专利名称：一种射频卡收费控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种射频卡收费控制电路。
背景技术：
目前，农村井灌区长期存在着电费计量不准、拖欠及人为浪费严重的现象，为了提 高水资源的利用效率，实现灌溉管理自动化，市场上出现了机井灌溉控制器，而其控制电路 的设计却存在着以下不足(1)控制器采用单相供电，此时如果有意外断电的情况发生，会 导致电路板无电，农户可以一直用水，给国家财产造成损失。(2)控制器采用三相三线交流 电供电，如果三相中有任何一相缺相会导致计量不准确，因此外部需要专门的缺相保护器。市场上现有的机井灌溉控制器抗干扰能力较差，在雷雨季节容易遭受雷击，导致机井控 制器被烧坏而无法正常运行。(4)现有的机井灌溉控制器功能较单一。我公司实用新型专利一种射频卡收费控制电路解决了以上问题电路采用三相四 线制供电，并具有缺相保护功能，当三相中有任何一相缺相时，即停止向负载供电，无需在 外部设专门缺相保护器；具有防雷保护功能，确保在雷雨季节安全运行；而且在控制器显 示窗可显示电压U、电流I、功率P，并具有红外抄表功能，配合485总线可实现远程抄表。
实用新型内容针对现有机井灌溉控制器设计电路的种种缺陷，提供一种射频卡收费控制电路。本实用新型的技术方案是一种射频卡收费控制电路，含有微控制器、计量模块、ESAM射频卡密钥分析电路、 数据存储模块、时钟模块、LED显示模块、报警及其外围电路、红外通讯模块、读卡电路、485 通信模块以及给整个内部功能电路供电的电源模块。本控制电路采用三相四线制供电，电源部分A相经双输出变压器及调理电路后 一路给485通信模块供电，一路经稳压芯片稳压至3V给微控制器供电，B相、C相分别经双 输出变压器及调理电路后接入485通信模块的相应引脚，具有缺相保护功能，三相缺少任 何一相，即停止向负载供电。其计量模块采用ADE7758芯片，被测三相电压、电流经传感器 和信号调理电路后送入ADE7758的A相/B相/C相电压和电流输入端，经ADE7758内部功 能模块计算后转化成电能数据信息，数据信息通过ADE7758的串口读出，微控制器通过SPI 串行接口读取电能数据信息，并通过显示模块显示。显示模块由8个七段数码管和移位存 储器组成，移位存储器的时钟端口 VCLK与微控制器的PA2脚相连接，数据端口与微控制器 的PAl脚相连接。读卡电路，采用读卡芯片FM1702SL，外围电路采用FM1702SL经典应用电 路图(在此不再赘述)，读卡电路所读取的数据经读卡芯片FM1702SL串口读出，微控制器通 过SPI串行接口读取数据信息。ESAM射频卡密钥分析电路采用EASM安全模块，由微控制 器时钟信号、RD7引脚经逻辑器件TOA、TOB、TOC向ESAM安全模块提供时钟，ESAM安全模块 的复位端、数据端口分别与微控制器的RD6、RD5引脚相连接。数据存储模块包含有铁电存 储模块(FM24C04)和数据存储器(24C256)及时钟芯片RX-8025SA，微控制器通过计量模块
3所得到的计量脉冲存储于铁电存储模块，用户的用电记录(包括用电时间)存储于数据存 储器24C256中，FM24C04的写保护端(WP)、数据端(SDA)、时钟端(SCL)分别与微控制器的 RD3、RD2、RD4引脚相连接。红外通信模块含有红外接收电路和红外发射电路。本实用新型的有益效果是(1)本实用新型一种射频卡收费控制电路采用三相四线制方式供电，并具有缺相 保护功能，三相中缺少任何一相，即停止向负载供电。(2)本实用新型一种射频卡收费控制电路计量模块采用抗干扰性强的ADE7758， 充分保证了计量的准确性。
附图1为本实用新型一种射频卡收费控制电路各模块与微控制器的连接电路图附图2为本实用新型一种射频卡收费控制电路的计量模块电路图附图3为本实用新型一种射频卡收费控制电路读卡电路图附图4a为本实用新型一种射频卡收费控制电路铁电存储部分及时钟电路图附图4b为本实用新型一种射频卡收费控制电路存储器24C256电路图附图5a为本实用新型一种射频卡收费控制电路电源部分电路图附图5b为本实用新型一种射频卡收费控制电路合闸控制部分电路图附图6a为本实用新型一种射频卡收费控制电路ESAM射频卡密钥分析电路图附图6b为本实用新型一种射频卡收费控制电路ESAM模块的时钟电路图具体实施方式
下面结合具体实施方式
对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述，本实用新 型的保护范围不仅局限于下列内容的表述。一种射频卡收费控制电路，含有微控制器、计量模块、ESAM射频卡密钥分析电路、 数据存储模块、时钟模块、LED显示模块、报警及其外围电路、红外通讯模块、读卡电路、485 通信模块以及给整个内部功能电路供电的电源模块。如附图5a所示，电源部分采用三相三线制供电方式，(以A相为例，B、C相与A 相类似，不再赘述，见附图5) A相A相经双输出变压器后分成两路，一路经二极管D1、电容 Cl、电解电容E4送稳压芯片LM7805的输入端，经稳压芯片后接入485通信模块的相应引 脚，一路中3脚接二极管D14的阳极，同时又与D15的阴极相连接，4脚与D17的阳极，同时 又与D16的阴极相连接，D14与D17的阴极与电阻L4的一端相连接，电阻L4的另一端分别 与电解电容El的正极、电容C3的正极、电解电容E2的正极相连接后送入稳压芯片的输入 端，D15与D16的阳极与电阻L5的一端相连接，电阻L5的另一端分别与电解电容El的负 极、电容C3的负极、电解电容E2的负极相连接后接地，经过稳压芯片稳压后向微控制器提 供3V的工作电压。如附图5b所示A、B、C相线与零线之间接有压敏电阻，起到耐雷击的作 用。如附图2所示，计量部分计量模块采用抗干扰性强的ADE7758，被测电三相电压 经电压传感器后，(以A相为例，B、C相与A相类似，不再赘述，见附图2)A相经电阻RA9、 RA10、RAlU RA12后，RA12的另一端与电容CA3的一端、电阻RA13的一端相连接后接电阻 RA14送入电压输入通道。电容CA3的另一端与电阻RA13的另一端相连接后接地。被测三 相电流是以全差动电压输入，经电流传感器后，(以A相为例，B、C相与A相类似，不在赘述，见附图1)调理电路如下所示电阻RAl与电阻RA2串联，电阻RAl的一端接于电流互感器 的2脚，电阻RA2的一端接于电流传感器的1脚，电阻RAl的一端同时与电容CAl的一端连 接后送入电流通道IAP，电容CAl的另一端串联电容CA2，电容CB2的一端接于电阻RB4的一 端后送入电流通道IAN，RA4的另一端接于电流互感器的2脚，同时又与电阻RA2的一端连 接。计量模块的数据信息经SPI串口通信到微控制器，片选端口 CS与微控制器的PlC脚， 串行时钟输入信号SCLK接于微控制器的P3C引脚，串行接口数据输入端DIN与微控制器的 P3B脚相连接，串行接口数据输出端DOUT接于微控制器的P2B引脚。如附图3所示，读卡电路发射部分电阻Ll的一端接于发射口 TX1，C12a和C12b 并联后一端接电阻Li，同时与电容Cla的一端相连接，另一端接地，电阻L2的一端接于发 射口 TX2，Clla和Cllb并联后一端接电阻L2，同时与电容Clb的一端相连接，另一端接地。 电容C2al与电容C2a2并联后一端接Cla的另一端相连接，另一端接地。电容C2bl与电容 C2b2并联后一端接Clb的另一端相连接，另一端接地。电容C2al与电容C2a2并联后亦经 电阻Ral接于天线，电容C2bl与电容C2b2并联后亦经电阻Ra2后接于天线。读卡电路接 收部分接收电路由电阻Rl、R2、电容Cl、C3、C4组成。读卡模块亦经过SPI接口将数据信 息通信到微控制器，数据输入端MOSI接于微控制器的P2C引脚，串行时钟端SCK与微控制 器的RF7引脚相连接，片选端口与微控制器的RG3引脚相连接，数据输出端MISO接于微控 制器的REl引脚。如附图4a并结合附图4b所示，数据存储模块包含有铁电存储模块(FM24C04)和 数据存储器(24C256)及时钟芯片RX-8025SA，微控制器通过计量模块所得到的计量脉冲 存储于铁电存储模块，用户的用电记录(包括用电时间)存储于数据存储器24C256中， FM24C04的写保护端(WP)、数据端(SDA)、时钟端(SCL)分别与微控制器的RD3、RD2、RD4引 脚相连接。数据存储器(24C256)的写保护端WP与微控制器的P2A引脚相连接，时钟端SCL 与微控制器的RDO脚相连接，数据端SDA与微控制器的RDl脚相连接。如附图6a并结合附图6b所示，ESAM射频卡密钥分析电路中，由微控制器时钟信 号、RD7引脚经逻辑器件U5A、U5B, U5C向ESAM安全模块提供时钟，ESAM安全模块的复位 端、数据端口分别与微控制器的RD6、RD5引脚相连接。数据存储模块包含有铁电存储模 块(FM24C04)和数据存储器(24C256)及时钟芯片RX-8025SA，微控制器通过计量模块所得 到的计量脉冲存储于铁电存储模块，用户的用电记录(包括用电时间)存储于数据存储器 24C256中，FM24C04的写保护端(WP)、数据端(SDA)、时钟端(SCL)分别与微控制器的RD3、 RD2、RD4引脚相连接。本实用新型中未作详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。
权利要求1.一种射频卡收费控制电路，含有微控制器、计量模块、ESAM射频卡密钥分析电路、数 据存储模块、时钟模块、LED显示模块、报警及其外围电路、红外通讯模块、读卡电路、485通 信模块以及给整个内部功能电路供电的电源模块，其特征是本电路采用三相四线制供电， A相经双输出变压器及调理电路后一路给485通信模块供电，一路经稳压芯片稳压至3V给 微控制器供电，B相、C相分别经双输出变压器及调理电路后接入485通信模块的相应引脚。
2.根据权利要求1所述的一种射频卡收费控制电路，其特征是ESAM射频卡密钥分析 电路采用EASM安全模块，由微控制器时钟信号、RD7引脚经逻辑器件TOA、TOB、TOC向ESAM 安全模块提供时钟，ESAM安全模块的复位端、数据端口分别与微控制器的RD6、RD5引脚相 连接。
3.根据权利要求1所述的一种射频卡收费控制电路，其特征是读卡电路发射部分电 阻Ll的一端接于发射口 TX1，电容C12a和电容C12b并联后一端接电阻Li，同时与电容Cla 的一端相连接，另一端接地，电阻L2的一端接于发射口 TX2，电容Clla和电容Cllb并联后 一端接电阻L2，同时与电容Clb的一端相连接，另一端接地；电容C2al与电容C2a2并联后 一端接电容Cla的另一端相连接，另一端接地；电容C2bl与电容C2b2并联后一端接电容 Clb的另一端相连接，另一端接地；电容C2al与电容C2a2并联后亦经电阻Ral接于天线， 电容C2bl与电容C2b2并联后亦经电阻Ra2后接于天线；读卡电路接收部分接收电路由电 阻R1、R2、电容C1、C3、C4组成；读卡模块亦经过SPI接口将数据信息通信到微控制器，数据 输入端MOSI接于微控制器的P2C引脚，串行时钟端SCK与微控制器的RF7引脚相连接，片 选端口与微控制器的RG3引脚相连接，数据输出端MISO接于微控制器的REl引脚。
专利摘要本实用新型公开了一种射频卡收费控制电路，含有微控制器、计量模块、ESAM射频卡密钥分析电路、数据存储模块、时钟模块、LED显示模块、报警及其外围电路、红外通讯模块、读卡电路、485通信模块以及给整个内部功能电路供电的电源模块，其特征是本电路采用三相四线制供电，A相经双输出变压器及调理电路后一路给485通信模块供电，一路经稳压芯片稳压至3V给微控制器供电，B相、C相分别经双输出变压器及调理电路后接入485通信模块的相应引脚。电路采用三相四线制供电，并具有缺相保护功能，具有防雷保护功能，确保在雷雨季节安全运行；而且在控制器显示窗可显示电压U、电流I、功率P，并具有红外抄表功能，配合485总线可实现远程抄表。
文档编号G07F15/00GK201780631SQ20102023979
公开日2011年3月30日 申请日期2010年6月28日 优先权日2010年6月28日
发明者刘胜利, 林琪, 袁金龙, 费战波 申请人:河南新天科技股份有限公司