专利名称：可无线互联的物联网ic卡智能燃气表的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可无线互联的物联网IC卡智能燃气表。
背景技术：
现有的智能燃气表没有物联功能，现有的通讯技术使用技术频段都小于1GHz。
发明内容
本发明的目的是制作一种可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，实现了无线互联的物联网IC卡智能燃气表，并可使用远程控制对燃气表进行控制，关闭气路，或打开气路，以及抄录燃气表计量数据的功能。 上述的目的通过以下的技术方案实现
可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，其组成包括燃气基表，所述的燃气基表里面安装控制电路板，所述的控制电路板分别连接信号检测器、机械计数器和燃气报警器输入接ロ，所述的燃气基表里面安装IC卡座，所述的燃气基表上具有电池盒，所述的燃气基表安装在壳体内，所述的控制电路板安装有CPU，所述的CPU分别连接电源电路、计量检测电路、阀门控制电路、读卡电路、报警输入电路、液晶显示电路、通讯电路、蜂鸣器电路。所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，所述的电源电路经过阻流ニ极管D2，向电容C2充电，所述的电源电路经过HT7133稳压集成电路稳压后，电阻R16、电阻R17、电阻R15、电容Cl及Ul组成电池电压检测电路；电池B经过所述的R16、所述的R17分压，输入到所述的Ul内部的比较器中，与所述的Ul内部的基准电压比较，当所述的电池B电压高于4. OV时，所述的Ul中的比较器检测出电压高，表示电池有电；所述的电池B电压低于
3.8V时，所述的Ul中的比较器检测出电压低，表示电池没电；在电压低时，关闭阀门，停止供气；在电池电压高于4. OV时才允许打开阀门，使用燃气。所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，所述的计量检测电路是由安装在水表计数器上的干簧管K1、干簧管K2和辅助电路电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4及所述的Ul组成；所述的干簧管K1、所述的干簧管K2分别安装在所述的永久磁铁转轮的两侧。所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，所述的阀门控制电路是由桥式输出电路组成，V5、V6、V7、V8组成输出桥的桥臂，当所述的CPU的所述的Ul的Pl的3脚输出高电平吋，V3、所述的V5、所述的V8导通，输出正向电流，阀门打开；如果所述的CPU的所述的Ul的P2的4脚输出高电平吋，V4、所述的V6、所述的V7导通，输出反向电流，所述的阀门关闭。所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，所述的读卡电路采用通用的读卡模块，三极管V2是给读卡模块供电的开关，所述的CPU的所述的Ul的48脚输出低电平吋，所述的三极管V2导通，IC卡上电，所述的CPU的所述的Ul的50脚、51脚、52脚是IC卡的控制信号；本设备使用的IC卡是4428卡；所述的CPU的所述的Ul的49脚是插卡检测，IC卡插入卡座后，所述的CPU的所述的49脚变为低电平，所述的CPU接收到引脚电平变化信号，启动读卡软件模块，并启动读卡程序，进行读写卡操作，读卡完成后，所述的CPU的所述的Ul的所述的48脚输出高电平，所述的三极管V2不导通，关闭IC卡电源；R14、R15、R16、R17电阻保护内部电路，在IC卡槽，插入金属片时能保护内部电路不会损坏。所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，所述的报警电路由报警器输出方波编码信号，当所述的CPU所述的Ul的46脚接收到报警信号时，燃气表关阀，当接收到开阀信号时，燃气表有剰余器量时开阀；平时，接收连接信号，该信号的电流供给燃气表工作，以减少电池电量消耗。 所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，所述的通讯电路由CC2530芯片为主芯片，外加辅助电路构成2. 4GHz的无线通讯及无线通讯协议Zigbee的实现，所述的CC2530芯片内装有改进的适合煤气表使用环境的Z-Stack协议栈；每块煤气表都是Zigbee的路由器和終端，由煤气表之间互联组成树形网络进行通讯，每个Zigbee网络有一个Zigbee与GPRS连接的路由器实现与互联网的连接。所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，所述的液晶显示控制及CPU电路组成该单片机内部有液晶显示器驱动电路，把相应的存储器置1，就可使对应的显示段显示所述的CPU的所述的Ul的程序控制整个系统的运行，数据记录，计数累计，数据显示，读卡解码，与通讯模块交換信息等工作，所述的CPU是燃气表控制系统的核心。所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，所述的蜂鸣器电路与所述的CPU的Ul的FM的34脚连接，三极管Vl是给所述的蜂鸣器电路供电的开关，所述的三极管Vl连接扬声器，所述的扬声器与所述的读卡电路和所述的电源电路连接。有益效果
I. CC2530通讯模块与IC卡燃气表组合，实现了无线互联的物联网IC卡智能燃气表。并可使用远程控制对燃气表进行控制，关闭气路，或打开气路，以及抄录燃气表计量数据的功能。2.每ー块表都是Zigbee的路由器，可实现燃气表之间互联，级联通讯。3.燃气表使用电池供电，电路采用低功耗设计，使电路在静态(没有事件发生，CPU停止工作)吋，电流在16uA以下。4.本发明将燃气泄漏报警器、模式燃气表、Zigbee通讯模块、IC卡控制及数据显示等功能模块构成。
附图I是本产品的结构示意图。附图2是附图I的左视图。附图3是附图I的俯视图。附图4是附图I中控制电路板的结构示意图。附图5是附图4中液晶显不控制及CPU电路的不意图。附图6是附图4中电源电路的示意图。附图7是附图4中计量检测电路的示意图。附图8是附图4中阀门控制电路的示意图。附图9是附图4中读卡电路的示意图。附图10是附图4中报警输入电路的示意图。附图11是附图4中通讯电路的示意图。附图12是附图4中蜂鸣器电路的示意图。
图中相同符号线路之间具有连接关系。
具体实施例方式 实施例I :
一种可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，其组成包括燃气基表1，所述的燃气基表里面安装控制电路板4，所述的控制电路板分别连接信号检测器2、机械计数器3和燃气报警器输入接ロ 5，所述的燃气基表里面安装IC卡座6，所述的燃气基表上具有电池盒7，所述的燃气基表安装在壳体8内，所述的控制电路板安装有CPU，件号9，所述的CPU分别连接电源电路10、计量检测电路11、阀门控制电路12、读卡电路13、报警输入电路14、液晶显示电路15、通讯电路16、蜂鸣器电路17。
实施例2:
根据实施例I所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，所述的电源电路有三节5号干电池供电，电压4. 5V，经过阻流ニ极管D2，向电容C2充电，所述的电容C2为IOOOOuF的大容量电容，在取下电池时，所述的电容C2储存的电量能够保证将燃气表的阀门关闭；所述的电源电路经过HT7133稳压集成电路稳压后，输出3. 3V电压，供其它电路使用；R16、R17、R15、Cl及Ul组成电池电压检测电路，电池B经过所述的R16、所述的R17分压，输入到所述的Ul内部的比较器中，与所述的Ul内部的基准电压比较，当所述的电池B电压高于
4.OV时，所述的Ul中的比较器检测出电压高，表示电池有电；所述的电池B电压低于3. 8V时，所述的Ul中的比较器检测出电压低，表示电池没电；在电压低时，关闭阀门，停止供气；在电池电压高于4. OV时才允许打开阀门，使用燃气。实施例3
根据实施例I所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，所述的计量检测电路是由安装在水表计数器上的干簧管K1、K2和辅助电路Rl、R2、R3、R4及所述的Ul组成；当有燃气流过燃气表时，计数器转动，转轮上装有永久磁铁，所述的永久磁铁转动到干簧管附近时，干簧管导通，所述的永久磁铁离开干簧管时，干簧管断开；所述的K1、所述的K2分别安装在所述的永久磁铁转轮的两侧，所述的永久磁铁转动时，所述的K1、所述的K2就会轮流导通，该信号输入到所述的CPU的所述的Ul，随时随地所述的CPU对信号进行累计计数；所述的CPU的所述的Ul内部控制程序每I秒钟控制所述的Ul的KOUT的44脚输出高电平，所述的R2、所述的R3将电压拉高，所述的R1、所述的R4为输入电阻，所述的Kl导通吋，KlIN35脚低电平，所述的Kl断开时，所述的KlIN的35脚高电平，同样所述的K2导通吋，K2IN的45脚低电平，所述的K2断开时，所述的K2IN的45脚高电平，所述的CPU检测到所述的KlIN的35脚、所述的K2IN的45脚的电平后，将所述的Ul的所述的KOUT的44脚输出低电平，使所述的R2、所述的R3没有电流，节省用电；所述的CPU根据检测的输入值与以前检测的值比较，如果有变化，对所述的CPU内部的气量计数器计数，然后进入休眠。实施例4
根据实施例I所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，所述的阀门控制电路是由桥式输出电路组成，V5、V6、V7、V8组成输出桥的桥臂，当所述的CPU的所述的Ul的Pl的3脚输出高电平吋，V3、所述的V5、所述的V8导通，输出正向电流，阀门打开；如果所述的CPU的所述的Ul的P2的4脚输出高电平吋，V4、所述的V6、所述的V7导通，输出反向电流，阀门关闭。
实施例5
根据实施例I所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，所述的读卡电路采用通用的读卡模块，三极管V2是给读卡模块供电的开关，所述的CPU的所述的Ul的48脚输出低电平时，所述的三极管V2导通，IC卡上电，所述的CPU的所述的Ul的50脚、51脚、52脚是IC卡的控制信号；本设备使用的IC卡是4428卡；所述的CPU的所述的Ul的49脚是插卡检測，IC卡插入卡座后，所述的CPU的所述的49脚变为低电平，所述的CPU接收到引脚电平变化信号，启动读卡软件模块，并启动读卡程序，进行读写卡操作，读卡完成后，所述的CPU的所述的Ul的所述的48脚输出高电平，所述的三极管V2不导通，关闭IC卡电源；R14、R15、R16、R17电阻保护内部电路，在IC卡槽，插入金属片时能保护内部电路不会损坏。实施例6
根据实施例I所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，所述的报警电路由报警器输出方波编码信号，当所述的CPU所述的Ul的46脚接收到报警信号吋，燃气表关阀，当接收到开阀信号时，燃气表有剰余器量时开阀；平时，接收连接信号，该信号的电流供给燃气表工作，可使减少电池电量消耗。实施例7
根据实施例I所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，所述的通讯电路由CC2530芯片为主芯片，外加辅助电路构成2. 4GHz的无线通讯及无线通讯协议Zigbee的实现，所述的CC2530芯片内装有改进的适合煤气表使用环境的Z-Stack协议栈；每块煤气表都是Zigbee的路由器和終端，由煤气表之间互联组成树形网络进行通讯，每个Zigbee网络有一个Zigbee与GPRS连接的路由器实现与互联网的连接。实施例8
根据实施例I所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，所述的液晶显示控制及CPU电路组成该单片机内部有液晶显示器驱动电路，把相应的存储器置1，就可使对应的显示段显示所述的CPU的所述的Ul的程序控制整个系统的运行，数据记录，计数累计，数据显示，读卡解码，与通讯模块交換信息等工作，所述的CPU是燃气表控制系统的核心。实施例9
根据权利要求I所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，所述的蜂鸣器电路与所述的CPU的Ul的FM的34脚连接，三极管Vl是给所述的蜂鸣器电路供电的开关，所述的三极管Vl连接扬声器，所述的扬声器与所述的读卡电路和所述的电源电路连接。
权利要求
1.一种可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，其组成包括燃气基表，其特征是所述的燃气基表里面安装控制电路板，所述的控制电路板分别连接信号检测器、机械计数器和燃气报警器输入接口，所述的燃气基表里面安装IC卡座，所述的燃气基表上具有电池盒， 所述的燃气基表安装在壳体内，所述的控制电路板安装有CPU，所述的CPU分别连接电源电路、计量检测电路、阀门控制电路、读卡电路、报警输入电路、液晶显示电路、通讯电路、蜂鸣器电路。
2.根据权利要求I所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，其特征是所述的电源电路经过阻流二极管D2，向电容C2充电，所述的电源电路经过HT7133稳压集成电路稳压后，电阻R16、电阻R17、电阻R15、电容Cl及Ul组成电池电压检测电路；电池B经过所述的R16、所述的R17分压，输入到所述的Ul内部的比较器中，与所述的Ul内部的基准电压比较，当所述的电池B电压高于4. OV时，所述的Ul中的比较器检测出电压高，表示电池有电； 所述的电池B电压低于3. 8V时，所述的Ul中的比较器检测出电压低，表示电池没电；在电压低时，关闭阀门，停止供气；在电池电压高于4. OV时才允许打开阀门，使用燃气。
3.根据权利要求I或2所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，其特征是所述的计量检测电路是由安装在水表计数器上的干簧管K1、干簧管K2和辅助电路电阻R1、电阻 R2、电阻R3、电阻R4及所述的Ul组成；所述的干簧管K1、所述的干簧管K2分别安装在所述的永久磁铁转轮的两侧。
4.根据权利要求I或2所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，其特征是所述的阀门控制电路是由桥式输出电路组成，V5、V6、V7、V8组成输出桥的桥臂，当所述的CPU的所述的Ul的Pl的3脚输出高电平时，V3、所述的V5、所述的V8导通，输出正向电流，阀门打开；如果所述的CPU的所述的Ul的P2的4脚输出高电平时，V4、所述的V6、所述的V7导通，输出反向电流，所述的阀门关闭。
5.根据权利要求I或2所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，其特征是所述的读卡电路采用通用的读卡模块，三极管V2是给读卡模块供电的开关，所述的CPU的所述的Ul的48脚输出低电平时，所述的三极管V2导通，IC卡上电，所述的CPU的所述的Ul的 50脚、51脚、52脚是IC卡的控制信号；本设备使用的IC卡是4428卡；所述的CPU的所述的 Ul的49脚是插卡检测，IC卡插入卡座后，所述的CPU的所述的49脚变为低电平，所述的 (PU接收到引脚电平变化信号，启动读卡软件模块，并启动读卡程序，进行读写卡操作，读卡完成后，所述的CPU的所述的Ul的所述的48脚输出高电平，所述的三极管V2不导通，关闭 IC卡电源；R14、R15、R16、R17电阻保护内部电路，在IC卡槽，插入金属片时能保护内部电路不会损坏。
6.根据权利要求I或2所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，其特征是所述的报警电路由报警器输出方波编码信号，当所述的CPU所述的Ul的46脚接收到报警信号时，燃气表关阀，当接收到开阀信号时，燃气表有剩余器量时开阀；平时，接收连接信号，该信号的电流供给燃气表工作，以减少电池电量消耗。
7.根据权利要求I或2所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，其特征是所述的通讯电路由CC2530芯片为主芯片，外加辅助电路构成2. 4GHz的无线通讯及无线通讯协议Zigbee的实现，所述的CC2530芯片内装有改进的适合煤气表使用环境的Z-Stack协议栈；每块煤气表都是Zigbee的路由器和终端，由煤气表之间互联组成树形网络进行通讯，每个Zigbee网络有一个Zigbee与GPRS连接的路由器实现与互联网的连接。
8.根据权利要求I或2所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，其特征是所述的液晶显示控制及CPU电路组成该单片机内部有液晶显示器驱动电路，把相应的存储器置I，就可使对应的显示段显示所述的CPU的所述的Ul的程序控制整个系统的运行，数据记录，计数累计，数据显示，读卡解码，与通讯模块交换信息等工作，所述的CPU是燃气表控制系统的核心。
9.根据权利要求I或2所述的可无线互联的物联网IC卡智能燃气表，其特征是所述的蜂鸣器电路与所述的CPU的Ul的FM的34脚连接，三极管Vl是给所述的蜂鸣器电路供电的开关，所述的三极管Vl连接扬声器，所述的扬声器与所述的读卡电路和所述的电源电路连接。
全文摘要
可无线互联的物联网IC卡智能燃气表。现有的智能燃气表没有物联功能，现有的通讯技术使用技术频段都小于1GHz。本产品组成包括燃气基表(1)，燃气基表里面安装控制电路板(4)，控制电路板分别连接信号检测器(2)、机械计数器(3)和燃气报警器输入接口(5)，燃气基表里面安装IC卡座(6)，燃气基表上具有电池盒(7)，燃气基表安装在壳体(8)内，控制电路板安装有CPU(9)，CPU分别连接电源电路(10)、计量检测电路(11)、阀门控制电路(12)、读卡电路(13)、报警输入电路(14)、液晶显示电路(15)、通讯电路(16)、蜂鸣器电路(17)。本产品用作一种可无线互联的物联网IC卡智能燃气表。
文档编号G07F15/06GK102693588SQ20121019630
公开日2012年9月26日 申请日期2012年6月14日 优先权日2012年6月14日
发明者石海山, 辛德强 申请人:哈尔滨工程大学三金高新技术有限责任公司