專利名稱：Ic卡水泵計量控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型所涉及的是一種水泵計量自動控制裝置，尤其是一種采用IC卡控制水泵計量的裝置。
目前，由國內(nèi)外的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，全世界的水資源及其短缺，國內(nèi)水資源的儲量更是有限，擺在人們面前的首要問題是如何合理地、有效地利用水資源來造福于人類、造福于子孫后代。節(jié)約用水，是水資源管理工作中的重中之重，因此，各行各業(yè)有必要采用科學(xué)的管理手段，依靠現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)來對水資源進行監(jiān)控并合理利用。然而，國內(nèi)目前對水資源的管理及收費所采用的手段仍然是通過傳統(tǒng)的機械式流量儀表進行計量，并由人工上門采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、計算，發(fā)放收費通知單，并收取相關(guān)費用，極大地浪費了人力、物力、財力，且工作效率低，再加上傳統(tǒng)的機械式流量儀表存在著易堵塞、在高速水流下易損壞、可維護性差等不足，極易造成大量水資源的無故流失，給國家?guī)順O大的損失。因此，有必要對現(xiàn)有的水資源利用及管理進行改進。
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種先購水，后使用，便于精確計量，統(tǒng)一管理，并自動切斷水泵電源的IC卡水泵計量控制裝置。
本實用新型能對抽水電動機的任意一相電流或電壓進行采樣，并送入微處理器處理。當(dāng)電動機停轉(zhuǎn)時，微處理器會及時采集標(biāo)準(zhǔn)時鐘電路的年、月、日、時、分等信號，并以一年或其它給定值為標(biāo)志進行存儲；當(dāng)電動機運轉(zhuǎn)時，微處理器能及時記錄供水時間；當(dāng)存儲水量為零時，微處理器能輸出一個控制信號使水泵停止供水。
本實用新型的具體技術(shù)方案是它包括電度表、感應(yīng)器、觸點開關(guān)，其特征在于它還包括微處理器，與微處理器電連接并設(shè)于電度表中的信號采集器，以及分別與微處理器電連接的數(shù)據(jù)存儲器、IC卡接口、時鐘電路、斷電保護器、水泵控制器、顯示器。其中，光電采集器1通過電阻R5、電容C7與微處理器3的13腳相連，以便將電度表轉(zhuǎn)盤上的數(shù)字轉(zhuǎn)換為電壓信號，并將其處理成與微處理器相匹配的電信號輸入其中，經(jīng)微處理器轉(zhuǎn)換為水量存入存儲器2中，再由微處理器分析、計算、處理用水量；存儲器2的5腳和6腳分別與微處理器3的4腳和3腳相連，以便存儲數(shù)據(jù)，再通過時鐘電路信號讀寫數(shù)據(jù)；IC卡接口4的3腳、6腳分別與微處理器3的6腳、7腳相連接，10腳與電阻R3一端、微處理器3的8腳相連接，8腳與晶體管P1的集電極相連接，用于將IC卡上的數(shù)據(jù)輸入微處理器中，以便啟動水泵工作，或者將微處理器中的數(shù)據(jù)讀寫到IC卡上，便于統(tǒng)計管理；時鐘電路5的4-11腳分別與微處理器3的39-32腳相連接，14-13腳分別與微處理器3的30-9腳相連接，用于將時間數(shù)據(jù)送入微處理器的工作存儲器中；斷電保護器6的16腳與微處理器3的29腳相連接，12腳通過電阻R8與微處理器的2腳相連接，以便在斷電或通電時，強行初始化微處理器中的數(shù)據(jù)，維持微處理器的供電電壓，使之進入正常、省電、復(fù)位等模式，保護其中的數(shù)據(jù)不損失；水泵控制器7由三極管、繼電器及其觸點開關(guān)構(gòu)成，三極管基極與微處理器3的1腳相連接，繼電器與水泵電連接，以便根據(jù)微處理器的信號，通過繼電器及其觸點開關(guān)的吸合，控制水泵的啟動或仃止；顯示器8由顯示驅(qū)動器及顯示管、三極管構(gòu)成，三極管基極與微處理器21腳相連，顯示驅(qū)動器的1、2腳和8腳分別與微處理器3的10腳和11腳相連，3-6腳、10-13腳分別與數(shù)碼管的1-7腳相連接，用于將微處理器中的數(shù)據(jù)進行顯示碼轉(zhuǎn)換，并使之顯示出來。
由于上述方案，使本實用新型具有下列優(yōu)點和積極效果1，通過該裝置，使管理者在簡單的操作中便完成復(fù)雜、繁鎖的統(tǒng)計、管理工作，而對于用戶來說，只須一張IC卡便可完成水量的購買、顯示，數(shù)據(jù)的傳遞，以及對單位用水情況的查詢。
2，由于各種保護功能，使數(shù)據(jù)不易損失、不會被破壞，具有較高的安全性能。
3，一改傳統(tǒng)的先用水后交費，不易管理等落后狀況，使用戶先購水后使用，有利于計劃用水，節(jié)約用水，并實施科學(xué)管理。
4，數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計精確，用水情況的監(jiān)測、控制靈敏，查詢方便、快速。


圖1為本實用新型之結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型之電路結(jié)構(gòu)圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述，但本實用新型之內(nèi)容并不限于此。
圖1中，10為殼體，用金屬制成，11為電度表，其內(nèi)裝有信號采集器1，該采集器與IC卡水泵計量控制裝置13電連接，12為繼電器及觸點開關(guān)，與水泵電連接。
圖2中，1為信號采集器，該采集器為3PIN光電采樣器，它的3腳與電源VCC相連接，2腳與地相連接，1腳與電阻R5、電容C7一端相連接并接于微處理器3的13腳，電阻R5、電容C7的另一端與地相連接。
2為存儲器，由兩塊AT24C64集成電路U2和U6構(gòu)成，它們的5腳均與微處理器U0的4腳相連接，它們的6腳均與微處理器U0的3腳相連接，它們的7腳分別與地相連接，U2的1腳與電源VCC相接，2腳、3腳與地相接，U5的1腳、2腳與電源VCC相接，3腳與地相接。
3為微處理器，采用AT89C51集成電路U0。
4為IC卡接口電路，由集成電路U6和三極管P1組成，U6的1腳、9腳與地相連接，3腳、6腳分別與微處理器U0的6腳、7腳相連接，10腳與電阻R3一端、微處理器U0的8腳相連接，8腳與晶體管P1的集電極相連接，該管的基極經(jīng)電阻R2與微處理器U0的5腳相連接，發(fā)射極與電源VCC相連接，電阻R3的另一端與電源VCC相連接。
5為時鐘電路，為帶電磁的通用型標(biāo)準(zhǔn)時鐘電路，能實時產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)時間。該電路中的集成電路U1采用DDS12887B集成電路，其4-11腳分別與微處理器U0的39-32腳相連接，14、17、16、13腳分別與微處理器U0的30、17、16、9腳相連接，18腳分別與電阻R11、電容C13的一端相連接，電阻R11的另一端與電源VCC相連接，電容C13的另一端與集成電路U1的1腳相連并與地相接。
6為斷電保護器，即看門狗電路，采用MC14060BCPP集成電路U3，U3的15腳與二極管D9的正極相連接，二極管D9的負(fù)極與電解電容器C8的負(fù)極、電阻R4的一端相連并接于微處理器U0的28腳，電解電容器C8的正極與電源VCC相連接，電阻R4的一另端與地相連接，集成電路U3的11、10、9腳分別與電阻R6、R7、電容C2的一端相接，電阻R6、R7、電容C2的另一端相連接，集成電路U3的12腳與電阻R9、電容C3與電阻R8相串聯(lián)后的一端相連接，電阻R9的另一端與地相連接，電容C3與電阻R8相串聯(lián)后的另一端與微處理器U0的2腳相連接。
7為水泵控制電路，即阻斷器，該電路中的繼電器JD線圈的一端與二極管D1的負(fù)極相連并與電源VDD相連接，繼電器JD線圈的另一端與二極管D1的正極相連并與晶體管N1的集電極相連接，晶體管N1的基極與電阻R22的一端相連并與微處理器U0的1腳相連接，電阻R22的另一端與電源VCC相連接，晶體管N1的發(fā)射極與地相連接，繼電器JD的常開觸點的兩端串接于水泵主控電源電路之中。
8為顯示器，采用SNC74HC164N集成電路U4，該電路是把微處理器中的數(shù)據(jù)處理信號經(jīng)BCD(七段碼)碼轉(zhuǎn)換，實時顯示出當(dāng)前的用水情況，以便及時處理。該電路中，晶體管N2-N7的基極分別與微處理器U0的26-21腳相連接，各晶體管的集電極分別與電源VCC相連接，各晶體管的發(fā)射極分別與數(shù)碼器L1-L6相連接，顯示驅(qū)動器U4的3-6腳、10-13腳分別與BCD碼(七段碼)一至七腳相連，1、2腳和8腳分別與微處理器3的10腳和11腳相連，從微處理器11腳、10腳中送入的數(shù)據(jù)進行顯示碼轉(zhuǎn)換，分別送入要顯示的顯示位中進行顯示。
9為電源，由TRR變壓器、整流二極管、穩(wěn)壓電路組成。其工作原理是把220伏交流電，通過變壓器變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓轉(zhuǎn)換為5伏直流電源送入微處理器的12腳，以便為各單元提供工作電源。
本實用新型的工作過程如下起動水泵，電流互感器工作，電度表轉(zhuǎn)動，光電采樣器采集電度表轉(zhuǎn)盤上光電信號，光電采樣器1腳將光電信號送到微處理器13腳，微處理器接到開泵信號，首先判斷是否存有水量，若無水量，微處理器1腳發(fā)出控制信號，該信號電頻為零，此時，阻斷器(控制電路)不工作，繼電器觸點斷開，水泵不能工作；若有水量，微處理器1腳發(fā)出控制電壓信號，使控制電路工作，繼電器觸點吸合，水泵工作。其工作順序如下1、初始化，通過IC卡把密碼、戶號、水量參數(shù)輸入微處理器，微處理器把數(shù)據(jù)存入存儲器中，供以后讀出對比。
2、購水，同樣把水量輸入微處理器，再把水量存入存儲器中，并由顯示器顯示。此時，控制電路工作，水泵可以啟動。
3、時鐘電路，通過數(shù)據(jù)線把時鐘電路產(chǎn)生的時鐘信號送入微處理器中的寄存器供微處理器隨時調(diào)用。
4、數(shù)據(jù)存儲器，當(dāng)開泵或停泵時、發(fā)卡購水時，微處理器把相應(yīng)寄存器中的數(shù)據(jù)送入存儲器當(dāng)中，由存儲器存儲備用。
5、看門狗，當(dāng)通電或斷電時，通過看門狗電路復(fù)位微處理器即把相應(yīng)的初始化數(shù)據(jù)調(diào)入微處理器中。
6、顯示器，把微處理器的寄存器中數(shù)據(jù)實時掃描顯示出來。
權(quán)利要求1，一種IC卡水泵計量控制裝置，包括電度表、感應(yīng)器、觸點開關(guān)，其特征在于它還包括微處理器，與微處理器電連接并設(shè)于電度表中的信號采集器，以及分別與微處理器電連接的數(shù)據(jù)存儲器、IC卡接口、時鐘電路、斷電保護器、水泵控制器、顯示器。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于光電采集器1通過電阻R5、電容C7與微處理器3的13腳相連，存儲器2的5腳和6腳分別與微處理器3的4腳和3腳相連，IC卡接口4的3腳、6腳分別與微處理器3的6腳、7腳相連接，10腳與電阻R3一端、微處理器3的8腳相連接，8腳與晶體管P1的集電極相連接，時鐘電路5的4-11腳分別與微處理器3的39-32腳相連接，14-13腳分別與微處理器3的30-9腳相連接，斷電保護器6的16腳與微處理器3的29腳相連接，12腳通過電阻R8與微處理器的2腳相連接，水泵控制器7的三極管基極與微處理器3的1腳相連接，繼電器與水泵電連接，顯示器8的三極管基極與微處理器21腳相連，顯示驅(qū)動器的1、2腳和8腳分別與微處理器3的10腳和11腳相連，3-6腳、10-13腳分別與數(shù)碼管的1-7腳相連接。
3，根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于微處理器采用AT89C51集成電路，存儲器采用AT24C64集成電路，時鐘電路采用DDS12887B集成電路，斷電保護器采用MC14060BCPP集成電路，顯示器采用SNC74HC164N集成電路。
專利摘要本實用新型提供一種IC卡水泵計量控制裝置,包括電度表、感應(yīng)器、觸點開關(guān),其特征在于它還包括微處理器,與微處理器電連接并設(shè)于電度表中的信號采集器,以及分別與微處理器電連接的數(shù)據(jù)存儲器、IC卡接口、時鐘電路、斷電保護器、水泵控制器、顯示器。能使用戶先購水后使用,有利于計劃用水,節(jié)約用水,使管理者在簡單的操作中便完成復(fù)雜、繁瑣的統(tǒng)計、管理工作,且監(jiān)測、控制靈敏,查詢方便、快速,有效實施了科學(xué)管理。
文檔編號G01F15/00GK2370398SQ9923129
公開日2000年3月22日 申請日期1999年4月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月1日
發(fā)明者黃長春, 王玉榮, 李永列 申請人:個舊市水利水電局