专利名称：民用水、电、气三表智能化综合计量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一钟民用三表，即水表、电表和燃气表的智能化综合计量装置，是对居民用水、用电、用气实现统一的微机计量收费管理的现代化设备。
目前，我国居民住宅所使用的三表绝大多数都是以表盘直接显示居民的水、电、气用量，采取按月入户查表，再入户收费的人工管理办法。优点是机械表指示精度高，稳定可靠，但是也存在着严重的不足之处，一是人工查表费时费力，容易出错，二是影响居民休息，有时甚至给不法之徒入室作案造成可乘之机。
本实用新型的目的在于提供一种以单片机为核心组成的民用三表智能化综合计量装置，以现代化的微机计量管理代替落后的人工查表收费管理。
本实用新型的民用水电气三表智能化综合计量装置包括每户一套的水表、电表和燃气表以及单片机记录装置和中央查询机，所述的水表、电表和燃气表上均装有可将机械转角变换为电脉冲信号的传感器，所述的单片机记录装置包括整形电路、十进制计数器、锁存器、三态驱动器、单片机以及相应的控制逻辑电路，由传感器送来的电脉冲信号经整形电路整形后送往十进制计数器的输入端，十进制计数器的三态输出直接挂到单片机的Po口上，而其进位信号分别送往多输入“或非门”的一个输入端和锁存器的一个输入端，锁存器的输入信号送往三态驱动器的输入端，其输出端则接挂到数据总线上，而“或非门”的输出端则与单片机的INTO端直接相连。这样，无论哪个十进制计数器产生进位，都将导致“或非门”输出一个负脉冲，该脉冲经INTO引脚向单片机发出中断申请，一旦单片机响应中断申请，控制逻辑电路将按一定时序产生控制信号，以便将锁存器的信号经三态驱动器打到数据总线上，于是单片机便可根据数据总线上的信号内容准确无误地为每一用户进行水、电、气用量的累计，所述的中央查询机包括单片机、单片机、键盘、显示器、打印机以及相应的控制逻辑电路，所述的单片机通过接口芯片实现与键盘及显示器的连接，所述的键盘包括0-9十个数字键及功能键，中央查询机与各单片机记录装置采用多机串行通讯方式进行信息交换，也就是说，每一单片机记录装置可以RS-232串行通讯方式将用户三表的信息传递给中央查询机，中央查询机也可借助于键盘的操作来实现对各户居民三表的信息执行初值设定、数值修改、查询以及显示、结算打印等。根据居民区的规模可将其划分为若干小区，每一小区配备一套单片机记录装置，各小区的单片机记录装置均以串行通讯方式与一台中央查询机联络。
本实用新型的优点是以先进的微机计量收费代替落后的人工入户查表收费，是现代化城市民用事业管理的发展方向，节省人力、提高工效、便利百姓，水表、电表和燃气表同时具有机械和电子计量两种功能，安全可靠。
图1是本实用新型的结构原理图。
图2是本实用新型的单片机记录装置原理框图。
图3是本实用新型的单片机记录装置电路原理图。
图4是本实用新型的中央查询机电路原理图。
图5是本实用新型的串行通讯电路原理图。
实施例参见图1-5，本实用新型的民用水、电、气三表智能化综合计量装置如图1所示包括水表1、电表2、燃气表3、单片机记录装置4，所述的水表1为旋翼式，电表2和燃气表3均以转角计量用量，各表上均装有由永久磁铁和感应装置构成的传感器，传感器利用磁感应原理可将机械转角变换成电脉冲信号。所述的单片机记录装置4如图2、3所示，包括整形电路、BCD码计数器CC4510、锁存器74HC573、三态驱动器74HC541以及单片机80C31和相应的控制逻辑电路。来自用户三表的电脉冲信号送往驱动器74HC541的输入端，利用74HC541施密特触发器特性进行整形，经过整形的每一路脉冲信号分别送往BCD码计数器CC4510的时钟输入引脚，而每一只CC4510的输出端连往三态驱动器74HC541的输入引脚，其输出引脚则连往单片机80C31的Po口，每一片计数器CC4510的进位信号分别被送往八输入或非门CC4078的一个输入引脚，CC4078的输出引脚被连往单片机80C31INTO引脚的同时，又经反相后被连往八D锁存器74HC573的(11)引脚，各计数器CC4510的进位引脚还分别连往八位三态D锁存器74HC573的输入端，而其三态输出引脚被连往数据总线Po口，单片机记录装置4的控制逻辑电路由一片3-8译码器74HC138和一片双输入或门CC4071组成。当任何一个计数器CC4510产生进位信号时，或非门CC4078的输出便会产生一个负脉冲，该信号作为74HC573的锁存信号而使各计数器的进位被锁存，与此同时，单片机将响应中断而进入中断服务，中断服务之初，单片机应通过或门电路CC4071的输出引脚产生一个控制信号将锁存器的输出打到数据总线上，单片机可借此判断是哪一个通道的计数器产生了进位，并为该通道进行自动累计，此时若单片机的累计值为N，相应计数器的值为α，则该通道实际用量Q为Q＝10N+α。当需要查询某一计数器的结果时，控制逻辑可使CC4071的引脚变成低电平，于是该计数器的输出便被打到数据总线上，以供单片机读取。所述的中央查询机5如图4所示包括键盘8、显示器6、打印机7以及单片机80C31和控制逻辑电路9，单片机80C31通过一片8155可编程芯片实现与键盘8、显示器6的接口，8155的PA口的PA3-PAo作为键扫描时的列线，而PC口的PC3-PCo作为键扫描时的行线，从而确定键盘16只按键的键值，按键由0-9十个数码键和6个功能键组成。中央查询机5与单片机记录装置4之间以串行通讯方式连接，如图5所示，采用RS-232电平，即+12V表示0，-12V表示1，为此应用了1488和1489发送接收器实现TTL电平与RS-232电平的转换，发送器1488的输入端与中央查询机5的单片机的串行发送引脚TXD直接连接，1488的输出引脚则为RS-232电平，经长距离通讯线与单片机记录装置4的接收器1489一个输入端相连，1489的输出引脚则为TTL电平，与单片机记录装置4的单片机引脚RXD相连。
权利要求一种民用水、电、气三表智能化综合计量装置，其特征在于包括水表、电表和燃气表以及单片机记录装置，所述的水表、电表和燃气表上均装有可将机械转角变换为电脉冲信号的传感器，所述的单片机记录装置包括整形电路、十进制计数器、锁存器、三态驱动器、单片机以及相应的控制逻辑电路，由传感器送来的电脉冲信号经整形电路整形后送往十进制计数器的输入端，十进制计数器的三态输出直接挂到单片机的Po口上，而其进位信号分别送往多输入或非门的一个输入端和锁存器的一个输入端，锁存器的输出信号送往三态驱动器的输入端，其输出端则接挂到数据总线上，而或非门的输出端则与单片机的INTO端直接相连。
专利摘要本实用新型涉及一种民用三表,即水、电、气表的智能化综合计量装置,它是由每户一套的水表、电表和燃气表以及单片机记录装置和中央查询机组成。以单片机为核心用现代化的微机计量收费管理代替传统的人工入室查表收费,省时省力、提高工效,便利百姓,安全可靠,是现代化城市民用事业管理的发展方向。
文档编号H04Q9/00GK2358653SQ9724424
公开日2000年1月12日 申请日期1997年10月29日 优先权日1997年10月29日
发明者刘公望, 赵文成, 赵育恒, 刘书朴 申请人:福建省漳州市双成智能技术开发应用有限公司