专利名称：智能卡式用电计费装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属一种用电记费装置。
目前用电记费多为人工挨门登户抄表，工作效率低，容易出现错抄、漏抄、甚至作弊现象，特别是这种记费用电方式是先用电后交费，造成一些用户可以拖欠或拒交电费。
本实用新型的目的在于提供一种在让用户事先交费购电的情况下，自动记录用电情况，一旦达到购电量即能自动切断用电电源，同时体积小、造价低、保密性好、可靠性高的智能卡式用电记费装置。
实现上述目的的技术解决方案是本实用新型包括单片机、同步采样电路、具有保存数据和与单片机交换数据功能的接插件式EEPROM存储器、隔离驱动电路、开关电路、报警电路、备份电池电路，安装上述电路的壳体，其特征在于所述同步采样电路是用装在电度表转盘附近的红外发射管和红外接收管组成的能将转盘转动圈数转换成光脉冲信号进而转换成电脉冲信号的光电转换电路，其电脉冲输出端接单片机输入端；所述具有保存数据和与单片机交换数据功能的接插件式EEPROM存储器是由串行电可擦除存储器和插头组成的智能卡，该智能卡通过插口与单片机输入输出口相联；所述开关电路是一串联在用电回路里能将用电电源接通或切断的电路；所述隔离驱动电路输入端接单片机输出端，输出端接前述开关电路控制输入端，该隔离驱动电路是一能将单片机输出信号转换成驱动开关电路接通或关断信号的电路；所述报警电路输入端接单片机输出端，该电路是一在单片机发出特定信号后即能发出报警信号的电路；本实用新型的工作原理及使用方法是用户事先交费购电，供电局将可用电量换算或限定电表的转动圈数，再用写入装置将该数据写入智能卡，用户将智能卡取回插入安装于电表的本装置上与单片机相联的插口内，则智能卡上存储的可用电量限定圈数数据即输入到单片机内。用电时，同步采样电路利用红外发射管和红外接收管将转盘转动圈数光电转换或同步电脉冲信号输入到单片机，同储存在单片机内的可用电量限定圈数进行比较，电表转一圈，单片机内存储的限定圈数即减一圈，当该限定圈数降到接近0的某设定圈数以下时，单片机即向报警电路发出信号，报警电路报警提示用户电已快用完，当限定圈数降到零时，单片机向隔离驱动电路发出信号，使开关电路切断用电电源，停止供电。插入智能卡时，又可向单片机输入可用电量，该数据同单片机内剩余的可用电量相加成为新的可用电量，拔下智能卡，单片机按已输入的数据控制供电，当本装置供电电源断电时，备份电池可保证单片机内存储的数据不丢失。
采用本实用新型能实现先交费，后供电的供电方式，同时装置的智能性和可靠性高，单片机可硬件加密，智能卡能在无电源情况下保存数据不丢失，保密性好，易保存，防潮防磁性能好，保存传递数据可靠，因此能保障用户和供电部门的利益，同时本装置结构简单、体积小、成本低、使用方便。
图1本实用新型方框原理图图2本实用新型实施例电路原理图CZ－智能卡插口图3本实用新型实施例装置结构示意图1.外壳2.报警灯3.智能卡插口CZ4.电表转盘5.支架T.红外发射管R.红外接收管图4图3中电表转盘4A向视图实施例说明本实施例采用PIC16C54单片机。
智能卡是由串行电可擦除存储器24LCOI和电插头组成，该智能卡通过能插入智能卡插头的插口CZ及PC总线与单片机相连交换数据。24LCOI的A0、A1、A2、Vss、TEST端接地，Vcc端接电源，SCL和SDA端分别接单片机输入输出口RA2、RA3端。
同步采样电路结构为红外发射管T一端接地，一端通过R5接电源，红外接收管R一端接地，一端通过R4接电源，同时通过R3接单片机输入端RA1。红外发射管安装在电表中能向一半涂白，一半涂黑的转盘发射光线的位置，红外接收管安装在能接收转盘反射光的位置。发射光遇到转盘白区即反射并被红外接收管接收，RA1呈低电平，遇到黑区则被吸收，RA1呈高电平，所以转盘转一圈，接收管即收到一个光脉冲信号并转换成电脉冲输入到单片机内。
隔离驱动电路采用MOC3043集成块，串联在用电回路L1、L2端的开关电路采用双向可控硅管TR，MOC3043集成电路1端接电源，2端接单片机输入端RAo，6端接双向可控硅的一个电极，4端接可控硅控制极。当可用电量降到0时，单片机RAO端即向MOC3043发出信号，MOC3043输出端向双向可控硅TR控制极发出关断信号。
报警电路采用红色LED指示灯发光报警，其一端通过R2接电源，一端接单片机输出端RB3。当可用电量降到接近0的某设定值以下时，单片机RB3即输出一低电平，LED指示灯导通发光报警。
本例供电电源采用～220V电源经变压器B降压全波整流后再经集成块7806稳压，向装置供电，为防止停电造成单片机内数据丢失，本装置在上述供电电源两端并联一由锂电池BAT和二极管D2、D3组成的备份电池支路。
权利要求1.智能卡式用电记费装置，包括单片机、同步采样电路，具有保存数据和与单片机交换数据功能的接插件式电可擦除存储器，隔离驱动电路、开关电路、报警电路、备份电池电路，安装上述电路的壳体，其特征在于所述同步采样电路是用装在电度表转盘附近的红外发射管和红外接收管组成的能将转盘转动圈数转换成光脉冲信号进而转换成电脉冲信号的光电转换电路，其电脉冲输出端接单片机输入端；所述具有保存数据和与单片机交换数据功能的接插件式电可擦除存储器是由串行电可擦除存储器和插头组成的智能卡，该智能卡通过插口与单片机输入输出口相联；所述开关电路是一串联在用电回路里能将用电电源接通或切断的电路；所述隔离驱动电路输入端接单片机输出端，输出端接前述开关电路控制输入端，该隔离驱动电路是一能将单片机输出信号转换成驱动开关电路接通或关断信号的电路；所述报警电路输入端接单片机输出端，该电路是一在单片机发出特定信号后即能发出报警信号的电路。
2.根据权利要求1所述的智能卡式用电记费装置，其特征在于所述智能卡通过插口是用PC总线同单片机输入输出口相联交换数据。
专利摘要智能卡式用电记费装置，目前的人工用电记费方式工作效率低、易出错，且易出现拖欠电费的情况，本装置由单片机、同步采样电路，具有保存数据和与单片机交换数据功能的接插件式智能卡，隔离驱动电路、开关电路等组成，采用本装置可将限定用电量事先存入智能卡再通过插口输入单片机，单片机即可对用电量进行监督，适时发出报警或切断供电电源信号，自动进行用电记费及控制用电，其智能性和可靠性高、结构简单、体积小、使用方便。
文档编号G07F15/00GK2208251SQ9422035
公开日1995年9月20日 申请日期1994年9月2日 优先权日1994年9月2日
发明者杨利民, 邵俊红 申请人:杨利民