专利名称：铁路行李包裹计价秤的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铁路行李包裹计价秤。
铁道部(1991)57号文规定，旅客可以免费携带20Kg的物品，如果超过免费重量，其超过部分补收五类包裹运费。目前在列车上查堵行李包裹超重现象还没有合适的衡器，只在车站出站口处设一台150Kg的台秤，这样不便于随时随地对超重现象进行检查处理。几年前，为了解决这一问题，铁路运输部门曾经使用过一种手提弹簧秤，这种手提式弹簧秤虽然便于携带，但是由于其误差较大，经常发生计量纠纷。另外，用这种手提式弹簧秤称出重量后，还要根据运输的里程进行较为复杂的运算，才能算出超重收费，现在国家技术监督局和铁道部已经禁止使用这种弹簧秤。
本实用新型的发明目的是设计一种便携式计价称，它能够称出行李包裹的重量并输入运输里程，自动算出超重收费数额。
本实和新型的发明目的是这样实现的，铁路行李包裹计价秤，它包括(1)传感器，它的输出端与放大器的输入端连接；(2)放大器，它的输入端与传感器的输出端连接，它的输出端与V/F转换器的输入端连接；(3)V/F转换器，它的输入端与放大器的输出端连接，它的输出端与单片机连接；它的特殊之处在于，它还包括(4)单片机，它与V/F转换器的输出端连接；(5)译码驱动器，它的输入端通过总线与单片机连接，它的输出端通过总线与液晶显示器连接；(6)液晶显示器，它的输入端通过总线与译码驱动器的输出端连接；
(7)功能键组，它们与单片机连接。
传感器采用电阻应变片式传感器，它安装在秤钩与手把之间，它能够将物体的重量成比例的转换成电信号。由于传感器输出的电信号比较微弱，V/F转换器不能直接处理，放大器能够将传感器输出的电信号放大为V/F转换器能够处理的信号。V/F转换器能够将放大器输出的信号转换为频率信号，该频率信号达到单片机的CPU可以接收的频率范围。单片机的只读存贮器中存贮着6个程序块，一是主程序块，它完成对功能键组的扫描，并根据功能键的不同状态分配执行不同的程序块；二是称重程序块，它可以处理V/F转换器输入的频率信号，计算出该频率对应的重量，并可以与功能键组配合完成多次称重重量的累加；三是称重显示程序块，它可以将称重的累加数送给液晶显示器显示；四是超重显示程序块，它将称重的累加数减去旅客免费携带的重量值得到超重数，将超重数值送给液晶显示器显示；五是里程输入程序块，它可以处理操作人员用功能键组输入的运输里程；六是超重收费程序块，它根据超重数值和操作人员输入的运输里程数，按照铁路部门的收费规定，计算出相应的超重收费数额，并将该数额送液晶显示器显示。功能键组的各个具体键与单片机的连接应根据它们与各个程序块的配合具体定。功能键组与相应的程序块配合使用，可以完成“清零”、“称重”、“称重累加”、“超重显示”、“运输里程输入”、“超重收费显示”等功能。
本实用新型的单片机(U2)可以采用87C51或8751，它的T1脚与V/F转换器的输出端连接，它的P0口、P1口和P2口分别通过总线与译码驱动器的输入端连接。根据具体的程序，V/F转换器的输出端也可以不与单片机U2的T1脚连接，而与单片机U2的T0脚连接。
本实用新型的译码驱动器由集成电路U3、U4、U5、U6、U7、U9组成，集成电路U3、U4、U5、U6、U7、U9都采用4055。液晶显示器U8采用LCD5。集成电路U9的输入脚A、B、C、D分别与单片机U2的脚P10、P11、P12、P13连接，集成电路U9的输出脚G、B分别与液晶显示器U8的1DP、2DP脚连接；集成电路(U3)的输出脚A、B、C、D分别与单片机U2的脚P20、P21、P22、P23连接，集成电路U3的输出脚A、B、C、D、E、F、G分别与液晶显示器U8的1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G连接；集成电路U4的输入脚A、B、C、D分别与单片机U2的脚P24、P25、P26、P27连接，集成电路U4的输出脚A、B、C、D、E、F、G分别与液晶显示器的脚2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G连接；集成电路U5的输入脚A、B、C、D分别与单片机U2的脚P00、P01、P02、P03连接，集成电路U5的输出脚A、B、C、D、E、F、G分别与液晶显示器U8的脚3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G连接；集成电路U6的输入脚A、B、C、D分别与单片机U2的脚P04、P05、P06、P07连接，集成电路U6的输出脚A、B、C、D、E、F、G分别与液晶显示器U8的脚4A、4B、4C、4D、4E、4F、4G连接；集成电路U7的输入脚A、B、C、D分别与单片机U2的脚P14、P15、P16、P17连接，集成电路U7的输出脚A、B、C、D、E、F、G分别与液晶显示器U8的脚5A、5B、5C、5D、5E、5F、5G连接。
本实用新型的功能键组由键S1、S2、S3、S4组成，键S1、S2、S3、S4的一端接地，键S1、S2、S3、S4的另一端分别与电阻R1、R3、R5、R7的一端连接，电阻R1、R3、R5、R7的另一端分别与电阻R2、R4、R6、R8的一端连接，电阻R2、R4、R6、R8的另一端与电源的正极连接。非门U1A的输入端与电阻R1、R2的公共端连接，非门U1A的输出端与单片机U2的RESET脚连接；非门U1C的输入端与电阻R3、R4的公共端连接，非门U1C的输出端与单片机U2的RXD脚连接；非门U1F的输入端与电阻R5、R6的公共端连接，非门U1F的输出端与单片机U2的TXD脚连接；非门U1D的输入端与电阻R7、R8的公共端连接，非门U1D的输出端与单片机U2的INTO脚连接。非门U1A、U1C、U1F、U1D都采用74LS04。
本实用新型由于主要采用单片机来完成各种运算和信号处理，其体积大大缩小，工作人员可以随身携带，这样可以在车上、车站随时随地检查旅客行李包裹超重现象。本实用新型可以将旅客的行李包裹的重量进行累加，可以通过功能键组人工输入运输的里程，自动算出超重收费的数额，并显示该数额。这样就避免了许多较为复杂的运算，操作简单、使用方便。另外，本实用新型称重比弹簧秤精确，可以避免发生计量纠纷。
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细描述。
图1为本实用新型的电路方框图，并作为摘要附图。
图2为V/F转换器的电路图。
图3为功能键组、单片机、译码驱动器、液晶显示器的电路图。
图4为传感器的安装示意图。
如图1、图2、图3、图4所示，传感器2采用电阻应变片式传感器，它的一端固定在秤钩1上，另一端固定在手把3上。当操作人员用秤钩挂住行李包裹，握住手把提起时，传感器2就会将行李包裹的重量按照一定的比例转换成电信号，该信号输入放大器放大至V/F转换器能够处理的信号。V/F转换器由集成电路U11、电阻R15、R16、R17、R19、R20、可调电阻R18、电容器C10、C11组成，集成电路U11采用LM331。集成电路U11的VIN脚接收放大器输出的信号，转换成频率信号后，由集成电路U11的FOUT脚输入单片机U2的T1脚。调节可调电阻R18可以使V/F转换器输出的频率信号达到单片机U2的CPU可以接收的频率范围。单片机U2采用87C51，它的T1脚或T0脚可以接收集成电路U11的FOUT脚输出的频率信号。主程序块、称重程序块、称重显示程序块、超重显示程序块、里程输入程序块和超重收费程序块固化在单片机U2的只读存贮器中。功能键组由键S1、S2、S3、S4组成，键S1、S2、S3、S4与单片机U2的具体连接，可以因编制的程序不同而有所不同。本实施例中，键S1为复位键，起“清零”作用，一是在开机后按此键清零，二是每检查完一位旅客的所有行李包裹后，按此键清除以上结果，为检查下一位旅客作准备；键S2为状态键，按此键可以进行状态转换；键S3为里程输入“加”键，每按一次此键，单片机U2中就加一个里程段；S4为里程输入“减”键和记忆键，每按一次此键，单片机U2中就减一个里程段，按一次此键也可将称重结果记忆。开机后，按一次键S1，单片机被“清零”，此时即处在称重状态，在称重状态下每称量一次，按一次键S4，单片机U2的CPU就将每次称重的值累加全部行李包裹称完以后，按一次键S2，进入称重显示状态，液晶显示器显示称重的累加值；再按一次键S2，进入超重显示状态，液晶显示器显示超重数值；再按一次键S2，进入里程输入状态，工作人员可以根据被检查旅客的车票通过键S3和键S4输入相应的运输里程。在里程输入状态下，每按一次键S4，单片U2中就累加一个里程段，每按一次键S4，单片机U2中就减去一个里程段；再按一次键S3，进入超重收费显示状态，单片机U2执行程序，自动根据超重数和运输里程数算出超重收费数额，液晶显示器显示该数额。工作人员根据显示的数额向旅客收取超重收费。键S1断开时，非门U1A的输入端通过电阻R2与电源正极连接而处于高电平，经非门U1A反向后，单片机U2的RESET脚为低电平。当键S1接通时，经电阻R2、R1分压，使非门U1A的输入端处于低电平，经非门U1A反向使单片机U2的RESET脚为高电平。键S1恢复到断开时，单片机U2的RESET脚又变成低电平，这个过程可使单片机U2内部重新启动程序。相同原理，键S2、S3、S4分别可使单片机U2的RXD、TXD、INTO脚的电平发生变化。电容器C1、C2、C3、C4为滤波电容，使键S1、S2、S3、S4动作可靠。译码驱动器由集成电路U9、U3、U4、U5、U6、U7组成，集成电路U9、U3、U4、U5、U6、U7全部采用4055，液晶显示器U8采用LCD5。单片机U2的P10、P11、P12、P13脚通过集成电路U9为液晶显示器U8输入小数点位；单片机U2的P20、P21、P22、P23、P24、P25、P26、P27通过集成电路U3、U4为液晶显示器U8输入低2位；单片机U2的P00、P01、P02、P03、P04、P05、P06、P07脚通过集成电路U5、U6为液晶显示器U8输入中2位；单机U2的P14、P15、P16、P17脚通过集成电路U7为液晶显示器U8输入高2位。
权利要求1.铁路行李包裹计价秤，它包括(1)传感器，它的输出端与放大器的输入端连接；(2)放大器，它的输入端与传感器的输出端连接，它的输出端与V/F转换器的输入端连接；(3)V/F转换器，它的输入端与放大器的输出端连接，它的输出端与单片机连接；其特征在于，它还包括(4)单片机，它与V/F转换器的输出端连接；(5)译码驱动器，它的输入端通过总线与单片机连接，它的输出端通过总线与液晶显示器连接；(6)液晶显示器，它的输入端通过总线与译码驱动器的输出端连接；(7)功能键组，它们与单片机连接。
2.根据权利要求1所述铁路行李包裹计价秤，其特征在于，单片机(U2)采用87C51或8751，它的T1脚与V/F转换器的输出端连接，它的P0口、P1口和P2口分别通过总线与译码驱动器的输入端连接。
3.根据权利要求2所述铁路行李包裹计价秤，其特征在于，译码驱动器由集成电路(U3)、(U4)、(U5)、(U6)、(U7)、(U9)组成，集成电路(U3)、(U4)、(U5)、(U6)、(U7)、(U9)都采用4055，液晶显示器(U8)采用LCD5；集成电路(U9)的输入脚(A)、(B)、(C)、(D)分别与单片机(U2)的脚(P10)、(P11)、(P12)、(P13)连接，集成电路(U9)的输出脚(G)、(B)分别与液晶显示器(U8)的(1DP)、(2DP)脚连接；集成电路(U3)的输入脚(A)、(B)、(C)、(D)分别与单片机(U2)的脚(P20)、(P21)、(P22)、(P23)连接，集成电路(U3)的输出脚(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)分别与液晶显示器(U8)的脚(1A)、(1B)、(1C)、(1D)、(1E)、(1F)、(1G)连接；集成电路(U4)的输入脚(A)、(B)、(C)、(D)分别与单片机(U2)的脚(P24)、(P25)、(P26)、(P27)连接，集成电路(U4)的输出脚(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)分别与液晶显示器的脚(2A)、(2B)、(2C)、(2D)、(2E)、(2F)、(2G)连接；集成电路(U5)的输入脚(A)、(B)、(C)、(D)分别与单片机(U2)的脚(P00)、(P01)、(P02)、(P03)连接，集成电路(U5)的输出脚(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)分别与液晶显示器(U8)的脚(3A)、(3B)、(3C)、(3D)、(3E)、(3F)、(3G)连接；集成电路(U6)的输入脚(A)、(B)、(C)、(D)分别与单怎机(U2)的脚(P04)、(P05)、(P06)、(P07)连接，集成电路(U6)的输出脚(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)分别与液晶显示器(U8)的脚(4A)、(4B)、(4C)、(4D)、(4E)、(4F)、(4G)连接；集成电路(U7)的输入脚(A)、(B)、(C)、(D)分别与单片机(U2)的脚(P14)、(P15)、(P16)、(P17)连接，集成电路(U7)的输出脚(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、(G)分别与液晶显示器(U8)的脚(5A)、(5B)、(5C)、(5D)、(5E)、(5F)、(5G)连接。
4.根据权利要求2或3所述铁路行李包裹计价秤，其特征在于，功能键组由键(S1)、(S2)、(S3)、(S4)组成，键(S1)、(S2)、(S3)、(S4)的一端接地，键(S1)、(S2)、(S3)、(S4)的另一端分别与电阻(R1)、(R3)、(R5)、(R7)的一端连接，电阻(R1)、(R3)、(R5)、(R7)的另一端分别与电阻(R2)、(R4)、(R6)、(R8)的一端连接，电阻(R2)、(R4)、(R6)、(R8)的另一端与电源的正极连接，非门(U1A)的输入端与电阻(R1)、(R2)的公共端连接，非门(U1A)的输出端与单片机(U2)的(RESET)脚连接；非门(U1C)的输入端与电阻(R3)、(R4)的公共端连接，非门(U1C)的输出端与单片机(U2)的(RXD)脚连接；非门(U1F)的输入端与电阻(R5)、(R6)的公共端连接，非门(U1F)的输出端与单片机(U2)的(TXD)脚连接，非门(U1D)的输入端与电阻(R7)、(R8)的公共端连接，非门(U1D)的输出端与单片机(U2)的(INTO)脚连接。
专利摘要本实用新型是一种铁路行李包裹计价秤。为克服台秤、手提式弹簧秤使用不便、误差大的缺点，它具有传感器、放大器、V/F转换器、单片机、译码驱动器、液晶显示器和功能键组。传感器的输出端与放大器的输入端连接，放大器的输出端与V/F转换器的输入端连接，V/F转换器的输出端与单片机连接。译码驱动器的输入端与单片机连接，输出端与液晶显示器连接。功能键组与单片机连接。它主要用于铁路运输旅客行李包裹超重收费，它体积小，使用方便。
文档编号G01G3/14GK2247332SQ95233760
公开日1997年2月12日 申请日期1995年4月30日 优先权日1995年4月30日
发明者林茂先, 刘晓明, 李俊波, 滕怀昌 申请人:青岛市称重计量技术开发服务部