专利名称：卡式智能燃气表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种燃气表，特别是卡式智能燃气表。
现行的燃气表是通过用气的气度数后，由管理人员挨家挨户查表收费，随着高层建筑和居民小区的不断增多，逐月查表收费费时费事已成为管理人员和居民的负担，另外在居民中经常家中无人，无法收费造成拖欠电费的局面，此种查表收费方法已不适应社会发展的需要。
本实用新型目的是提供一种卡式智能燃气表，由用户主动向燃气管理部门购买用气卡，将该卡放在智能燃气表中即可使用，可不用管理人员查表收费，省去了管理人员和居民的负担，避免了交费拖欠的弊端，提高了管理水平适合社会发展的需要。
本实用新型是这样实现的，它由外壳A和电气部分B组成，在外壳A上具有显示窗口A1、气卡插入口A2、电源指示灯Z1、工作指示灯Z2；电气部分B包括电源I、中心控制电路II、信号采集电路III、显示电路IV、提示电路V、执行电路VI和气卡VII相互连接构成。中心控制电路II中的单片机U1、存锁器U2、存贮器U3为本表的中心，该三种器件的相应端点相连，并与其余的电路的对应端点连接，其方框图如图6，经写卡系统写好的气卡VII经中心控制电路II读取存入，并除去气卡上U5的信息，将气量信息在显示系统IV中显示，将信号采集系统III中用气信息送到U1中进行减除计算并显示，当存入的数字信息接近用完时，该中心控制电路II发指令给提示电路V，使其蜂呜以提醒用户购气卡；当存入的气卡上U5信息为零时，单片机U1送出信号给控制电路，令执行电路VI切断燃气供应；当重新放入新的气卡时，则U1可将该数字信息加到剩余气量上加以显示；在中心控制电路II中的存锁器U2将存入的信息锁存，由存贮器U3来贮存该燃气表的工作程序软件，以按软件程序运作，由电源I供给燃气表工作所用的电。
综上所述，采用本实用新型卡式智能燃气表，可节省了管理人员逐户查表计算气费的麻烦，避免了用户家中无人导致交费拖欠的弊端，提高了管理水平，且使用简单，造价较低，适合商品经济的社会发展需要。
下面以实施例做具体介绍。
图1为本卡式智燃气能表的外观图；图2为本卡式智燃气能表的电气部分B的中心控制电路II、气卡电路VII和提示电路V的电路图；图3为本卡式智能燃气表电气部分B的显示电路IV和执行电路VI的电路图；图4为本卡式智能燃气表电气部分B的电源I和信号采集电路III的电路图；图5为本卡式智能燃气表电气部分B的电容接线图；图6为本卡式智能燃气表电气部分B的方框图。图中代号BZ蜂呜器C1到C19电容D整流桥D1、D2、D6、D7、D10二极管2AK D3二极管4001 D4功放三极管BC337 D5开关三极管PN2907 GD光电耦合器J1、J2、5V微型继电器K4微动按钮LG流量传感器PY变压器Q1晶振12MHZ R1到R24电阻U1单片机80C31 U2锁存器74HC373U3贮存器27C128 U4控制隔离器74HC245 U5可擦除存贮器93C46 U6反相控制器74HC04 U7显示控制器74HC139 U8或非电路74HC32 U9反相控制器74HC06 U10稳压器MC7805 U11稳压器MC7808 U12四运算放大器LM358 XSQ8位液晶显示器如图1所示，该燃气表装在燃气管道入口处，在外壳A上具有显示窗口A1用来显示气表数字，电源指示灯Z1用来表示电源接通，工作指示灯Z2用来表示该气表正在工作，从气卡插入口A2将带有信息的气卡VII插入；电气部分B封闭装在外壳A内。如图2、3、4它包括电源电路I、中心控制电路II、信号采集电路III、显示电路IV、提示电路V执行电路VI和气卡VII；如图2，中心控制电路II为该电能度的核心部位，它至少包括①单片机U1；②锁存器U2；③存贮器U3；它们为电路提供地址信号D0到D7和AD0到AD7，数据信号A0到A15，控制信号P10到P17及读写计数信号，U1为中心控制枢钮，U2起地址信号锁存作用，U3存贮该燃气表的程序软件。U1上的端点1至8、13、12、15、14分别与接线点P10至P17、INT1、INT0、T1、T0相连；端点16、17、11、10、29、30、28至21、32至39分别与接线点IUD、IRD、TXD、RXD、PSEN、ALE、A15至A8、AD7到AD0相连；U2的端点3、4、7、8、13、14、17、18、11与接线点D0至D7、LE相连，且接线点D0到D7与接线点AD0至AD7相连；U2的端点2、5、6、9、12、15、16、19和U3的端点10至3分别与接线点A0至A7相连，U3的端点25、24、21、23、2、26分别与接线点A8至A13相连，U3的端点11至19分别与接线点AD0至AD7相连。④为由控制隔离器U4构成的读卡电路其中U4的端点5、6、7、9、19、1分别与U1的接线点P14、P15、P16、T1、RXD19、TXD1相连；气卡VII由可擦除存贮器U5和电阻R6构成，当插入气卡时U5的端点1与U1接线点P17相连，端点8、2、3、4、R6分别与U4的端点20、13、14、15、11相连；⑤为由电阻R7、R8、按钮K4组成的中断控制线路，K4能使电路处于休眠状态以节约电能，其中K4与U1接线点INT1相连。⑥为由电阻R2、R4、反相控制器U6的端点8到端点11组成的掉电保护电路，其中U6的端点10与U1接线点INT0相连。⑦为由晶振Q1、电容C1、C2组成的振荡电路，提供12MHZ的工作频率，晶振Q1的二端分另与U1端点18、19相连；⑧为U1专用的掉电保护二极管D1电路。
如图4，信号采集电路III是由流量传感器电路(KZQ-11型燃气表)或由光电耦合器电路(KZQ-1型燃气表)构成，电路至少包括光电耦合器GD、电阻R18到R21、二极管D6、四运算放大器U12、功放三极管D4，在电阻R20与功放三极管D4之间与U1的接线点T0相连。由光电耦合器GD将用户的用气脉冲信号经四运算放大器U12、D4放大，经T0传至U1，计算用气量并显示；电路至少包括流量传感器(LG)、电阻R14到R20、U12端点1、2、3、4、8、二极管D6、三极管D4，在电阻R20与三极管D4之间与U1接线点T0相连，由LG将用户的用气脉冲信号经U12、D4、T0送至U1以计算用气量。
如图3，显示电路IV至少包括显示电路U7、或非电路U8和显示器XSQ，其中U7的端点1接地、2、3分别与U1的接线点A14、A15相连，U8的端点1、4、9与U1的接线点IUR相连，端点2、5、10各与U7端点5、6、7相连，显示器XSQ端点1与电源Vcc相连，端点2至9各与U1接线点AD0至AD7相连，端点12、13、14各与U8端点3、6、8相连，端点16接地。
如图1，提示电路V至少包括反相控制器U6的端点1、2和一端与电源Vcc相连、另一端与端点2相连的蜂呜器BZ，且U6的端点1还与U1接线点P10相连。
如图3，执行电路VI至少包括电磁阀DF，反相控制器U9、继电器J1、J2、二极管D2、D10；J1的一端经U9端点2、1、4、3与U1接线点P12相连，另一端经电阻R11接电源Vcc；继电器J2一端经U9的端点5、6与U1接线点P13相连，另一端经电阻R12与电源Vcc相连；继电器J1、J2的触点H1、H2均与电磁阀DF端点相连。
如图4，电源I由固定电源和不间断电源构成，固定电源，从220V交流电源引入，经PY变压器降至9V经整流电桥D、稳压器U11，经二极管D3引出+8V电源，经U10、C13引出电源Vcc；不间断电源至少包括开关三极管D5、电阻R2、二极管D7、电池E、电阻R23、R22，R22一端与电源+8V相连，D5与电源+5V相连，由Vcc供电时，由+8V给电池E充电，掉电时，E通过D5给U1供电，以保证内存和时钟信息不丢失；如图5，在U1到U8的电源Vcc和地之间，并联有电容C4到C11起滤波和抗干扰作用。
工作时，由图4I中电源电路供电，停电时由不间断电路供电，如图2，II，由+8V通过R2使Z1电源指示灯亮，插入气卡VII，U1发出P14到P16、T1、RXD、TXD控制信号，读取气卡VII上U5气量，存入U1内，并擦除U5信息；U1发P11信号，系统V中U6的端点6由″1″变″0″，Vcc通过R1供电，工作灯Z2亮；U1发P12信号，图3系统VI中U9的端点2由″1″变″0″，J1接通，经触点H1，Vcc给DF供电，使DF接通供气；U1发出P12信号，U9的端点2由″0″变″1″，J1断开，DF仍保持接通以节能；如图2，U1发IRD、IUR、A14、AD0到AD7、A15等信号，通过图3，IV中的U7、U8送达显示器XSQ，显示出购气量；图4III中的为利用原燃气表的电路，光电耦合器GD把原表的转盘转数变为脉冲信号经D4放大后送到图2II中U1的T0，进行计算并显示用气量(KZQ-1型)；或不用原有燃气表，而用流量传感器LG，如图4III，由LG送脉冲信号经U12、D4至U1的T0，以计算用气量，并由显示电路IV中的XSQ显示(KZQ-11型表)，当剩余电量为报警值时，U1发出P10信号，则图2V中U6的2端由″1″变″0″，Vcc给BZ供电，蜂呜器BZ报警提示用户购气卡；当气量为零时，U1发出P13信号，图3，VI中U9的端点6由″1″变″0″，J2的触点H2将DF断开将供气通路切断，DF保持断开状态以节能；图2II中U1发出P11信号，图2V中U6的端点6由″0″变″1″，Z2灯灭。当报警时插卡，U1把气卡上气量和剩余气量累加并存入内存，显示。该表可做水表使用，无须改变任何部件。
该表也可不用XSQ显示，利用原带显示的燃气表，不接图3IV中XSQ即可。
权利要求1.卡式智能燃气表，由外壳(A)和电气部分(B)组成，电气部分(B)装在外壳(A)内，其特征在于外壳(A)上具有显示窗口(A1)、气卡插入口(A2)、电源指示灯(Z1)、工作指示灯(Z2)电气部分(B)包括电源(I)、中心控制电路(II)、信号采集电路(III)、显示电路(IV)、提示电路(V)、执行电路(VI)和气卡(VII)相互连接构成。
2.根据权利要求1中所述的卡式智能燃气表，其特征在于中心控制电路(II)至少包括①单片机(U1)、③锁存器(U2)、③存贮器(U3)，(U2)、(U3)的各端点分别相连，并与(U1)上各相应端点相连；④由控制隔离器(U4)构成的读卡电路，其中(U4)的端点(5)、(6)、(7)、(9)、(19)、(1)分别与(U1)的接线点(P14)、(P15)、(P16)、(T1)、(RXD19)、(TX D1)相连，⑤由电阻(R7)、(R8)、按钮(K4)组成的中断控制电路，其中按钮(K4)与(U1)接线点(INTI)相连；⑥由电阻(R3)、(R4)、反相控制器(U6)的端点(8)到端点(11)组成的掉电保护电路，其中(U6)的端点(10)与(U1)的接线点(INTO)相连；⑦由晶振(Q1)、电容(C1)、(C2)组成的振荡电路，其中(Q1)的二端分别与(U1)的端点(18)、(19)相连。
3.根据权利要求1中所述的卡式智能燃气表，其特征在于所述的气卡(VII)至少包括可擦除存贮器(U5)和与其端点(5)连接的电阻(R6)，(U5)的端点(1)与中心控制电路(II)的接线点(P17)相连，端点(8、2、3、4)及电阻(R6)分别与中心控制电路(II)中(U4)的端点(20、13、14、15、11)相连。
4.根据权利要求1中所述的卡式智能燃气表，其特征在于信号采集电路(III)是由流量传感器电路或由光电耦合器电路构成电路至少包括光电耦合器(GD)、电阻(R21)、(R18)、(R19)、(R20)、二极管(D6)功放三极管(D4)，在电阻(R20)与功放三极管(D4)之间与(U1)的接线点(T0)相连；包括(LG)、电容C15到C18，电阻R14～R20、四运算放大器U12，在电阻R20与三极管D4之间与U1接线点(T0)相连。
5.根据权利要求1中所述的卡式智能燃气表，其特征在于显示电路(IV)至少包括显示电路(U7)、或非电路(U8)和显示器XSQ，其中(U7)的端点(1)接地、(2)、(3)分别与(U1)的接线点(A14)、(A15)相连，(U8)的端点(1、4、9)与U1的接线点(IUR)相连，端点(2、5、10)路与(U7)的端点(5、6、7)相连，显示器(XSQ)的端点(1)与电源(Vcc)相连，端点(2至9)各与(U1)接线点(AD0至AD7)相连，端点(12、13、14)各与(U8)的端点(3、6、8)相连，端点(16)接地。
6.根据权利要求1中所述的卡式智能燃气表，其特征在于提示电路(V)至少包括反相控制器(U6)的端点(1)、(2)，和一端与电源(Vcc)相连、另一端与(U6)端点(2)相连的蜂呜器(BZ)，且(U6)的端点(1)还与(U1)的接线点(P10)相连。
7.根据权利要求1中所述的卡式智能燃气表，其特征在于执行电路(VI)至少包括电磁阀(DF)、反相控制器(U9)、继电器(J1、J2)、二极管(D2、D10)；继电器(J1)的一端经(U9)的端点(2、1、4、3)与(U1)的接线点(P12)相连，另一端经电阻(R11)接电源(Vcc)；继电器(J2)一端经(U9)端点(5、6)与(U1)接线点(P13)相连，另一端经电阻R12与电源(Vcc)相连；继电器(J1、J2)的触点(H1、H2)均与电磁阀(DF)的端点相连。
8.根据权利要求1中所述的卡式智能燃气表，其特征在于电源系统(I)由动力电源电路和不间断电源电路组成，不间断电源电路包括电池(E)、开关三极管(D5)、电阻(R22、R23、R24)、二极管(D7)，(D5)的输出端与电源(+5V)相连，电阻(R22)与电源(+8V)相连。
专利摘要卡式智能燃气表，由外壳A和电气部分B组成，电气部分B包括电源电路I，中心控制电路Ⅱ，信号采集电路Ⅲ，显示电路Ⅳ，提示电路Ⅴ，执行系统Ⅵ和气卡Ⅶ，以中心控制系统为核心，将气卡Ⅶ和信号采集系统传入的信号加以计算，由显示系统显示，当气量将要用完时，由提示电路报警，当气量用完后，执行系统将用户的气源切断，当插入新气卡后，将其计算并于显示电路显示；本燃气表可减少管理人员查表收费工作，提高管理水平，适于市民和企业使用。
文档编号G07F15/02GK2245238SQ95216338
公开日1997年1月15日 申请日期1995年7月20日 优先权日1995年7月20日
发明者齐成先, 徐正芳, 马红光, 亓万翠 申请人:齐成先