专利名称：代码交换预收水费数据的控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种代码交换预收水费数据的控制装置，特别是指一种基于利用代码交换预收水费数据的供水控制装置。
随着电子技术的迅速发展，IC卡技术越来越多地被应用到诸如预收电费的领域之中。但经过多年的实践发现现有的IC卡预收费装置的数据安全保密性较低，容易被解密；同时，由于无法解决IC卡水表的卡口污染问题，无法在水表计费和控制方面应用；另外，IC卡装置仍然没有解决用户必须亲自到供应部门指定的银行或其他交费地点交费写卡的问题。
为了解决现有技术所不能解决的问题，业界开发出一种代码交换预收水费数据的控制装置，该控制装置和水表一起装设在用户的供水管道上，通过键盘输入购水数据，并由装设在水表拨盘上的微动开关输入计数脉冲信号，其计数脉冲信号用于累计用户的用水量，一旦该累计值已经达到用户预先交费所对应的数值，并且用户还没有输入新的购买代码时，该控制装置则自动关闭供水阀门。
用户在使用具有这种控制装置的水表时，可以通过网上支付等多种交费形式预交水费，并将交费后，由收费部门给出的代码输入到该控制装置中，来实现水费充值，从而方便地交费、用水；而物业管理部门也省去了挨户抄表计费的烦琐。并且，该控制装置克服了IC卡装置所不能克服的诸多缺陷。
但是，该控制装置仍然存在着如下的问题1、由于该控制装置尽靠装设在表盘上的微动开关输入计数脉冲信号，如果微动开关失灵或被损坏，则该装置就无法关闭供水阀门。
2、该控制装置始终处于上电工作状态，既耗费电能，又会使得控制装置的电子器件易于老化，可靠性降低，使用寿命缩短。
本实用新型的另一目的在于提供一种代码交换预收水费数据的控制装置，该装置只在计数信号输入时才开启工作电源，进行计数处理，一旦处理完毕，则可自行关闭电源，节约电能。
本实用新型的又一目的在于提供一种代码交换预收水费数据的控制装置，该装置具有保护功能，当该控制装置受到干扰或出现非正常使用情况时可自动关闭阀门。
本实用新型的目的是这样实现的一种代码交换预收水费数据的控制装置，至少包括用于输入计数信号的信号采集电路，用于输入预交水费代码的输入装置，用于处理计数信号及输入数据的中央处理器和与其连接的存储器，用于操作水源阀门的驱动电路、用于显示输入数据及预交费余额的显示单元；该信号采集电路的输出连接到中央处理器的采集信号输入端；该中央处理器输出的控制信号连接到驱动电路的控制端，该输入装置连接到中央处理器的输入输出接口，该显示单元连接到中央处理器的显示数据输出端；该信号采集电路的采集单元为干簧管其输出连接到信号采集电路的开关管的控制端；并且该控制装置还包括用于防止误动信号输入的防抖动电路；控制装置上电电路；该防抖动电路与干簧管并联，该控制装置上电电路的控制端同时与中央处理器的上电保持信号以及信号采集电路的的输出端连接；控制装置上电电路的输入为供电电源，其输出为该控制装置的工作电源。
该控制装置设有两个信号采集电路，其输出端分别连接到中央处理器与之相对应的信号输入端，并且同时连接到控制装置上电电路的控制端。
该控制装置还包括低压检测电路，其输入供电电源，输出连接到中央处理器的电压检测信号输入端。
该控制装置还设有保护电路，该保护电路两个饱和开关的控制端交叉连接到各自对方信号采集电路的输出端。
该控制装置还包括阀门到位检测电路，该到位检测信号连接到中央处理器的阀门到位信号输入端。
该到位检测信号至少包括阀门开到位信号和阀门关到位信号。
所述的控制装置还设有升压电路，该升压电路的控制端与中央处理器的升压驱动信号连接，其输出连接到驱动电路。
所述的用于输入预交水费代码的输入装置为输入键盘，其键值输出信号并行连接到中央处理器的输入输出口线。
所述的存储器通过I2C总线连接到中央处理器。
所述的控制装置上电电路至少设有一控制开关和一供电开关，该控制开关的控制信号端为该控制装置上电电路的控制端，其输出端为供电开关的控制信号端；该供电开关的主回路输入为供电电源，其输出为该控制装置的工作电源。
所述的控制装置还设有包括手动开关的启动电路，该手动开关与供电开关的控制端连接。
所述的驱动电路设有一开启驱动动电路和一关闭驱动动电路；其中，开启驱动电路的输入控制端连接到中央处理器的开启控制信号，关闭驱动电路的输入控制端连接到中央处理器的关闭控制信号。
本实用新型具有如下优点1)计数精确，本实用新型通过防抖动电路的延时作用去除了由干簧管输入的计数信号的抖动现象，保证了装置计数的精确性和可靠性；2)本实用新型的信号采集电路配合上电控制电路，确保了只有在采样信号输入时才对中央处理器与显示单元供电，节省了电能；3)本实用新型通过双干簧管的设置，有效的避免了计数的干扰因素并且当该控制装置受到干扰或出现非正常使用情况时可自动关闭阀门。
图2为本实用新型的一实施例的电气原理图。
图3为本实用新型的又一实施例的电气原理图。
该控制装置设有两个信号采集电路，其输出端分别连接到中央处理器与之相对应的信号输入端，并且同时连接到控制装置上电电路的控制端。
该控制装置还包括低压检测电路，其输入供电电源，输出连接到中央处理器的电压检测信号输入端。
该控制装置还设有保护电路，该保护电路两个饱和开关的控制端交叉连接到各自对方信号采集电路的输出端。
该控制装置还包括阀门到位检测电路，该到位检测信号连接到中央处理器的阀门到位信号输入端。
该到位检测信号至少包括阀门开到位信号和阀门关到位信号。
所述的控制装置还设有升压电路，该升压电路的控制端与中央处理器的升压驱动信号连接，其输出连接到驱动电路。
所述的用于输入预交水费代码的输入装置为输入键盘，其键值输出信号并行连接到中央处理器的输入输出口线。
所述的存储器通过I2C总线连接到中央处理器。
所述的控制装置上电电路至少设有一控制开关和一供电开关，该控制开关的控制信号端为该控制装置上电电路的控制端，其输出端为供电开关的控制信号端；该供电开关的主回路输入为供电电源，其输出为该控制装置的工作电源。
所述的控制装置还设有包括手动开关的启动电路，该手动开关与供电开关的控制端连接。
所述的驱动电路设有一开启驱动动电路和一关闭驱动动电路；其中，开启驱动电路的输入控制端连接到中央处理器的开启控制信号，关闭驱动电路的输入控制端连接到中央处理器的关闭控制信号。
参见图2，本实用新型的一实施例中，信号采集电路的一路由干簧管G1、电阻R41、电容C11、电阻R38和三极管T17构成，干簧管G1一端接电源BAT，当其受外部磁场作用产生开关动作时，产生脉冲信号并通过三极管T17输出。该输出信号分为两路，一路经电容C3、二极管D5连接到三极管T2的基极，控制该三极管T2的通、断；另一路经电阻R22连接到三极管T9的集电极，该三极管T9由中央处理器IC1输出的启动信号START控制通或断，将由该干簧管G1所产生的脉冲信号接入到该中央处理器IC1的输入端IN1。
同样，信号采集电路的另一路由干簧管G2、电阻R42、电容C12、电阻R39和三极管T16构成，干簧管G2一端接电源BAT，当其受外部磁场作用产生开关动作时，产生脉冲信号并通过三极管T16输出。该输出信号分为两路，一路经电容C4、二极管D6连接到三极管T2的基极，控制该三极管T2的通、断；另一路经电阻R24连接到三极管T10的集电极，该三极管T10由中央处理器IC1输出的启动信号START控制通或断，将由该干簧管G2所产生的脉冲信号接入到该中央处理器IC1的输入端IN2。
该三极管T2的集电极经过一电阻R3连接到三极管T1的基极，控制该三极管T1的导通；该三极管T1的通或断则相应地控制电源BAT的接入，由此形成控制装置上电电路。此外，该三极管T2的基极还通过电阻R2连接到中央处理器IC1输出的启动信号START，该信号的作用同样是控制三极管T2的导通；在三极管T1的基极还连接有一键盘按钮QD，该键盘按钮QD同样控制三极管T1的导通。当由干簧管G1或G2的开关信号输入时，该三极管T2的导通，进一步使三极管T2也导通，整个控制装置获得供电，中央处理器IC1输出上电保持信号/计数采集信号START控制三极管T8、T9导通，输入由干簧管G1或G2输入的开关信号，并进行相应的处理；同时该上电保持信号/计数采集信号START控制三极管T2导通，使三极管T1也保持导通，该控制装置一直获得供电。当该中央处理器IC1完成当次的计量、控制操作以后，将电保持信号/计数采集信号START置为低电平，三极管T2截止，三极管T1也因此截止，使得整个控制装置失电，该中央处理器IC1停止工作；由此实现了该控制装置的低功耗。
显示单元IC3通过信号线DATA、WR与中央处理器IC1连接，显示中央处理器IC1送出的信息。
电阻R1、R13和比较器V3构成电压检测电路，当工作电源VCC的电压低于设定电压值时，比较器V3的输出一低电压信号到中央处理器IC1的电压检测信号输入端，由该中央处理器IC1进行判断和处理。
中央处理器IC1通过其输出端OUT1、OUT2分别连接到由三极管T3、T4、T5、T6、T7、T8构成的驱动电路的两个输入端，控制该驱动电路输出驱动信号M+、M-，控制阀门的开、关。该驱动电路的电源输入端V1则与由三极管T13、T11、T12、电感L1、二极管D9、电容C8以及电阻R30、R31、R32、R33构成的升压电路的输出连接。该升压电路的控制端连接到中央处理器IC1的升压控制信号端MVM。
当上述电路中的干簧管G1或G2吸合，三极管T1与T2导通，电源BAT通过三极管T1成为中央处理器IC1以及显示单元IC3的供电电源VCC，同时，三极管T17、T9或T16、T10导通，中央处理器IC1的输入信号IN1或IN2端得到输入信号，该中央处理器IC1对该信号进行计数处理。
电阻R41与电容C11串联后与干簧管G1并联，构成对应于干簧管G1的防抖动电路；电阻R42与电容C12串联后与干簧管G2并联，构成对应于干簧管G2的防抖动电路；当干簧管G1或G2的信号发生抖动时，电阻R41与电容C11或电阻R42与电容C12所组成的延时电路使抖动信号不被采集，因此提高了该装置采集信号的精确性。
如图2、3所示，本实用新型还可以设有保护电路，其由三极管T14、T15与电阻R36、R37构成；其中三极管T14的基极接电阻R37的一端，电阻R37的另一端接三极管T16的发射极与三极管T15的集电极，三极管T14的发射极接地；三极管T15的基极接电阻R36的一端，电阻R36的另一端接三极管T17的发射极与三极管T14的集电极，三极管T15的发射极接地。当外界产生磁干扰信号时，干簧管G1、G2同时吸合，并借助上述的保护电路使得导致输入到中央处理器IC1的输入信号IN1、IN2同时为高电平，中央处理器IC1据此发出关阀信号，关闭阀门，实现保护功能。
参见图3，在本实用新型的另一实施例中还设有到位检测电路，其包括开限为位开关X1、X2，分别用于输出阀门开到位或关到位信号，该信号输出到中央处理器IC1的阀门开ON、阀门关OFF信号连接端。中央处理器IC1在控制阀门开或关使收到上述电路发送的到位信号后，立即停止对发送开阀或关阀信号。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对本实用新型所揭示的技术方案进行修改或者等同替换；而一切不脱离本实用新型技术方案的精神和范围的修改和替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种代码交换预收水费数据的控制装置，至少包括用于输入计数信号的信号采集电路，用于处理计数信号及输入数据的中央处理器和与其连接的存储器，用于操作水源阀门的驱动电路、用于显示输入数据及预交费余额的显示单元；该信号采集电路的输出连接到中央处理器的采集信号输入端；该中央处理器输出的控制信号连接到驱动电路的控制端，该显示单元连接到中央处理器的显示数据输出端；其特征在于该控制装置还包括用于输入预交水费代码的输入装置，用于防止误动信号输入的防抖动电路；控制装置上电电路；该输入装置连接到中央处理器的输入输出接口，该信号采集电路的采集单元为干簧管其输出连接到信号采集电路的开关管的控制端；该防抖动电路与干簧管并联，该控制装置上电电路的控制端同时与中央处理器的上电保持信号以及信号采集电路的的输出端连接；控制装置上电电路的输入为供电电源，其输出为该控制装置的工作电源。
2.根据权利要求1所述的代码交换预收水费数据的控制装置，其特征在于该控制装置设有两个信号采集电路，其输出端分别连接到中央处理器与之相对应的信号输入端，并且同时连接到控制装置上电电路的控制端。
3.根据权利要求1所述的代码交换预收水费数据的控制装置，其特征在于该控制装置还包括低压检测电路，其输入供电电源，输出连接到中央处理器的电压检测信号输入端。
4.根据权利要求1所述的代码交换预收水费数据的控制装置，其特征在于该控制装置还设有保护电路，该保护电路两个饱和开关的控制端交叉连接到各自对方信号采集电路的输出端。
5.根据权利要求1所述的代码交换预收水费数据的控制装置，其特征在于它还包括阀门到位检测电路，该到位检测信号连接到中央处理器的阀门到位信号输入端。
6.根据权利要求5所述的代码交换预收水费数据的控制装置，其特征在于该到位检测信号至少包括阀门开到位信号和阀门关到位信号。
7.根据权利要求1所述的代码交换预收水费数据的控制装置，其特征在于所述的控制装置还设有升压电路，该升压电路的控制端与中央处理器的升压驱动信号连接，其输出连接到驱动电路。
8.根据权利要求1所述的代码交换预收水费数据的控制装置，其特征在于所述的用于输入预交水费代码的输入装置为输入键盘，其键值输出信号并行连接到中央处理器的输入输出口线。
9.根据权利要求1所述的代码交换预收水费数据的控制装置，其特征在于所述的存储器通过I2C总线连接到中央处理器。
10.根据权利要求1所述的代码交换预收水费数据的控制装置，其特征在于所述的控制装置上电电路至少设有一控制开关和一供电开关，该控制开关的控制信号端为该控制装置上电电路的控制端，其输出端为供电开关的控制信号端；该供电开关的主回路输入为供电电源，其输出为该控制装置的工作电源。
11.根据权利要求10所述的代码交换预收水费数据的控制装置，其特征在于所述的控制装置还设有包括手动开关的启动电路，该手动开关与供电开关的控制端连接。
12.根据权利要求1或7所述的代码交换预收水费数据的控制装置，其特征在于所述的驱动电路设有一开启驱动动电路和一关闭驱动动电路；其中，开启驱动电路的输入控制端连接到中央处理器的开启控制信号，关闭驱动电路的输入控制端连接到中央处理器的关闭控制信号。
专利摘要一种代码交换预收水费数据的控制装置，包括信号采集电路，输入装置，中央处理器和与其连接的存储器，驱动电路、显示单元；该信号采集电路连接中央处理器；该中央处理器连接到驱动电路，该输入装置连接中央处理器，该显示单元连接中央处理器；该信号采集电路的采集单元为干簧管，其输出连接信号采集电路；并且该控制装置还包括防抖动电路；控制装置上电电路；防抖动电路与干簧管并联，该控制装置上电电路的控制端同时与中央处理器的上电保持信号以及信号采集电路的的输出端连接；控制装置上电电路的输入为供电电源，其输出为该控制装置的工作电源；本实用新型提高了控制装置计数的精确性与可靠性，同时采用间歇工作方式，节约电能。
文档编号G01D4/00GK2539145SQ02233409
公开日2003年3月5日 申请日期2002年4月30日 优先权日2002年4月30日
发明者江建尧, 黄河, 赵开文 申请人:大庆联谊伟华高科技有限公司