专利名称：逆置计数器式预付费电、水、气表控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种逆置计数器式预付费电、水、气表控制装置。
近几年，为解决抄表收费难的问题，国内开始研制推广预收费控制技术。其中IC卡预收费电、水、气表和代码交换预收费电、水、气表已被广大用户所接受。但是，无论采用存在技术隐患的IC卡预收费控制技术，还是采用安全的代码交换预收费控制技术，只是预收费数据的交换方式不同，并没有解决如下问题电擦写存储器数据丢失问题；带电工作的抗干扰问题；传感器的可靠性问题；电池寿命和监测电路稳定性问题；功率消耗及成本问题。预收费控制产品是一种特殊领域的特殊产品，除解决抗攻击问题，产品的可靠性和价格直接影响到产品的推广应用。
本实用新型的目的在于提供一种逆置计数器式预付费电、水、气表控制装置，是为了提高产品的可靠性、降低成本，且防攻击和无需工作电源而设计的。
本实用新型的目的是这样实现的一种逆置计数器式预付费电、水、气表控制装置，由计数器部分和控制部分组成，其特点在于计数器部分由支撑架、小数位字轮、个位字轮、十位字轮、百位字轮、千位字轮、与上述各个字轮上端相齿接的进位轮和轴、位于上述各字轮下端的全0探测传感器轮和轴及其探测传感器回位弹簧、中介轮、一边与中介轮相接而另一边与小数位字轮相接的中介轮回位弹簧、与中介轮相齿接的输入反向轮、一端与控制部分中的马达及减速器的一个输出轴相接且另一边与中介轮相齿合的逆置计数器动力轮、与马达及减速器相接的离合控制轮、与离合控制轮相接的离合控制轮回位弹簧组成；控制部分由马达及减速器、一端与全0探测传感器轮和轴相接而另一端与释放杆相抵的拨动杆、与支撑杆相抵的释放杆及其释放杆回位弹簧、支撑杆及其支撑杆回位弹簧、与支撑杆相接的平衡杠杆、与平衡杠杆相接的推杆及与其连接的手柄、与平衡杠杆相接的拉线保护管及拉线、与马达及减速器输入端相接的控制电路、与控制电路输入端相接外部电池盒组成。
以下结合附图及实施例对本实用新型进一步详细说明。
图1、图2为本实用新型的结构示意图；图3为本实用新型的控制部分中的控制电路和外部电池盒电原理图；图4为本实用新型计数器部分中各字轮上的凸出板结构示意图。
参见图1、2、3，本实用新型主要是将预付费数据通过控制电路变为计数器数据显示，计数器部分和控制部分在电、水、气表中通用，它由支撑架1、小数位字轮2、个位字轮3、十位字轮4、百位字轮5、千位字轮6、进位轮和轴7、全0探测传感器轮和轴8、探测传感器回位弹簧9、中介轮回位弹簧10、中介轮11、输入反向轮12、逆置计数器动力轮13、离合控制轮14、离合控制轮回位弹簧15、马达及减速器16、拨动杆17、释放杆18、释放杆回位弹簧19、支撑杆20、支撑杆回位弹簧21、平衡杠杆22、推杆23、手柄24、拉线保护管25、拉线26、逆置计数器动力轮圈数检测开关27、控制电路28、外部电池盒29等组成，其中进位轮和轴7与上述小数位字轮2、个位字轮3、十位字轮4、百位字轮5、千位字轮6上端相齿接，全0探测传感器轮和轴8及与其相接的探测传感器回位弹簧9位于上述小数位字轮2、个位字轮3、十位字轮4、百位字轮5、千位字轮6的下端，中介轮回位弹簧10一端与中介轮11相接，而另一端与小数位字轮2相接，输入反向轮12与中介轮11相齿接，逆置计数器动力轮13与中介轮11相齿合，马达及减速器16有快慢两个输出轴，一个与逆置计数器动力轮13连接，另一个与离合控制轮14连接；拨动杆17一端与全0探测传感器轮和轴8相接，另一端与释放杆18相抵，释放杆18与支撑杆20相抵，支撑杆20、推杆23、拉线保护管25及拉线26分别与平衡杠杆22相接，拉线26的另一端与阀门47相接，马达及减速器16输入端接控制电路28，外部电池盒29与控制电路28输入端相接，逆置计数器动力轮圈数检测开关27接在与逆置计数器轮13相连接的轴上。
参见图2，控制电路28由单片机30、存储器31、数据保护电容32、电源隔离二极管33、状态指示灯34、马达驱动三极管35组成，其中存储器31接在单片机30的输入端用于存取用户购买数据，数据保护电容32并接在单片机30的两端，隔离二极管33的输出端与数据保护电容32相接，状态指示灯34接在单片机输出端用于指示计数状态。
参见图2，外部电池盒29由电池36、IC卡座37、插卡开关38组成，其中电池36与插卡开关38串接后与IC卡座37相并接。
参见图1，当本实用新型在电表上应用时，其计数器部分中的输入反向轮12与步进电机39，输出轮40、传输轮41配合连接；在气表上应用，其计数器部分中输入反向轮12与测试用计数器组42配合连接；在水表上应用，其计数器部分中的输入反向轮12与计数齿轮43、蜗轮44配合连接。
参见图4，在小数位字轮2、个位字轮3、十位字轮4、百位字轮5、千位字轮6上各有一凸出板45，凸板45上有一凹口46。
本实用新型的工作原理是由于小数位字轮2、个位字轮3、十位字轮4、百位字轮5、千位字轮6处于全0状态，此时，上述各字轮凸出板45的凹口46横向对齐，全0探测传感器轮8的轮子进入凹口内，受探测传感器回位弹簧9的作用，拨动杆17向上，释放杆18向上，支撑杆20向上，平衡杠杆22回位，通过拉线保护管25，使拉线26回位，阀门47处于关闭状态。
用户将写有合法数据的IC卡插入外部电池盒29中，并通过接口与控制电路28连接。此时，插卡开关38闭合，电池36的电力提供给控制电路28，通过电源隔离二极管33给数据保护电容32充电，充满后，单片机30上电工作，开始通过IC卡座37读IC卡中的数据，正确后，将IC卡中的数据写入存储器31中，根据存储器31的数据开始逆置计数器，此时状态指示灯34点亮，单片机30驱动马达驱动三极管35，马达及减速器16开始工作，首先的一组输出驱动离合控制轮14，离合控制轮14上有一斜槽，当内部的马达轴转动时，受斜槽的作用，离合控制轮14向左移动，从而推动中介轮11克服回位弹簧10的作用力向左移动，脱离输入反向轮12，并使中介轮11与逆置计数器动力轮13齿合，经过一个时间差，马达及减速器16的第二组输出轴驱动逆置计数器动力轮13，使小数位字轮2正向旋转，旋转过程中，每转一圈，逆置计数器动力轮圈数检测开关27将数据送到单片机30(单片机可采用PIC1673A)一次，并从存储器31(可采用Flash)中核减一个用户购买的数据(或从单片机30的内存中核减)，当存储器31中的数据为0时，逆置计数器工作完毕，计数器显示的是用户购买的数据。如果用户的剩余数据不是0时，通过上述数据输入，数据将自动叠加。
在计量过程中，原来正转的计数器，通过输入反向轮12的反向，使被逆置的数据反向减小，直至为0，关闭阀门47或开关。
当数据输入后，字轮旋转，字轮凸出板45的凹口46将全0探测传感器轮8顶起，受释放杆回位弹簧19作用，拨动杆17回位、释放杆18回位、释放杆18抵在支撑杆20上，受支撑杆回位弹簧21作用，平衡杠杆22可以左右移动，此时，在仪表外面，拨动手柄24，推杆23推动平衡杠杆22移动，从而拉动拉线保护管25内的拉线26，使阀门47或开关打开。
当逆置计数器工作尚未完成之前，用户将电池脱离，此时通过单片机30的P0口检测到掉电信息，此时通过数据保护电容32将单片机30内存的数据写入内部存储器31中，当再次上电时，继续完成逆置计数器的工作。电源隔离二极管33防止数据保护电容32反向放电，状态指示灯34指示用户已经完成逆置工作。
本实用新型与现有技术的优点是无需电源维持系统工作，因此不存在干扰和数据丢失问题以及电池和电压检测电路存在的不可靠问题；成本低廉，适合大批量推广应用；虽然使用IC卡作为数据交换，但内部控制电路不参与计量和切断控制，平时也无须电力维持，因此不怕任何形式的攻击。
权利要求1.逆置计数器式预付费电、水、气表控制装置，由计数器部分和控制部分组成，其特征在于计数器部分由支撑架(1)、小数位字轮(2)、个位字轮(3)、十位字轮(4)、百位字轮(5)、千位字轮(6)、与上述各个字轮上端相齿接的进位轮和轴(7)、位于上述各字轮下端的全0探测传感器轮和轴(8)及其探测传感器回位弹簧(9)、中介轮(11)、一边与中介轮(11)相接而另一边与小数位字轮(2)相接的中介轮回位弹簧(10)、与中介轮(11)相齿接的输入反向轮(12)、一端与控制部分中的马达及减速器(16)的一个输出轴相接且另一边与中介轮(11)相齿合的逆置计数器动力轮(13)、与马达及减速器(16)相接的离合控制轮(14)、与离合控制轮(14)相接的离合控制轮回位弹簧(15)组成；控制部分由马达及减速器(16)、一端与全0探测传感器轮和轴(8)相接而另一端与释放杆(18)相抵的拨动杆(17)、与支撑杆20相抵的释放杆(18)及其释放杆回位弹簧(19)、支撑杆(20)及其支撑杆回位弹簧(21)、与支撑杆(20)相接的平衡杠杆(22)、与平衡杠杆(22)相接的推杆(23)及与其连接的手柄(24)、与平衡杠杆(22)相接的拉线保护管(25)及拉线(26)、与马达及减速器(16)输入端相接的控制电路(28)、与控制电路(28)输入端相接外部电池盒(29)组成。
2.根据权利要求1所述的逆置计数器式预付费电、水、气表控制装置，其特征在于上述的控制电路(28)包括单片机(30)、接在单片机(30)输入端用于存取用户购买数据的存储器(31)、并接在单片机(30)两端的数据保护电容(32)、与数据保护电容(32)相接的电源隔离二极管(33)、接在单片机输出端用于指示计数器状态的状态指示灯(34)。
3.根据权利要求1所述的逆置计数器式预付费电、水、气表控制装置，其特征在于上述与控制电路(28)相接的外部电池盒(29)由电池(36)、IC卡座(37)、插卡开关(38)组成，其中电池(36)与插卡开关(38)串接后与IC卡座(37)并接。
4.根据权利要求1所述的逆置计数器式预付费电、水、气表控制装置，其特征在于用于电表上时的上述输入反向轮(12)输出依次通过传输轮(41)及输出轮(40)与步进电机(39)配合连接。
5.根据权利要求1所述的逆置计数器式预付费电、水、气表控制装置，其特征在于用于气表上时的上述输入反向轮(12)的输出与检测用计数器组(42)连接。
6.根据权利要求1所述的逆置计数器式预付费电、水、气表控制装置，其特征在于用于水表上时的上述输入反向轮(12)的输出依次与蜗轮(44)及计数齿轮(43)配合连接。
7.根据权利要求1所述的逆置计数器式预付费电、水、气表控制装置，其特征在于上述各字轮上有一凸出板(45)，凸板(45)上有一凹口(46)。
8.根据权利要求1所述的逆置计数器式预付费电、水、气表控制装置，其特征在于上述的离合控制轮(14)上开有一斜槽。
9.根据权利要求1所述的逆置计数器式预付费电、水、气表控制装置，其特征在于在与逆置计数器轮(13)相连接的轴上有一计数检测开关(27)。
专利摘要逆置计数器式预付费电、水、气表控制装置由计数器部分和控制部分组成,其中计数器部分由支撑架、字轮、进位轮和轴、全0探测传感器轮和轴及其回位弹簧、中介轮及其回位弹簧、输入反向轮、逆置计数器动力轮、离合控制轮及回位弹簧组成;控制执行部分由马达及减速器、拨动杆、释放杆及其回位弹簧、支撑杆、平衡杠杆、推杆及其手柄、拉线保护管及拉线、控制电路及外部电池盒等组成。本实用新型无需工作电源维持系统工作,因此不存在干扰和数据丢失以及电池和电压检测电路的不可靠问题;成本低廉,适合大批量推广应用;虽然使用IC卡作为数据交换,但内部控制电路不参与计量和切断控制,平时也无须电力维持,因此不怕任何形式的攻击。
文档编号G07F15/06GK2462362SQ0025803
公开日2001年11月28日 申请日期2000年10月25日 优先权日2000年10月25日
发明者郭唎甹 申请人:郭唎甹