专利名称：智能燃气表的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量连续通过仪表的流体的流量的设备，特别是测 量可燃气体用的燃气表。
技术背景随着电子技术的发展，对于燃气的计量逐步用数字显示燃气表代替 机械式燃气表， 一般数显表现是直观便于自动计量和远程抄表，但是人 们的要求需要燃气表具有更高可靠性和更多的功能。 实用新型内容为了克服现有的燃气表功能较少的的不足，本实用新型提供一种智 能燃气表，该智能燃气表不仅具有自动计量而且具有气体泄漏、地震报警并切断气路、防拆防盗、ic卡充值等功能。本实用新型解决其技术问题所釆用的技术方案是 一种智能燃气 表，包括中央控制器、电源电路、液晶显示器、流量脉冲采集电路、电 机阀驱动电路、IC卡接口电路、烤程口电路，其特征是还包括气体泄 漏信号传输电路和报警电路，所述的中央控制器为单片机MSP430F413, 电源电路为DC-DC直流电源，所述的流量脉冲釆集电路的流量传感器是采 用两根干簧管和字轮上的磁铁完成流量的采集，两根干簧管有个公共端COM 接地，与单片机的34脚相连，其中一根干簧管的一端与单片机MSP430F413 的44脚相连，另一根干簧管的一端与单片机的45脚相连；电机阀驱动电路 与单片机的47和48脚相连；气体泄漏信号传输电路连接在单片机的4 脚和32脚；由蜂鸣器BUZZ、三极管Q3、电阻R14组成的声音报警电 路连接在单片机的脚3上；液晶显示器与单片机的14~31、 36~39脚 相连接；IC卡接口电路连接在单片机的49~53脚上，烤程口电路连接 在单片机的54~59脚上。该智能燃气表还包括查询电路、测震电路和防拆电路，所述的测震 电路的测震传感器XP1-2Z通过电阻R28与单片机引脚2连接，电容C18接 地，所述的防拆电路由扣在表壳上的弹片和电阻R5和电容C8组成与单片机的53脚相连，平时扣紧表外壳弹片压紧，电路断开，当弹片弹开电 路导通，电阻R5导通，把信号输入单片机内，单片机立即发出命令，完 成电机阀的关闭、蜂鸣器的报警和液晶显示等。所述的查询电路与烤程 口电路vcc脚相连。所述的流量脉冲釆集电路，主要由流量传感器RD9216和电容、电 阻组成的电路完成，流量传感器是采用两根干簧管和字轮上的磁铁完成 流量的采集，两根干簧管有个公共端COM接地，与单片机的34脚相连， 其中一根干簧管的一端与单片机MSP430F413的44脚相连，另一根干簧 管的一端与单片机的45脚相连，实现流量信号的传输，与单片机共同完 成流量的传输、接受、计量等工作。所述的电机闽驱动电路主要由PNP三极管、NPN三极管、稳压管、 电源、电容完成驱动，接受到单片机发出的高电平便可实现相应的开、 关阀。MOTOR的正极直接与三极管Q7集电极相接，同时与电容C10 一端、稳压二极管D3阳极、三极管Q5集电极相连接，负极与电阻R17 连接，R17另一端与三极管Q7集电极相连，同时与C10另一端、稳压 二极管D2阳极、三极管Q4集电极相连；三极管Q4、 Q5的发射极均与 电源相连，同时分别与电阻R20、 R21连接，经过电阻R16、三极管Q2、 通过电阻R13与单片机47引脚相接；Ql经过电阻R12与单片机48引 脚相接。单片机发出信号高电平使电路导通，给电机阀加开阀或关阀电 压，实现电机阀的开、关阀功能。当要开启阀门时，单片机从47引脚发 出高电平信号，使三极管Q2导通，三极管Q7也导通，发射极接地与集 电极导通，从而MOTOR正极为低电势，三极管Q2集电极与三极管Q4 基极相连，Q4的发射极接电源，从而使Q4导通，即Q4的集电极与电 源接通，相应MOTOR负极接通电源，电机阀接通电压立即开启。当要 关闭闽门时，单片机从48脚发出高电平信号，使三极管Q1导通，与开 启时原理相同，三极管Q5导通、Q6导通，使MOTOR负极接地，正极与电源接通，电机阀接通电压立即关闭阀门。所述的声音报警电路主要由蜂鸣器BUZZ、三极管Q3、电阻R14， 单片机等共同完成，蜂鸣器BUZZ的正端接电源，另一端接三极管Q3 的集电极，Q3的发射极接地，单片机MSP430F413的引脚3通过电阻 R14连接到Q3的基极。所述的气体泄漏信号传输电路主要是稳定不失真传输信号，由开关二极管D7、稳压二极管D5、电容C1、 C16、 C17、电阻R25、 R26、 R27、 光电耦合器GD1完成信号的传输，把信号传输给单片机，单片机接收到 气体泄漏信号，立即执行相应的命令。气体泄漏信号以电压信号的形式 传输，正极1与稳压二极管D5阳极和Vss连接，同时与R26、 C16—端 连接到光电耦合器2引脚，负极2与D7阳极连接，D7阴极与D5阴极、 C16另一端相通，通过R25连接到GD1的l脚，信号通过光电耦合器以 光的形式把电压信号完整传输，GDI两端电路是隔离的，互不影响。GDI 的3脚接地，4脚直接与单片机32脚连接，单片机4脚通过电阻R27与 GDI的4脚连接。本实用新型的工作原理是在电源供电完好的情况下，单片机进入工 作待机状态，插入充值卡通过IC卡电路把信息传输给单片机，单片机发 出控制命令，从47脚发出高电平，使三极管Q2导通、三极管Q7也导 通，发射极接地与集电极导通，从而MOTOR正极为低电势，三极管Q2 集电极与三极管Q4基极相连，Q4的发射极接电源，从而使Q4导通， 即Q4的集电极与电源接通，相应MOTOR负极接通电源，电机阀接通 电压立即开启；并直接驱动液晶显示充值气量；从3脚发出信号，使蜂 鸣器导通，发出"嘀"提示音。流量传感器RD9216产生流量信号，通 过流量电路以脉冲信号的形式把流量信号传输给单片机。单片机每检测 到一组流量脉冲信号(0.1m3气量)便响应一次，把数据存储到FLASH 存储器内，经过高速智能计算，计算出表内剩余气量和累计气量，发出 信号，使液晶和蜂鸣器接收到信号，液晶显示"剩余气量值"，约2秒显 示"累计气量值"，蜂鸣器发出一声"嘀"音，给予计量提示。这样周而 复始地重复上述过程进行工作。当充值气量不足时，单片机便发出信号使蜂鸣器发出"嘀"声提示， 液晶显示"气量不足""请充值"等字样。以提醒用户及时充值购气。当 气体泄漏时，气体泄漏信号以电压信号的形式传输，正极l与稳压二极 管D5阳极和Vss连接，同时与R26、C16 —端连接到光电耦合器2引脚， 负极2与D7阳极连接，D7阴极与D5阴极、C16另一端相通，通过R25 连接到GDI的1脚，信号通过光电耦合器以光的形式把电压信号完整传 输，GD1两端电路是隔离的，互不影响。单片机接收到气体泄漏信号，立即发出指令，从48脚发出高电平信号，使三极管Ql导通，三极管 Q5也相应导通、Q6导通，使MOTOR负极接地，正极与电源接通，电 机阀接通电压立即关闭阀门；单片机从引脚3发出高电平信号，通过R14 使Q3导通，从而Q3的发射极与集电极导通，集电极也与地接通，蜂鸣 器接通电源，发出"嘀嘀，，2声报警声音，单片机直接驱动液晶显示。 当地震时，测震元件感受到地震，把信号传输给单片机引脚2，单片机 接收到地震信号，立即控制执行相应命令，发出关阀信号使电机阀门关 闭，发出信号使蜂鸣器报警，同时液晶显示。当拆表时，电阻R5导通， 把信号输入单片机内，单片机立即发出命令，完成电机阀的关闭、蜂鸣 器的报警和液晶显示等本实用新型的有益效果是该智能燃气表不仅具有自动计量而且具 有气体泄漏、环境地震报警并切断气路、防拆防盗等功能。
附图1为本实用新型的电路方框图， 图2为本实用新型的电路结构图。图中，l.单片机，2.电源电路，3.液晶显示器，4.流量脉冲采集电路， 5.电机阀驱动电路，6.防震传感器部分，7.防拆电路，8.气体泄漏信号传 输电路，9.查询电路，IO.报警电路，ll.IC卡接口电路，12.烤程口。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式
是，如图所示1.实施例l, 一种智能燃气表，包括中央控制器(单片机l)、电源 电路2、液晶显示器3、流量脉冲采集电路4、电机阀驱动电路5、 IC卡 接口电路ll、烤程口电路12，其特征是还包括气体泄漏信号传输电路 8和报警电路10，所述的中央控制器为单片机MSP430F413，电源电路为 DC-DC直流电源，所述的流量脉冲采集电路的流量传感器是采用两根干簧 管和字轮上的磁铁完成流量的釆集，两根干簧管有个公共端COM接地，与单 片机的34脚相连，其中一根干簧管的一端与单片机MSP430F413的44脚相 连，另一根干簧管的一端与单片机的45脚相连；电机闽驱动电路与单片机 的47和48脚相连；气体泄漏信号传输电路连接在单片机的4脚和32脚； 由蜂鸣器BUZZ、三极管Q3、电阻R14组成的声音报警电路连接在单片 机的脚3上；液晶显示器与单片机的14一31、 36—39脚相连接；IC卡接口电路连接在单片机的49一53脚上，烤程口电路连接在单片机的 54—59脚上。还包括查询电路9、测震电路6和防拆电路7，所述的测 震电路的测震传感器XP1-2Z通过电阻R28与单片机引脚2连接，电容C18 接地，所述的防拆电路由扣在表壳上的弹片和电阻R5和电容C8组成与 单片机的53脚相连，所述的查询电路与烤程口电路vcc脚相连。所述的 流量脉冲釆集电路，主要由流量传感器RD9216和电容、电阻组成的电 路完成，流量传感器是采用两根干簧管和字轮上的磁铁完成流量的釆集， 两根干簧管有个公共端COM接地，与单片机的34脚相连，其中一根干 簧管的一端与单片机MSP430F413的44脚相连，另 一根干簧管的一端与 单片机的45脚相连，实现流量信号的传输，与单片机共同完成流量的传 输、接受、计量等工作。所述的电机阀驱动电路MOTOR的正极直接与 三极管Q7集电极相接，同时与电容C10—端、稳压二极管D3阳极、三 极管Q5集电极相连接，负极与电阻R17连接，R17另一端与三极管Q7 集电极相连，同时与C10另一端、稳压二极管D2阳极、三极管Q4集电 极相连；三极管Q4、 Q5的发射极均与电源相连，同时分别与电阻R20、 R21连接，经过电阻R16、三极管Q2、通过电阻R13与单片机47引脚 相接；Ql经过电阻R12与单片机48引脚相接。所述的声音报警电路主 要由蜂鸣器BUZZ、三极管Q3、电阻R14,单片机等共同完成，蜂鸣器 BUZZ的正端接电源，另一端接三极管Q3的集电极，Q3的发射极接地， 单片机MSP430F413的引脚3通过电阻R14连接到Q3的基极。所述的 气体泄漏信号传输电路正极1与稳压二极管D5阳极和Vss连接，同时 与R26、 C16 —端连接到光电耦合器2引脚，负极2与D7阳极连接， D7阴极与D5阴极、C16另一端相通，通过R25连接到GDI的1脚， 信号通过光电耦合器以光的形式把电压信号完整传输，GDI两端电路是 隔离的，互不影响。GD1的3脚接地，4脚直接与单片机32脚连接，单 片机4脚通过电阻R27与GDI的4脚连接。
权利要求1.一种智能燃气表，包括中央控制器、电源电路、液晶显示器、流量脉冲采集电路、电机阀驱动电路、IC卡接口电路、烤程口电路，其特征是还包括气体泄漏信号传输电路和报警电路，所述的中央控制器为单片机MSP430F413，电源电路为DC-DC直流电源，所述的流量脉冲采集电路的流量传感器是采用两根干簧管和字轮上的磁铁完成流量的采集，两根干簧管有个公共端COM接地，与单片机的34脚相连，其中一根干簧管的一端与单片机MSP430F413的44脚相连，另一根干簧管的一端与单片机的45脚相连；电机阀驱动电路与单片机的47和48脚相连；气体泄漏信号传输电路连接在单片机的4脚和32脚；由蜂鸣器BUZZ、三极管Q3、电阻R14组成的声音报警电路连接在单片机的脚3上；液晶显示器与单片机的14-31、36 39脚相连接；IC卡接口电路连接在单片机的49-53脚上，烤程口电路连接在单片机的54-59脚上。
2. 根据权利要求1所述的智能燃气表，其特征是还包括查询电路、 测震电路和防拆电路，所述的测震电路的测震传感器XP1-2Z通过电阻R28 与单片机引脚2连接，电容C18接地，所述的防拆电路由扣在表壳上的弹 片和电阻R5和电容C8组成与单片机的53脚相连，所述的查询电路与 烤程口电路vcc脚相连。
3. 根据权利要求l所述的智能燃气表，其特征是所述的流量脉冲 釆集电路，主要由流量传感器RD9216和电容、电阻组成的电路完成， 流量传感器是采用两根干簧管和字轮上的磁铁完成流量的釆集，两根干 簧管有个公共端COM接地，与单片机的34脚相连，其中一根干簧管的 一端与单片机MSP430F413的44脚相连，另一根干簧管的一端与单片机 的45脚相连，实现流量信号的传输，与单片机共同完成流量的传输、接 受、计量等工作。
4. 根据权利要求l所述的智能燃气表，其特征是所述的电机阀驱 动电路MOTOR的正极直接与三极管Q7集电极相接，同时与电容CIO 一端、稳压二极管D3阳极、三极管Q5集电极相连接，负极与电阻R17 连接，R17另一端与三极管Q7集电极相连，同时与C10另一端、稳压 二极管D2阳极、三极管Q4集电极相连；三极管Q4、 Q5的发射极均与电源相连，同时分别与电阻R20、 R21连接，经过电阻R16、三极管Q2、 通过电阻R13与单片机47引脚相接；Ql经过电阻R12与单片机48引 脚相接。
5. 根据权利要求l所述的智能燃气表，其特征是所述的声音报警 电路主要由蜂鸣器BUZZ、三极管Q3、电阻R14,单片机等共同完成， 蜂鸣器BUZZ的正端接电源，另一端接三极管Q3的集电极，Q3的发射 极接地，单片机MSP430F413的引脚3通过电阻R14连接到Q3的基极。
6. 根据权利要求l所述的智能燃气表，其特征是所述的气体泄漏 信号传输电路正极1与稳压二极管D5阳极和Vss连接，同时与R26、 C16—端连接到光电耦合器2引脚，负极2与D7阳极连接，D7阴极与 D5阴极、C16另一端相通，通过R25连接到GDI的1脚，信号通过光 电耦合器以光的形式把电压信号完整传输，GD1两端电路是隔离的，互 不影响。GD1的3脚接地，4脚直接与单片机32脚连接，单片机4脚通 过电阻R27与GDI的4脚连接。
专利摘要本实用新型公开了一种智能燃气表属于测量连续通过仪表的流体的流量的设备，特别是测量可燃气体用的燃气表。该智能燃气表，包括中央控制器、电源电路、液晶显示器、流量脉冲采集电路、电机阀驱动电路、IC卡接口电路、烤程口电路，还包括气体泄漏信号传输电路和报警电路，查询电路、测震电路和防拆电路，该智能燃气表不仅具有自动计量而且具有气体泄漏、地震报警并切断气路、防拆防盗、IC卡充值等功能。
文档编号G01H11/00GK201107071SQ200720030950
公开日2008年8月27日 申请日期2007年11月20日 优先权日2007年11月20日
发明者洪 张, 牛宗江, 秦旭昌 申请人:济南市长清计算机应用公司