分由译码器与数码管构成；自动复位电路由集成块，电阻，电容器及一个三极管构成；控制部分由电阻，二个三极管，一个发光二极管及继电器构成；②检测电表铝盘的转动讯号，转动脉冲从CZ2的P口输入，经过D1接入IC1的第8脚；③单片微机IC1的第2,3脚与数据存储器IC2的第5,6脚相联，IC1第6,7脚通过CZ1的第4,5脚与IC卡相联，IC1第12～17脚与显示部分相联，第11脚与控制部分相联，第19脚与自动复位电路相联；④在显示部分中，IC1的第12～15脚与译码器IC5的第1,2,6,7脚相联，IC5第9～15脚与7段LED数码管的段信号线相联，IC1的第16,17脚与译码器IC6的第2,3脚相联，IC6的输出端第4～7脚分别与4位LED数码管的共阴极端相联；⑤自动复位电路中，IC3第2脚通过C9与IC1第19脚相联，其输出端3脚通过R8与T1基极相联，集电极通过C5与IC1复位端1脚相联；⑥控制电路中，IC1的控制讯号端第11脚通过R5与T2，T3相联，T3的输出端通过CZ2的C口与继电器相联，继电器控制用户供电。
2.根据权利要求1所述的智能IC卡电度表，其特征在于单片微机IC1可采用GMS97C2051，数据存储器采用串行的E2PROM，芯片设有固化密码，软件设有可变密码，IC3可采用NE555，IC5可采用74LS48，IC6可采用74LS139。
专利摘要一种智能IC卡电度表，由电表、传感器、单片微机、存储器、电源电路、IC卡插槽、执行电路等组成。检测电表铝盘的转动讯号，转动脉冲从CZ
文档编号G01R11/56GK2354143SQ9824750
公开日1999年12月15日 申请日期1998年11月16日 优先权日1998年11月16日
发明者陈国经, 赵娉, 吴志娟 申请人:昆明市第一看守所