专利名称：Ic卡预付费水表数据集抄器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于IC卡预付费水表用户数据集中抄收的数据转抄装置。
背景技术：
目前居民用水的抄表收费基本上有下述几种管理方式——(一)、对于安装的非智能普通水表，采用人工入户抄表收费方式即由管理部派人定期上门抄表和收费，或由用户自抄自收，再反馈给管理人员。这种落后的传统方式不仅浪费大量人力和时间，还无法实现自动化管理。
(二)、对于安装的具有有线远传通讯接口的智能水表，采用自动抄表方式管理部门通过通讯网络系统自动完成用户水表的数据抄收，通过金融网点以自动或人工方式完成缴费。这种方式技术难度高，通讯网络建设及维护成本大，管理部门需要有雄厚的资金实力；优点是自动化程度高，节省人力，并较易实现系统的实时监控。
(三)、对于安装的具有IC卡接口的智能水表，由用户以IC卡做媒介传递数据由用户到管理部门凭IC卡传输信息，实现水表的抄收以及缴费工作。这种方式减少了管理人员，实现了抄表、收费、控制的三位一体，便于自动化管理，但由于用户只有在预购水用尽、IC卡需充值时才把用水数据带到管理部门，因此信息反馈很不及时，不能做到规划统一，不利管理部门的统计工作。
发明内容
本实用新型目的是解决IC卡水表用户不能及时、统一反馈信息，不利于管理部门统计的问题。
本实用新型IC卡预付费水表数据集抄器，主要包括单片机及其外围电路，EEPROM通过标准总线与单片机相连，IC卡读写接口以及安全控制模块通过标准总线与单片机相连，单片机通过IC卡读写接口安全读取IC卡上的数据并将这些数据写入EEPROM；通讯接口连接于单片机的通讯端口，通讯职守电路与单片机连接并在手抄器要求与本装置通讯时将单片机从省电睡眠状态中唤醒以便进行通讯。本装置还安装有由单片机控制的报警提示电路，单片机及上述外围电路均由电源电路提供直流电源。
通讯接口可以是连接于单片机通讯端口的RS232通讯接口，该通讯接口采用标准9芯电缆插口，可完成通讯电平在RS232标准和TTL标准之间的转换；也可以是连接于单片机通讯端口的irDA通讯接口，完成TTL标准电平和irDA标准电平之间的转换以实现本装置与手抄器之间的红外通讯；本装置还可以同时配备两个通讯接口，即通过电缆传输数据的接口按RS232总线标准，通过红外线短距离传输数据的接口按irDA-2标准，两个接口“或”连到单片机的UART通讯口线，抄表器可选择上述两种通讯方式之一与本装置通讯。
本实用新型优点及效果本实用新型可将居民区内居民的用水信息全部集中在该集抄器中，既方便了居民用户，无需每月购水报数据，抄表人员也不必入户抄表。实现了预付费水表用水数据的准确、及时、系统地反馈。将IC卡预付费水表转抄器装置安装于楼宇门栋中，楼内所有用户不用出楼门，按管理部门的要求，定期将水表数据等通过IC卡集中传送至转抄器。管理人员则定期前来用手持抄表器与转抄器通讯，将全楼栋用户的数据读至抄表器中。返回管理中心后，将手抄器采集的数据传入管理微机，可使管理部门及时、统一、全面掌握辖区用水情况。
图1、IC卡预付费水表集抄器的原理框图；图2、IC卡预付费水表集抄器电原理参考图。
具体实施方式
实施例1如图1所示，本装置由单片机及其外围电路，EEPROM存储器，IC卡读写接口和嵌入式安全控制模块，RS232和红外通讯接口电路，通讯职守电路、报警提示电路和监控程序组成，单片机及整个电路均由电源电路提供直流电源。
单片机是IC卡预付费水表集抄器的核心，其主要功能是，在其内部监控程序监控下，统一指挥、协调控制各接口电路、模块的工作，以实现本装置的功能。一般单片机均可实现本装置功能，安装时只要按照其产品说明书进行连接即可。
IC卡读写接口与嵌入式安全控制模块分别通过总线与单片机相连。当用户将IC卡插入IC卡读写接口中的卡座并到位时，单片机即通过接口向IC卡供电，并按ISO7816-3国际标准中规定的时序要求，向IC卡提供时钟命令和数据。嵌入式安全控制模块是智能卡专用的一种保密微控制器，对数据传输具有及高的安全特性。单片机通过该控制模块对通讯线路进行保护、对IC卡进行身份认证、对输入的数据进行解密并把这些数据转存入EEPROM中。
EEPROM为非易失性存储器，通过总线接口与单片机相连。EEPROM用于按月存放楼道内全部用户的各种信息和数据，如用户水表注册号、抄表日期、剩余水量、累计使用水量、透支水量、本月使用水量、水表工作状态等。这些数据和信息是由楼栋内各用户通过IC卡传输的。
为了与手持抄表器进行通讯，本装置配备了两个通讯接口，通过电缆传输数据的接口按RS232总线标准，通过红外线短距离传输数据的接口按irDA-2标准。这两个接口“或”连到单片机的UART通讯口线，抄表器可选择上述两种通讯方式之一与本装置通讯。通讯按照本装置和抄表器约定的协议和参数进行，手抄器先发送规定信号通过本装置中的职守电路唤醒处于省电睡眠状态中的单片机，单片机运行后即为通讯接口供电，在串行通讯口线上收到信息并关闭未选中的那个接口。根据收到的手抄器传送数据命令的参数，本装置将存于EEPROM中的指定月份或指定的数个月的用户数据发送给手抄器。
报警提示电路通过LED指示灯的闪烁、鸣器的鸣响来指示本装置的工作状态和对误操作的提示，如“PASS”指示灯亮表示操作(读卡或通讯)正常结束；“未授权”指示灯亮表示用户IC卡企图非法传送数据；“通讯错”指示灯亮表示本装置和手抄器之间的数据传输产生了校验错或其他错误；“电池低”指示灯亮表示电池能量即将耗尽，提示应更换新电池等。具体连接电路参见图2。
权利要求1.一种IC卡预付费水表数据集抄器，主要包括单片机及其外围电路、EEPROM、IC卡读写接口，其特征是EEPROM通过标准总线与单片机相连，IC卡读写接口以及安全控制模块通过标准总线与单片机相连，单片机通过IC卡读写接口安全读取IC卡上的数据并将这些数据写入EEPROM；通讯接口连接于单片机的通讯端口，通讯职守电路与单片机连接并在手抄器要求与本装置通讯时将单片机从省电睡眠状态中唤醒以便进行通讯。
2.按照权利要求1所述的IC卡预付费水表数据集抄器，其特征是通讯接口可以是连接于单片机通讯端口的RS232通讯接口，该通讯接口采用标准9芯电缆插口，可完成通讯电平在RS232标准和TTL标准之间的转换。
3.按照权利要求1所述的IC卡预付费水表数据集抄器，其特征是通讯接口可以是连接于单片机通讯端口的irDA通讯接口，完成TTL标准电平和irDA标准电平之间的转换以实现本装置与手抄器之间的红外通讯。
4.按照权利要求1所述的IC卡预付费水表数据集抄器，其特征是本装置可以同时配备两个通讯接口，即通过电缆传输数据的接口按RS232总线标准，通过红外线短距离传输数据的接口按irDA-2标准，两个接口“或”连到单片机的UART通讯口线，抄表器可选择上述两种通讯方式之一与本装置通讯。
5.按照权利要求1所述的IC卡预付费水表数据集抄器，其特征是本装置还安装有由单片机控制的报警提示电路，单片机及整个电路均由电源电路提供直流电源。
专利摘要IC卡预付费水表集抄器，涉及一种安装于楼宇门栋中的数据集抄装置。解决IC卡水表用户不能及时、统一反馈信息，不利于管理部门统计的问题。由单片机及其外围电路、EEPROM、IC卡读写接口、RS232通讯接口、irDA通讯接口、通讯职守电路、报警提示电路及电源组成。该装置以用户IC卡为媒介，安装于楼宇门栋中，楼内所有用户不用出楼门，按管理部门的要求，定期将水表数据等通过IC卡集中传送至转抄器。管理人员则定期将全楼栋用户的数据读至抄表器中。返回管理中心后，将手抄器采集的数据传入管理微机，可使管理部门及时、统一、全面掌握辖区用水情况。定期汇集门栋内所有IC卡预付费水表用户购水、用水的统计数据，以便水管理部门集中抄收。
文档编号G08C19/00GK2630797SQ03236268
公开日2004年8月4日 申请日期2003年1月23日 优先权日2003年1月23日
发明者左晔 申请人:左晔