專利名稱：記憶電度卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及用于測量電功率的機電裝置，尤其是對電度表的改進。
現(xiàn)有的電度表主要有兩個缺點一是抄表工每月都要挨家挨戶去抄表，不能實現(xiàn)抄表計費自動化；二是沒有分時功能，不能用經(jīng)濟杠桿調(diào)節(jié)電網(wǎng)負荷率。
本實用新型之目的在于提供一種可以實現(xiàn)抄表計費自動化、可以用經(jīng)濟杠桿調(diào)節(jié)電網(wǎng)負荷率的新型電功率計量裝置。
本實用新型之目的采用在現(xiàn)有的電度表上加裝記憶電度卡的方法來實現(xiàn)。記憶電度卡由卡片及微處理部件組成。微處理部件裝在電度表內(nèi)。卡片插入電度表表面新開的窗口而與微處理部件聯(lián)接。
記憶電度卡的卡片包括底板及裝在其上的存貯器。微處理部件包括單片機及與其聯(lián)接的復(fù)位電路、上電復(fù)位及復(fù)位期間禁止讀寫電路、電度表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)脈沖及整形電路、異常報警電路、晶體振蕩電路、分時表和切換開關(guān)?？ㄆc單片機之間用接插件實現(xiàn)電氣聯(lián)接。
以下結(jié)合附圖所示的實施例，對本實用新型作詳細的描述。
附

圖1是記憶電度卡電原理框圖，附圖2是記憶電度卡電原理圖，附圖3是卡片主視圖，附圖4是卡片在電度表上的位置圖。上述各圖中Ⅰ、單片機，Ⅱ、卡片，Ⅲ、電源電路，Ⅳ、電源抗干擾及掉電保護電路，Ⅴ、復(fù)位電路，Ⅵ、上電復(fù)位及復(fù)位期間禁止讀寫電路，Ⅶ、電度表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)脈沖及整形電路，Ⅷ、異常報警電路，Ⅸ、晶體振蕩電路，Ⅹ、分時表，Ⅺ、切換開關(guān)；1、接插件，2、存貯器，3、底板，4、電度表，5、卡片插口。
記憶電度卡由卡片Ⅱ及微處理部件組成。
卡片Ⅱ由底板3及裝在其上的存貯器2組成。底板3的一端有與存貯器2聯(lián)接的聯(lián)接線，構(gòu)成與單片機Ⅰ聯(lián)接的接插件1。底板3的另一端有兩個凹槽，以利于卡片Ⅱ插入電度表4的卡片插口5或者從電度表4上取下。存貯器2置密碼，該密碼與單片機Ⅰ的密碼相同。由單片機Ⅰ寫入的電度數(shù)也貯存在存貯器2內(nèi)。
微處理部件包括單片機Ⅰ及與其實現(xiàn)電氣聯(lián)接的復(fù)位電路Ⅴ，該電路由G5～G8、D6D7、R6R7和C3C4組成；上電復(fù)位及復(fù)位期間禁止讀寫電路Ⅵ，該電路由G9、D5和R5組成；電度表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)脈沖及整形電路Ⅶ，該電路由G3、G4、B1和R2R3組成；異常報警電路Ⅷ，該電路由B2、R4和蜂鳴器FM組成；晶體振蕩電路Ⅸ，該電路由Z和C1C2組成；還有分時表Ⅹ和切換開關(guān)Ⅺ。
記憶電度卡的工作原理是上電時，由復(fù)位電路Ⅴ的C3R6輸出一個約20ms的正脈沖，經(jīng)G7G8整形后送入單片機G1的復(fù)位端RST／VPD。同時，這個正脈沖經(jīng)上電復(fù)位及復(fù)位期間禁止讀寫電路Ⅵ的G9反相后，經(jīng)D5使存貯器G2的讀寫允許端CS處于低電平，使之在復(fù)位期間禁止讀寫。復(fù)位結(jié)束后，RST／VPD處于低電平，G9則輸出高電平，單片機G1進入初始化狀態(tài)。
電度表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)的取樣來自電度表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)脈沖及整形電路Ⅶ的紅外光電耦合器G3及裝在轉(zhuǎn)軸上的遮光板。轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一周，紅外光被遮一次，G3輸出一個低電平，經(jīng)G4整形后向單片機G1申請一次中斷，單片機G1在“轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)存貯區(qū)”內(nèi)加1。當(dāng)累加到額定值時，亦即每度的轉(zhuǎn)數(shù)值，“電度存貯區(qū)”內(nèi)電度值加1，而“轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)存貯區(qū)”內(nèi)數(shù)值清零，重新開始累加，如此周而復(fù)始地計數(shù)。
分時計量部分由分時表Ⅹ組成。在高峰用電期間，分時表Ⅹ的“H”端出1，“L”端出0，單片機G1把這段時間內(nèi)的電度量寫入“高峰用電存貯區(qū)”內(nèi)；在低谷用電期間，分時表Ⅹ的“H”端出0，“L”端出1，單片機G1把這段時間的電度量寫入“低谷用電存貯區(qū)”內(nèi)；在其他時間分時表Ⅹ“H”端和“L”端均出0，單片機G1把此期間的電度量寫入“平值用電存貯區(qū)”內(nèi)。每隔4個小時，單片機分別把“高峰”、“低谷”和“平值”的電度量及總電度量寫入E2PROM存貯器G2(即卡片Ⅱ)規(guī)定的區(qū)域內(nèi)，分時表Ⅹ在停電期間，備用電源E自動投入工作。
卡片Ⅱ密碼的識別、卡片Ⅱ多次拔插及卡片Ⅱ不插入等都靠軟件判斷。當(dāng)卡片Ⅱ插入后，單片機G1首先對卡片Ⅱ的密碼進行識別，若與本機密碼不符，先將本機密碼寫入卡片Ⅱ的一個存貯區(qū)內(nèi)，再通過異常報警電路Ⅷ發(fā)出警報。當(dāng)卡片Ⅱ離開電度表4超過8小時(考慮到繳納電費的時間)，異常報警電路Ⅷ即發(fā)出警報?？ㄆ虬尾宓拇螖?shù)也寫入卡片Ⅱ，以備收費人員分析。
微處理部件中的切換開關(guān)Ⅺ是供校表工校表時使用，以保證單片機G1內(nèi)的電度量與電度表4機械式計數(shù)器的電度量保持一致。
電源的抗干擾、掉電處理及恢復(fù)電源正常時，電源抗干擾及掉電保護電路Ⅸ中的電源電壓監(jiān)視器G10RES端輸出為1。當(dāng)電源電壓VCC因干擾或失電由5V降至4.6V時，G10RES端輸出為0，向單片機G1申請中斷，這時單片機G1進入停電中斷服務(wù)對被控制對象作相應(yīng)的處理，將現(xiàn)場及需要保存的數(shù)據(jù)送入片內(nèi)RAM貯存，控制I／O口，禁止單片機G1與外圍器件的聯(lián)系。由于單片機G1是80C51，掉電保存電壓為2V，因此電源從4.6V降至2.5V期間，單片機G1有足夠的時間處理電源干擾或失電。單片機G1進入掉電方式后，備用電源E只給片內(nèi)RAM供電。當(dāng)電源恢復(fù)正常后，單片機G1的RES端復(fù)位，使之進入初始化。因電度表無人看管，必須自動復(fù)位。其復(fù)位過程是這樣的如果中斷是由電源干擾引起的，干擾過后，G10的RES端由0→1，經(jīng)過C4、R7、D7、G5G6、D6和G7G8向單片機G1的RES／VPD端提供一個約10ms的正復(fù)位脈沖，單片機G1自動復(fù)位。如果中斷是因電源失電引起的，得電后，G10的RES端由0→1，同樣經(jīng)過C4、R7、D7、G5G6、D6和G7G8向單片機G1的RES／VPD端提供一個約20ms的正復(fù)位脈沖，單片機G1自動復(fù)位。
記憶電度卡的軟件除了一套主程序外，還有外部中斷服務(wù)程序、定時器中斷服務(wù)程序、串行通訊子程序、讀用戶卡子程序、寫用戶卡子程序、擦用戶卡子程序和報警子程序。
在規(guī)定的繳費時間內(nèi)，由用戶取出卡片Ⅱ到供電部門繳費。收費人員將用戶的卡片Ⅱ插入計費用的計算機插口內(nèi)，計算機根據(jù)卡片Ⅱ的密碼識別出用戶姓名，讀出電度量，算出電費，并且自動打印出來。
顯而易見，記憶電度卡具有能夠?qū)崿F(xiàn)抄表計費自動化、調(diào)節(jié)電網(wǎng)負荷率等優(yōu)點，若在供用電系統(tǒng)推廣應(yīng)用，既能提高工作效率，又能提高供電質(zhì)量。
在附圖所示的實施例中，單片機Ⅰ為80C51PI?？ㄆ虻耐庑纬叽鐬?4×25×10，存貯器2的型號為NCR59308PI。電源電路Ⅲ中，G11為穩(wěn)壓器7805，二極管D1～D3及D8～D12均為1N5817，電阻R11.2K，電容C7250μ、C80.33μ、C910μ。電源抗干擾及掉電保護電路Ⅸ中，G10為電源電壓監(jiān)視器TL7705AC，R810K、R91.2K，C50.2μ、C60.1μ。復(fù)位電路Ⅴ中，G5～G8為六施密特觸發(fā)器40106，D6D7為1N5817，R6R71M，C30.1μ、C40.05μ。上電復(fù)位及復(fù)位期間禁止讀寫電路Ⅺ中，G9為六施密特觸發(fā)器40106，D51N5817，R510K。電度表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)脈沖及整形電路Ⅻ中，G3紅外光電耦合器MOC7822，G4為六施密特觸發(fā)器40106，三極管B1為NPN管，D41N5817，R22.5K、R3100K。異常報警電路Ⅷ中，B2為NPN管，R410K。晶體振蕩電路Ⅸ中，Z為6M晶振，C1C230P。
權(quán)利要求1.一種用于測量電功率的、裝在電度表上的記憶電度卡，由卡片和微處理部件組成，其特征在于-卡片(Ⅱ)包括底板(3)及裝在其上的存貯器(2)，-微處理部件包括單片機(Ⅰ)及與其聯(lián)接的復(fù)位電路(Ⅴ)、上電復(fù)位及復(fù)位期間禁止讀寫電路(Ⅵ)、電度表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)脈沖及整形電路(Ⅶ)、異常報警電路(Ⅷ)、晶體振蕩電路(Ⅸ)、分時表(Ⅹ)和切換開關(guān)(Ⅺ)，-卡片(Ⅱ)與單片機(Ⅰ)之間用接插件(1)實現(xiàn)電氣聯(lián)接。
2.按權(quán)利要求1所述的電度卡，其特征在于復(fù)位電路(V)由G5～G8、D6D7、R6R7和C3C4組成，上電復(fù)位及復(fù)位期間禁止讀寫電路Ⅵ)由G9、D5和R5組成，電度表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)脈沖及整形電路(Ⅻ)由G3G4、B1和R2R3組成，異常報警電路(Ⅷ)由B2、R4和蜂鳴器FM組成，晶體振蕩電路(Ⅸ)由Z和C1C2組成。
專利摘要本實用新型涉及用于測量電功率的機電裝置，尤其是對電度表的改進。記憶電度卡由卡片及微處理部件組成?？ㄆǖ装濉⒋尜A器，微處理部件包括單片機、復(fù)位電路、上電復(fù)位及復(fù)位期間禁止讀寫電路、電度表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)脈沖及整形電路、異常報警電路、晶體振蕩電路及分時表和切換開關(guān)，卡片與單片機之間用接插件聯(lián)接。具有能夠?qū)崿F(xiàn)抄表計費自動化、調(diào)節(jié)電網(wǎng)負荷率等優(yōu)點，廣泛適用于供用電系統(tǒng)。
文檔編號G01R11/56GK2171115SQ93212269
公開日1994年7月6日 申請日期1993年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月10日
發(fā)明者劉正興, 駱勝宗 申請人:劉正興, 駱勝宗, 鄭偉勝