专利名称：磁卡式数字燃气表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量仪表，尤其是指一种适用于计量煤气等可燃气体的磁卡式数字燃气表。
目前，国内各城市的千家万户使用的煤气表大都是机械计数式的，用气量由指针或轮盘数字显示。供气单位由工作人员到各家各户抄表、收费，这样费时、费力，且经常碰到用户家里无人无功而返的事情，花费大量的人力、物力，与现代化经济的发展极不适应。
本实用新型的目的是提供一种磁卡式数字燃气表，它省时、省力，且不需上门抄表收费。
本实用新型是这样实现的磁卡式数字燃气表，它包括有MCS-51单片机；还包括有由采样气扇1，与采样气扇1同轴的采样轮2、光电传感器、整形放大电路11、计数器IC5、总线隔离电路IC4组成的用户气量采样装置，该装置的采样气扇1及采样轮2被支架4固定在有机玻璃的燃气管道内，采样轮2上至少开有一个采样孔3，光电传感器的红外灯D10及光电管D11分别与采样轮相对应；还包括有由译码器IC6、低位地址锁存器IC2、闪烁存储器IC3、液晶显示器组成的显示装置；还包括有由功放电路IC22A、写磁头15、驱动电机13、读磁头14、放大整形电路IC21A组成的磁卡读写装置16；还包括有由室内燃气含量传感器21、放大电路IC10及整形放大电路T23组成的室内燃气含量传感器采样装置；还包括有由电阻R5、三极管T1、发光二极管D1、喇叭19组成的声光报警装置；还包括有电磁驱动电路，该电磁阀驱动电路主要有由从单片机接收控制信号的功放电路、电磁铁9、与电磁铁9相连的衔铁8、与衔铁8相连的弹簧7及与衔铁和弹簧相应的位于管道内的阀门6组成；还包括直流电源电路及蓄电池。
数字燃气表的用户用气量采样装置的整形电路11主要由电阻R12、电阻R13及IC10A来实现的。
直流电源电路主要由变压器B1、整流桥BR、滤波电容C1、C2、C3、C4及稳压集成片IC7组成。
本实用新型的技术进步是本实用新型引进了核心元件MCS-51单片机，它由用户用气量采样电路、液晶显示电路、室内燃气含量超标检测电路、声光报警电路及控制电磁阀电路组成，当用户用气表内燃气流动时，采样电路将燃气流量转换成相应的数字信号，送入MCS-51单片机实现计费。MCS-51单片机通过液晶显示电路，分时显示用户燃气用量及费用。用户自行随时购买煤气磁卡来用气。本实用新型使煤气表的抄表收费工作自动化成为可能，节省了大量人力、物力，结构新颖、简单，体积小，安全可靠，具有很好的市场前景。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的祥述。
图1是本实用新型的原理框图。
图2是本实用新型的单片机系统图。
图3是本实用新型的电磁阀控制采样电路图。
实施例在
图1中，本磁卡式数字燃气表主要由用户用气量采样装置、光电传感器、计数器、单片机、磁卡读写装置、液晶显示装置、声光报警装置、燃气传感器、功放电路、电磁阀驱动电路组成。使用时，用户开启用户气阀10，燃气管内气体流动，采样气扇1转动，带动同轴的采样轮2转动，采样轮2边缘打有采样孔3，它们由支架2固定在有机玻璃或其他透明固体管道内，每当采样孔3对准红外灯D10时，使光电管D11导通，向放大整形电路11送出一个脉冲，此脉冲经过整形后，送入计数器IC5，计数器的数据经IC4总线隔离电路送入MCS-51系列单片机，单片机内含有固化程序存储区，根据读入的数据，由程序进行适当计算完成燃气计量。此数据将存放到IC3和磁卡上，以防掉电丢失；读入磁卡数据，磁卡12数据包括交款数额及最新费率率。此数据与存放到IC3上的数据相加为可用款数，用户如果善意透支，原数据将是负值；如果费率发生变化，将按新的费率进行计费。读入数据由读磁头14，放大整形电路IC21A读入MCS-51单片机的第8脚；写数据由写磁头15、功率放大电路IC22A接MCS-51单片机；读写磁卡过程中，磁卡将由步进电机13拖动。T21、T22是步进电机的正反转驱动电路。单片机将存储在IC3中的数据、剩余款数及燃气数，通过数据总线及地址译码IC6送液晶显示电路，平时显示内容为分时显示剩余款数和燃气用量。如果用户按一下查询按键后，将显示剩余款数、燃气用量、费率、上月用气量，此后仍然显示平时内容。如果用户停止用气30秒，液晶显示将关闭，直到下一次用气再显示。当用户剩余款数预计只够两天使用时，MCS-51单片机将送出信号给声光报警装置18，使D1灯亮，喇叭19鸣叫，声音为11秒断续鸣叫，每次持续30秒，提醒用户。此声音与室内燃气含量超标报警声音的频率不同，并且只在用户使用燃气时才送出；室内燃气含量传感装置20主要由室内燃气含量传感器21、放大整形电路(IC10B、T23)组成，此信号送单片机IC1的1脚，MCS-51单片机IC1的7脚立即送出信号，关闭电磁阀6，并由IC1的2脚开启声光报警电路18，由喇叭发出持续不间断长鸣，直到室内燃气含量不超标时，停止报警，并根据IC3存储数据开启电磁阀6。电磁阀驱动装置由功率放大器T5、电磁铁9、衔铁8、弹簧7和阀门6组成，在用户透支5天或室内燃气含量超标时，MCS-51单片机IC1的7脚控制阀门关闭；另外，如果由于各种原因，单片机IC1程序不能正常运行时，IC10计数器计数到8时，将给IC1的9脚送出复位信号，使MCS-51单片机程序重新进行。本装置的电源电路由变压器B1、整流桥BR、滤波电容(C1、C2、C3、C4)及稳压集成片IC7(7805)组成，整个电路提供+5V电源，如果220V交流民用电断电，将由蓄电池(E1)供电。电磁阀和燃气用量采样被密封，该表整体也被密封，本表采用光电采样，实现了电路与气路完全隔离，保证安全。
权利要求1.磁卡式数字燃气表，其特征在于它包括有MCS-51单片机；还包括有由采样气扇(1)、与采样气扇(1)同轴的采样轮(2)、光电传感器、整形放大电路(11)、计数器IC5、总线隔离电路IC4组成的用户气量采样装置，该装置的采样气扇(1)及采样轮(2)被支架(4)固定在有机玻璃的燃气管道内，采样轮(2)上至少开有一个采样孔(3)，光电传感器的红外灯D10及光电管D11分别与采样轮相对应；还包括有由译码器IC6、低位地址锁存器IC2、闪烁存储器IC3、液晶显示器组成的显示装置；还包括有由功放电路IC22A、写磁头(15)、驱动电机(13)、读磁头(14)、放大整形电路IC21A组成的磁卡读写装置(16)；还包括有由室内燃气含量传感器(21)、放大电路IC10(22)及整形放大电路T23组成的室内燃气含量传感器采样装置；还包括有由电阻R5、三极管T1、发光二极管D1、喇叭(19)组成的声光报警装置；还包括有电磁驱动电路，该电磁阀驱动电路主要有由从单片机接收控制信号的功放电路、电磁铁(9)、与电磁铁(9)相连的衔铁(8)、与衔铁(8)相连的弹簧(7)及与衔铁和弹簧相应的位于管道内的阀门(6)组成；还包括直流电源电路及蓄电池。
2.根据权利要求1所述的磁卡式数字燃气表，其特征在于所述数字燃气表的用户用气量采样装置的整形电路(11)主要由电阻R12、电阻R13及IC10A来实现的。
3.根据权利要求1所述的磁卡数字燃气表，其特征在于所述直流电源电路(17)主要由变压器B1、整流桥BR、滤波电容C1、C2、C3、C4及稳压集成片IC7组成。
专利摘要本实用新型公开了一种磁卡式数字燃气表,主要包括用户用气量采样装置、光电传感器、计数器、单片机、磁卡读写装置、液晶显示装置、声光报警装置、燃气传感器、功放电路、电磁阀驱动装置;本表分时显示用户燃气用量及费用,用户自行随时购买煤气磁卡来用气,使抄表收费工作自动化成为可能,节省了大量人力、物力。
文档编号G07F15/00GK2468020SQ01202270
公开日2001年12月26日 申请日期2001年2月22日 优先权日2001年2月22日
发明者耿惊涛, 苑秀香 申请人:耿惊涛, 苑秀香