专利名称：有线式水表户外显示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型有线式水表户外显示器。
背景技术：
目前的水表一般都装在各家各广的室内，传统的入户抄表方式给人们带来了诸多不便，如抄表员入户抄表，要选择用户的休息时间，这样既影响了用户的休息又增加了抄表员的工作强度而造成读数不便，且穿堂入室的抄表方式，既会使居民的隐私暴露无遗，又会给违法犯罪分子留下了冒充抄表员而实施入室抢劫的可乘之机，给住户带来安全隐患；同时对抄表员来说进入千家万户抄表，容易成为传染病的传染源和被传染者，再者，传统水表的读数方式透明度不高，也引发了诸多问题，因此许多地方政府都相继出台了“水表出户、抄表到户”的政策，作为体现现代文明和“为民办实事”的一项重要工程来落实。可是，用水管改表出户，不仅成本高、工作量大，改造工期长，而且，对装璜好的家居也会带来不同程度的损坏。
(三)实用新型的内容它解决了现有的水表因在户内抄表而造成读数不便、隐私暴露、存在安全隐患和疾病传播隐患的缺陷；提供一种性能稳定、读数方便且成本低的有线式水表户外显示器。
本实用新型的技术方案如下它是由单片机、干簧管传感器、显示屏、低压/检测指示、红外接收和电源组成，干簧管与单片机联接、单片机与显示器联接、单片机与红外接收及低压/检测指示联接，电源与干簧管、单片机、显示器、红外接收及低压/检测指示联接。
本实用新型的有线式水表户外显示器是一种采用电子与单片机技术相结合对民用自来水进行计量的实用新技术产品。它方便用户查阅，也提高了水费征收人员的工作效率，户外计量显示器能计量及显示出实际的用水量，可广泛适用于城乡自来水计量管理系统。
图1为本实用新型的电路原理方框图。
图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1、2所示本实用新型是由单片机、干簧管传感器、显示屏、低压/检测指示、红外接收和电源组成。电源和单片机、显示屏、红外接收、低压/检测指示并联，单片机和干簧管传感器、显示屏、低压/检测指示、红外接收并联。
(1)单片机单片机电路由单片机D2、抗干扰电容C1、C2、C6和偏置电阻R10、R11、R12、晶振Y1、三极管Q3、Q4、Q5组成。晶振Y1与单片机D2的第15脚、第16脚、抗干扰电容C1、C2并联，抗干扰电容C6与单片机D2的第3脚、第4脚、第14脚并联。三极管Q3的基极与偏置电阻R12串联后与单片机D2的第18脚(RA1)并联，集电极与显示屏的第6脚并联，发射极与显示屏的第5脚并联；三极管Q4的基极与偏置电阻R10串联后与单片机D2的第17脚(RA0)并联，集电极与显示屏的第4脚并联，发射极与显示屏的第3脚并联；三极管Q5的基极与偏置电阻R11串联后与与单片机D2的第17脚(RA0)并联，集电极与显示屏的第2脚并联，发射极与显示屏的第1脚并联。晶振Y1与单片机D2、抗干扰电容C1、C2及电源VCC构成振荡电路，谐振在晶振Y1上，频率在32.768kHZ，水费征收人员发出的红外信号由红外线接收管D1接收，经三极管Q1放大后送入单片机D2的第2脚(RA3)进行处理，同时单片机D2把红外信号处理比较后由单片机D2的第18脚(RA1)输出一个高脉冲，通过偏置电阻R12和三极管Q3使三极管Q3导通，其两端连接到显示屏的计算器芯片模块的第5、6脚起清零作用。三极管Q4、Q5两端分别控制水量总额和本次用水量计数。
(2)干簧管传感器干簧管传感器由干簧传感器CON1、取样电阻R1、R3、R5和上拉电阻R6、R7、R8及抗干扰电容C3、C4、C5组成。干簧传感器CON1有四条引出线第1脚与取样电阻R1串联后与上拉电阻R6抗干扰电容C3和单片机的第6脚(RB0)并联；第2脚与取样电阻R3串联后与上拉电阻R7抗干扰电容C4和单片机的第7脚(RB1)并联；第3脚与取样电阻R5串联后与上拉电阻R8抗干扰电容C5和单片机的第8脚(RB2)并联；第4脚和抗干扰电容C3、C4、C5接地。在普通转盘计数的水表中加装干簧管传感器和永磁铁，即可构成基于磁电转换技术的用水量传感器。干簧传感器固定安装在计数转盘附近，永磁铁安装在计数盘(例如0.01立方米)位上，当转盘每转一圈，永磁铁经过干簧管传感器一次即在信号端产生一个计量脉冲，对应于0.01m3的用水量。干簧传感器CON1的第1脚、第2脚、第3脚分别为各路水表干簧管传感器送来的水量脉冲信号输出OUT，送入对应的单片机D2的第6脚(RB0)、第7脚(RB1)和第8脚(RB2)，这样就可把各路水量脉冲信号送入单片机进行处理。抗干扰电容C3、C4、C5起抗干扰的作用。
(3)显示屏显示屏由计算器芯片模块(CON2)组成。该芯片模块除了有两条线分别接到电源的+3V和地端，还有6个脚。第1、2脚和第3、4脚分别接到计算器芯片模块的两组符号的两端，第5、6脚接到计算器芯片模块的一组“0”符号的两端。当第1、2脚和第3、4脚所接的两端短路时，相当于按一下计算器的“＝”符号，计算器即可进行累加，当第5脚和第6脚所接的两端短路时，相当于按一下计算器的“0”数字号，计算器可进行清零。显示器有两排显示，上排显示已用水量总额888888.88，下排显示本次用水量888888.88，当系统加上电池工作时，户外电子感应计量显示器开始工作，水费征收人员可根据原来机械水表上的读数来设置，上排显示已用水量总额的起始值，本次用水量设置为零，随着传感器产生一个计量脉冲，水量总额就会自动进行累加计数，本次用水量也会自动增1计数。当有线式水表户外显示器收到水费征收人员发来的红外信号清零时，计算器芯片模块就收到一组“0”符号，本次用水量显示为000000.00，这样可为下一次计录做准备。
(4)低压/检测指示低压/检测指示电路由偏置电阻R5、R9、R14和分压电阻R16、R17、限流电阻R18、三极管Q2、Q6及发光二极管D6组成。限流电阻R18与发光二极管D6串联后与单片机D2的第2脚(RA3)相并联；三极管Q2的基极与偏置电阻R9和分压电阻R16、R17并联，集电极与偏置电阻R5和单片机D2的第13脚(RB7)并联，发射极和分压电阻R16、R17的一端接地；三极管Q6的基极与偏置电阻R14串联后与单片机D2的第1脚(RA2)并联，集电极与偏置电阻R5、R9并联。当水费征收人员用红外信号清零时，单片机D2的第1脚(RA2)会输出1秒低电平信号，通过偏置电阻R14使三极管Q6导通，给低压检测电路供电，检测电路经偏置电阻R9和分压电阻R16、R17分压，通过三极管Q2与电源的电压进行比较，并将信号输出给单片机D2第13脚进行检测，当电源电压低于2.5V时，单片机D2的第13脚检测到高电平，就会在单片机D2的第2脚(RA3)输出30秒低电平，使发光二极管D6发亮，提醒征收人员及时更换电池。
(5)红外接收红外接收电路由红外线接收管D1、偏置电阻R2、R12、R15、限流电阻R13、三极管Q1组成。偏置电阻R2的一端与电源正极并联，另一端与三极管Q1的集电极及单片机D2的第12脚(RB6)相并联；限流电阻R13的一端与电源并联，另一端与红外线接收管D1相串联后与三极管Q1的基极及偏置电阻R15的一端并联，偏置电阻R15和三极管Q1的发射极并联后接地。三极管Q1起着放大外接红外线接收管D1信号的作用，当水费征收人员发出的红外信号由红外线接收管D1接后，经三极管Q1放大后送入单片机D2的第2脚RA3进行处理；偏置电阻R2、R15是为了保证三极管Q1能正常工作的偏置电阻；限流电阻R13起限流作用，以保护红外线接收管D1的正常工作。
(6)电源电源由3V直流电源VCC构成，电源的正极与干簧管传感器电路中的上拉电阴R6、R7、R8的一端、红外接收电路中的偏置电阻R2和限流电阻R13的一端、单片机电路中单片机D2的第14脚、低压/检测指示电路中的三极管Q6的发射极和限流电阻R18的相并联，电源的负极与干簧管传感器电路中的抗干扰电容C3、C4、C5的一端及干簧管传感器CON1的第4脚、红外接收电路中的偏置电阻R15和三极管Q1的发射极、单片机电路中芯片D2的第5脚及抗干扰电容C1、C2、C6的一端、低压/检测指示电路中的三极管Q2的发射极相并联。电源供给干簧管传感器、单片机、红外接收电路、低压/检测指示电路3V工作电压，保证电路运行正常。
如图1、2所示，单片机D2根据各路干簧管传感器送来的脉冲进行计数，同时进行软件抗干扰脉宽数据处理，并通过累加运算计算出流水量，同时送去显示屏显示总额流量和本次水量。
权利要求1一种有线式水表户外显示器，其特征在于它是由单片机、干簧管传感器、显示屏、低压/检测指示、红外接收和电源组成，干簧管与单片机联接、单片机与显示器联接、单片机与红外接收及低压/检测指示联接，电源与干簧管、单片机、显示器、红外接收及低压/检测指示联接。
2.根据权利要求1所述的有线式水表户外显示器，其特征在于单片机电路由单片机D2、抗干扰电容C1、C2、C6和偏置电阻R10、R11、R12、晶振Y1、三极管Q3、Q4、Q5组成；晶振Y1与单片机D2的第15脚、第16脚、抗干扰电容C1、C2并联，抗干扰电容C6与单片机D2的第3脚、第4脚、第14脚并联；三极管Q3的基极与偏置电阻R12串联后与单片机D2的第18脚(RA1)并联，集电极与显示屏的第6脚并联，发射极与显示屏的第5脚并联；三极管Q4的基极与偏置电阻R10串联后与单片机D2的第17脚(RA0)并联，集电极与显示屏的第4脚并联，发射极与显示屏的第3脚并联；三极管Q5的基极与偏置电阻R11串联后与单片机D2的第17脚(RA0)并联，集电极与显示屏的第2脚并联，发射极与显示屏的第1脚并联。
3.根据权利要求2所述的有线式水表户外显示器，其特征在于干簧管传感器由干簧传感器CON1、取样电阻R1、R3、R5和上拉电阻R6、R7、R8及抗干扰电容C3、C4、C5组成；干簧传感器CON1有四条引出线第1脚与取样电阻R1串联后与上拉电阻R6抗干扰电容C3和单片机的第6脚(RB0)并联；第2脚与取样电阻R3串联后与上拉电阻R7抗干扰电容C4和单片机的第7脚(RB1)并联；第3脚与取样电阻R5串联后与上拉电阻R8抗干扰电容C5和单片机的第8脚(RB2)并联；第4脚和抗干扰电容C3、C4、C5接地。
4.根据权利要求3所述的有线式水表户外显示器，其特征在于显示屏由计算器芯片模块(CON2)组成；该芯片模块除了有两条线分别接到电源的+3V和地端，还有6个脚；第1、2脚和第3、4脚分别接到计算器芯片模块的两组符号的两端，第5、6脚接到计算器芯片模块的一组“0”符号的两端。
5.根据权利要求4所述的有线式水表户外显示器，其特征在于低压/检测指示电路由偏置电阻R5、R9、R14和分压电阻R16、R17、限流电阻R18、三极管Q2、Q6及发光二极管D6组成；限流电阻R18与发光二极管D6串联后与单片机D2的第2脚(RA3)相并联；三极管Q2的基极与偏置电阻R9和分压电阻R16、R17并联，集电极与偏置电阻R5和单片机D2的第13脚(RB7)并联，发射极和分压电阻R16、R17的一端接地；三极管Q6的基极与偏置电阻R14串联后与单片机D2的第1脚(RA2)并联，集电极与偏置电阻R5、R9并联。
6.根据权利要求5所述的有线式水表户外显示器，其特征在于红外接收电路由红外线接收管D1、偏置电阻R2、R12、R15、限流电阻R13、三极管Q1组成；偏置电阻R2的一端与电源正极并联，另一端与三极管Q1的集电极及单片机D2的第12脚(RB6)相并联；限流电阻R13的一端与电源并联，另一端与红外线接收管D1相串联后与三极管Q1的基极及偏置电阻R15的一端并联，偏置电阻R15和三极管Q1的发射极并联后接地。
7.根据权利要求6所述的有线式水表户外显示器，其特征在于电源由3V直流电源VCC构成，电源的正极与干簧管传感器电路中的上拉电阴R6、R7、R8的一端、红外接收电路中的偏置电阻R2和限流电阻R13的一端、单片机电路中单片机D2的第14脚、低压/检测指示电路中的三极管Q6的发射极和限流电阻R18的相并联，电源的负极与干簧管传感器电路中的抗干扰电容C3、C4、C5的一端及干簧管传感器CON1的第4脚、红外接收电路中的偏置电阻R15和三极管Q1的发射极、单片机电路中芯片D2的第5脚及抗干扰电容C1、C2、C6的一端、低压/检测指示电路中的三极管Q2的发射极相并联。
专利摘要本实用新型涉及一种有线式水表户外显示器，它解决了现有的水表因在户内抄表而造成读数不便、隐私暴露、存在安全隐患和疾病传播隐患的缺陷；提供一种性能稳定、读数方便且成本低的有线式水表户外显示器。它是由单片机、干簧管传感器、显示屏、低压/检测指示、红外接收和电源组成。干簧管与单片机联接、单片机与显示器联接、单片机与红外接收及低压/检测指示联接，电源与干簧管、单片机、显示器、红外接收及低压/检测指示联接。本实用新型既方便了用户查阅，又能提高抄表员的工作效率，户外计量显示器能计量及显示出原水表实际的累计用水度数和当月用水度数，本显示器是解决“水表出户、抄表到户”的理想产品。
文档编号G01F15/06GK2656951SQ03237420
公开日2004年11月17日 申请日期2003年9月15日 优先权日2003年9月15日
发明者李贵生 申请人:李贵生