专利名称：煤气表ic卡电脑收费控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种专用计费仪表控制器，具体是一种采用超微型单片计算机控制的煤气表IC卡电脑收费控制器。
长期以来，城市的煤气收费与管理一直是工作量大，困难较多的工作。针对上述问题，有人采用磁卡煤气表及IC卡煤气表实现预收费及自动收费，但这些装置结构复杂，成本较高，安装使用及维护困难。更令人难以接受的是，如果安装这类表，需淘汰目前正在使用中的大量旧表，造成严重的浪费。
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，而提供一种设计新颖，结构简单，体积小巧，价格低廉，安装使用方便的煤气表IC卡电脑收费控制器。
本实用新型是这样实现的该控制器为由检测部分、控制部分及执行部分组成。检测部分由单片微型机、通用大屏幕液晶电子计算器构成的显示部分、IC卡电路及报警电路构成。执行部分由继电器J和执行机构构成。
在检测电路中，霍尔传感器7的H1及H2的输出端分别经过非门N1和N2与单片机IC1的P30及P31口相连，霍尔传感器H3输出端与P34(To)口相连。
控制部分中IC1单片微型机的P11-13口分别经过IC2与IC3模拟开关控制端相连，其开关分别与计算器“1”、“+”及“＝”键相连。IC1P14-17口分别与IC4E2PROM的SK、CS、DI及DO端相连，IC4采用串行E2PROM存储数据。IC1P32连接报警喇叭SP的驱动电路，P33连接执行元件继电器的驱动电路。显示器采用通用大屏幕液晶电子计算器，接口电路采用非门及模拟开关驱动，以“1”为基数累加，单位“1”表示0.001立方煤气。
执行机构由其电源端与执行元件继电器J常开端相连的电动机1，装于电动机1轴上的主动齿轮2，与主动齿轮2和球阀轴相连的从动轮3，装于从动轮3下方边缘的用于与霍尔传感器H1及H2分别构成球阀开关僮检测件的永久磁钢6，置于球阀体4中的磁阀芯5组成。
采用上述结构的煤气表IC卡电脑收费控制器，串接于现有煤气表的进气或排气管道中，即可将现有的机械表升级为IC卡电脑收费煤气表。
以下结合附图所示实施例，对本实用新型作详细说明
图1为本实用新型的电原理图。
图2为执行机构示意图。
图3为执行机构中球阀芯5的装置位置示意图。
图中序号8为霍尔传感器，序号7为电源线。
本实用新型由检测部分、控制部分及执行部分组成。
1.检测部分由流量检测及球阀开关位置检测组成，二者均由霍尔传感器及永久磁钢组成。
2.控制部分由以下几部分组成
(1)微处理机部分由低功耗、低电压及内含E2PROM的高性能单片微型计算机及外围电路组成。
(2)显示部分由大屏幕通用电子计算器液晶显示块及其集成电路芯片及与单片微型计算机的接口电路组成。
(3)IC卡及有关外围电路。
(4)报警电路及执行元件驱动电路。
3.执行部分执行部分由继电器J和执行机构构成。如图2、图3所示。
在图1、图2和图3所示的实施例中，本实用新型的主要电路构成及连接特征如下在图1所示的电路图中，H1和H2为霍尔传感器，构成阀门开和关位置检测，其输出分别经过非门N1和N2与IC1AT89C1051的P30和P31口相连。H3也是霍尔传感器，与R3和C1构成煤气流量信号检测电路，与IC1P34(To)口相连。单片微型计算机IC1P11-13口分别经过非门IC2与IC3模拟开关控制端相连，其开关分别与电子计算器“1”、“+”及“＝”键相连。IC1P14-17口分别与IC4串行E2PROM的SK、CS、DI及DO端相连。IC1P32口连接报警喇叭的驱动电路。P33口连接执行元件继电器J的驱动电路。本实用新型软件采用ECS51机器语言编制，并固化于单片微机中。
显示器采用大屏幕液晶电子计算器，接口电路采用非门及四模拟开关驱动，以“1”为基数累加，单位“1”表示0.001立方煤气。
IC4采用串行E2PROM存储数据，E2PROM采用AT93LC46，设置有工作监视电路R9及LED3，拨插保护电路T3、R10。
在图2和图3所示的执行机构示意图中，继电器J常开端与电动机1的电源端相连，电动机1轴上装有主动齿轮2，通过从动齿轮3与球阀轴相连。从动齿轮3的下方边缘装有永久磁钢6，与霍尔传感器7构成球阀开关位置检测部件。其中霍尔传感器7采用UGN3030开关型传感器，电动机采用微型小功率低转速永磁电动机。
与机械煤气表的流量检测接口采用霍尔传感器7，在煤气表传动齿轮上固定永久磁钢，磁钢随齿轮转动，霍尔传感器7，即可检测到流量信号。
本实用新型的工作原理如下当煤气表没有插入IC卡或卡中费用不够支付1立方煤气时，在单片机控制下，关闭供气球阀。当插入有足够费用的IC卡时，球阀打开。当有煤气通过表时，表中齿轮即转动，带动磁钢旋转，使霍尔传感器输出一系列脉冲，脉冲信号从IC1P34口输入，该口为定时/计数器，工作于计数器方式，对脉冲进行计数，经过必要的运算修正后，以0.001立方煤气的精度送给电子计算器进行累加并显示。
IC4为电擦除串行可编程读写存储器，其中预先放有一定数量的预收费余额数字，在单片机控制下，以1立方煤气余额去减收费金额，当剩下一定限度金额时，给出报警声光信号，提醒用户购买新卡。当预收费少于1立方煤气余额时，球阀自动关闭，停止供气。
本实用新型具有以下优点
1.本装置采用霍尔传感器作为流量信号及控制检测部分，电路简单，工作可靠，抗干扰能力强。
2.本装置采用的单片微机为内含闪速可编程电擦除只读存储器的高性能CMOS8位微处理器，体积小，耗电少，价格低。
3.本装置显示器采用大屏幕，低成本通用液显电子计算器，显示字符大而清晰，极大地降低了成本，简化了结构，便于推广应用。
4.本装置执行部件采用微型小功率低转速永磁同步电机，传动机构采用齿轮传动，带动球阀旋转，完成煤气流量控制，体积小巧，功耗极低，工作可靠，成本低廉，使用维修方便。
5.本装置为一独立部件，安装使用维修方便，没有改动原煤气表主要结构，不影响原煤气表精度。任何煤气表，只要增加本装置就构成了自动收费煤气表，便于推广应用。
权利要求1.一种煤气表IC卡电脑收费控制器，其特征在于该控制器为由检测部分、控制部分及执行部分组成；检测部分由霍尔传感器10及磁钢构成，控制部分由单片微型机、通用大屏幕液晶电子计算器构成的显示部分、IC卡电路及报警电路构成，执行部分由继电器J和执行机构构成。
2.按权利要求1所述的煤气表IC卡电脑收费控制器，其特征在于在检测部分的检测电路中，霍尔传感器H1及H2的输出分别经过非门N1和N2与单片机IC1的P30及P31口相连，霍尔传感器H3输出端与P34(To)口相连。
3.按权利要求2所说的煤气表IC卡电脑收费控制器，其特征在于控制部分中IC1单片微型机的P11～13口分别经过IC2与IC3模拟开关控制端相连，其开关端分别与计算器“1”、“+”及“＝”键相连，IC1P14～17分别与IC4E2PROM的SK、CS、DI及DO端相连，IC4采用串行E2PROMIC存储数据；IC1P32连接报警喇叭以SP的驱动电路，P33连接执行元件继电器的驱动电路；显示器采用通用大屏幕液晶电子计算器，接口电路采用非门及模拟开关驱动，以“1”为基数累加，单位“1”表示0.001立方煤气。
4.按权利要求3所说的煤气表IC卡电脑收费控制器，其特征在于执行部分的执行机构由其电源端与执行元件继电器J常开端相连的电动机1，装于电动机1轴上的主动齿轮2，与主动齿轮2和球阀轴相连的从动轮3，装于从动轮3下方边缘的用于与霍尔传感器H1及H2分别构成球阀开关位置检测件的永久磁钢6，置于球阀体4中的磁阀芯5组成。
专利摘要本实用新型涉及一种煤气表IC卡电脑收费控制器，属专用计费仪表领域。该控制器为由霍尔传感器及磁钢构成的检测部分，由单片微型机、通用大屏幕液晶电子计算器构成的显示部分、IC卡电路及报警电路构成的控制部分；由继电器J和执行机构构成的执行部分组成。具有设计新颖，结构简单，体积小巧，价格低廉，安装使用方便等优点。
文档编号G07F15/00GK2269611SQ9621757
公开日1997年12月3日 申请日期1996年10月19日 优先权日1996年10月19日
发明者陈国经 申请人:昆明市公安局看守所