专利名称：微功耗防断线窃气的智能阀门的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种阀门，特别是一种微功耗防断线窃气的智能阀门。
背景技术：
在智能燃气表的应用领域中，经常会对燃气表采取阀门控制措施，当智能 控制器检测到用户异常用气状态时，将给出关闭阀门信号，切断管路燃气的供 给，使用户无法用气，当智能控制器检测到用户正常使用状态时，将给出开启 阀门信号，恢复用户正常用气。通常智能控制器与阀门在结构上是分别安装在 燃气表的两个不同位置，两者之间用导线连接，尤其在两者连线较长的情况下， 对于非法用户采用断开连接导线的破坏手段，将无法起到关闭阀门，禁止用户 非法用气的作用。 发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述存在的不足而提供一种功耗小，有断线 时，能关闭阀门的微功耗防断线窃气的智能阀门。
为了达到上述目的，本实用新型所设计的一种微功耗防断线窃气的智能阀 门，主要包括双稳态控制阀门，双稳态控制阀门的阀门电机与控制模块连接，
所述的控制模块由单片机电路、H桥驱动电路、电容储能电路组成，H桥驱动电 路由晶体管T1、 T2、 T3、 T4、 T5、 T6和电阻器R1、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8组成，阀门电机M按极性正，负分别与H桥驱动电路相连，阀门电机M正极 与晶体管T1、 T4的连接点相连，阀门电机M负极与晶体管T2、 T5的连接点相 连；电容储能电路由二极管D1和电容C1组成；单片机电路的单片机U1的电源 端口脚3接储能电容Cl的正极,单片机电路的单片机Ul的地线端口脚4接储能 电容Cl的负极；单片机电路的单片机Ul的电压监测端脚7通过二极管D2与智 能控制器的接口 DB的脚，连接，单片机电路的单片机Ul的开阀输出控制脚脚5 与电阻器R3、 R4连接点相连；单片机电路的单片机Ul的开阀输出控制脚脚2 与电阻器R1、 R2连接点相连；智能控制器的接口DB的脚，与高电平VCC连接， 接口 DB的脚2与地电平连接。为了便于安装和小型化，单片机电路、H桥驱动 电路、电容储能电路均设置在一块线路板上组成控制模块并与双稳态控制阀门 的阀门电机构成为一体化。
本实用新型所得到的一种微功耗防断线窃气的智能阀门，其特点就在于1、
功耗极低、静态稳定工作电流小于5微安，可与用电池供电的智能控制器配套 使用；2、智能阀门采用一体化设计，阀门结构内置控制模块，具有体积小，可 与各种结构的机械燃气表相配合；3、当阀门与智能控制器的连线断开时，阀门
内置控制模块会立即释放模块电路上储能元件中的电能将所控制的阔门关闭， 达到禁止用户非法用气的目的；4、当本智能阀门的接口直接加上固定电压时， 本智能阀门不会开启；6、当本智能闽门与外部智能控制器的接口线上加上约定 的不同电平组合时、本智能阀门将开启或关闭从而达到禁止用户非法用气的目 的。
图l是本实用新型结构示意图； 图2本实用新型的控制模块电路示意图。 其中
单片机电路l; 单片机U1;
H桥驱动电路2;
晶体管T1、 T2、 T3、 T4、 T5、 T6;
电阻器R1、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8; 电容储能电路3;
储能电容C1; 双稳态控制阀门4; 阀门电机M; 控制模块5;
二极管D1、 D2;
智能控制器的接口 DB。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。 实施例1
如图1所示，本实施例提供的一种微功耗防断线窃气的智能阀门，主要包 括双稳态控制阀门4，双稳态控制阀门4的阀门电机M与控制模块5连接，如 图2所示，所述的控制模块5由单片机电路1、 H桥驱动电路2、电容储能电路 3组成，H桥驱动电路2由晶体管T1、 T2、 T3、 T4、 T5、 T6和电阻器R1、 R2、 R3、 R4、 R5、 R6、 R7、 R8组成，双稳态控制阀门M的阀门电机按极性正，负分 别与H桥驱动电路2相连，阀门电机正极与晶体管T1、 T4的连接点相连，阀门 电机负极与晶体管T2、 T5的连接点相连；电容储能电路3由二极管Dl和电容 Cl组成；单片机电路1的单片机U1的电源端口脚3接储能电容C1的正极，单 片机电路1的单片机Ul的地线端口脚4接储能电容Cl的负极；单片机电路1 的单片机Ul的电压监测端脚7通过二极管D2与智能控制器的接口 DB的脚，连 接，单片机电路1的单片机U1的开阀输出控制脚脚5与电阻器R3、 R4连接点相 连；单片机电路1的单片机U1的开阀输出控制脚脚2与电阻器R1、 R2连接点相 连；智能控制器的接口 DB的脚i与高电平VCC连接，接口DB的脚2与地电平连 接。为了便于安装和小型化，单片机电路l、 H桥驱动电路2、电容储能电路3 均设置在一块小线路板上构成控制模块5。
Tl, T2， T3， T4, T5, T6选用三极管或场效应管，Rl， R2， R3， R4， R5， R6， R7， R8为 电阻器，由此组成用来驱动双稳态控制阀门4的阀门电机M的H桥驱动电路2， 双稳态控制阀门4，其阀门电机M按极性正，负分别与上述H桥驱动电路2相连， 其中阀门电机M的极性正，负规定如下当配套双稳态控制阀门4的阀门电机M 接上额定工作电压时，阀门执行开启动作，则此时阀门电机M接电源正极的一端 定义为阀门电机M的正极，阀门电机M接电源负极的一端定义为阀门电机M的负极。
工作时，当单片机电路1的单片机U1的开阀输出控制脚脚5给出高电平时，
即给出了开启阀门的信号，通过H桥驱动电路2中T1、 T5、 T6的导通使阀门电 机M得电而开启。同理，当单片机电路1的单片机U1关阀输出控制脚脚2给出高 电平时，即给出了关闭阀门的信号，通过H桥驱动电路2中T2， T3， T4的导通使阀 门电机M反向得电而关闭.平常状态下，单片机电路l的单片机U1的开阀、关 阀输出控制脚均输出低电平，使得H桥驱动电路2中的三极管 Tl， T2, T3, T4， T5， T6全处于截止状态，此时H桥驱动电路2所消耗的电流几乎 为零。
电容储能电路3由二极管Dl和电容Cl组成，电容Cl可采用大容量电解电 容或超级电容。正常工作时，智能控制器的接口 DB的脚，为高电平VCC，脚2 为地电平。接口DB通过二极管D1给储能电容C1充电，当储能电容C1上的电 压VDD充到与VCC相差一个二极管Dl的管压降时，储能电容Cl上的充电电流 趋向于零。给关闭阀门时所需电能可以单独来自于储能电容Cl 。
单片机电路1的单片机U1的电压监测端脚7用于监测与外部智能控制器连 线的接口电压VCC。根据监测到的电压值的变化情况，单片机电路1的单片机 Ul给出相应的开启阀门或关闭阀门的信号。当外部智能控制器与DB接口的连 线断开时，单片机电路1的单片机U1的电压监测端脚7检测到的电压值为零， 则单片机电路1的单片机U1给出关闭阀门的信号，从而起到了断线关阀的功能。 图中的单片机Ul可以采用FREESCALE公司生产的MC9RS08系列单片机或 MICROCHIP公司生产的PIC10F2XX系列单片机或MICROCHIP公司生产的 PIC12FXXX系列单片机或其他厂家生产的类似单片机产品，其单片机选型共同 点是体积小、价格低。
二极管D1，D2的作用是防止外部连线接反，二极管Dl同时起到给储能电容 器C1充电及防止反向放电的作用。
双稳态控制阀门4在开启后无须继续供电，仍可自保持在阀门开启状态。
同样，阀门在关闭后无须继续供电，仍可自保持在阀门关闭状态。双稳态控制 阀门4是市场已有产品，在此，具体其它机械结构不再详细描述。
权利要求1、一种微功耗防断线窃气的智能阀门，主要包括双稳态控制阀门(4)，其特征是双稳态控制阀门(4)的阀门电机M与控制模块(5)连接，所述的控制模块(5)由单片机电路(1)、H桥驱动电路(2)、电容储能电路(3)组成，H桥驱动电路(2)由晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和电阻器R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8组成，阀门电机M按极性正，负分别与H桥驱动电路(2)相连，阀门电机M正极与晶体管T1、T4的连接点相连，阀门电机M负极与晶体管T2、T5的连接点相连；电容储能电路(3)由二极管D1和电容C1组成；单片机电路(1)的单片机U1的电源端口脚3接储能电容C1的正极，单片机电路(1)的单片机U1的地线端口脚4接储能电容C1的负极；单片机电路(1)的单片机U1的电压监测端脚7通过二极管D2与智能控制器的接口DB的脚1连接，单片机电路(1)的单片机U1的开阀输出控制脚脚5与电阻器R3、R4连接点相连；单片机电路(1)的单片机U1的开阀输出控制脚脚2与电阻器R1、R2连接点相连；智能控制器的接口DB的脚1与高电平VCC连接，接口DB的脚2与地电平连接。
2、 根据权利要求1所述的微功耗防断线窃气的智能阀门，其特征在于单片机电 路(l)、 H桥驱动电路(2)、电容储能电路(3)均设置在一块线路板上组 成控制模块并与双稳态控制阀门(4)的阀门电机M构成为一体化。
专利摘要本实用新型公开了一种微功耗防断线窃气的智能阀门，主要包括双稳态控制阀门，双稳态控制阀门的阀门电机与控制模块连接，所述的控制模块由单片机电路、H桥驱动电路、电容储能电路组成，H桥驱动电路由晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和电阻器R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8组成，阀门电机M按极性正，负分别与H桥驱动电路相连；电容储能电路由二极管D1和电容C1组成；这种微功耗防断线窃气的智能阀门，功耗低、可与用电池供电的智能控制器配套使用；具有体积小，可与各种结构的机械燃气表相配合；当阀门与智能控制器的连线断开时，阀门内置控制模块会立即释放模块电路上储能元件中的电能将所控制的阀门关闭，达到禁止用户非法用气的目的。
文档编号F16K31/04GK201069014SQ20072011250
公开日2008年6月4日 申请日期2007年7月26日 优先权日2007年7月26日
发明者胡继敏, 陈江南 申请人:杭州先锋电子技术有限公司