專利名稱：一種ic卡式有線電視收費控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種IC卡式有線電視收費控制裝置，特別是一種用于對有線電視用戶信號的控制及對用戶收視時間進行計時的IC卡式有線電視收費控制裝置。
背景技術：
近年來，隨著有線電視用戶逐漸增加，收視費的收繳已經成為有線電視經營管理部門日益突出的問題，主要是收繳率不高，并且對有線用戶的管理難度也越來越大。鑒于此，市場上也出現(xiàn)了不少相關產品。其共同特點是在管理者一方都是用微機配合專門的用戶管理軟件對有線用戶進行管理收費并決定用戶信號的通與斷；而它們的區(qū)別主要在對用戶信號的控制上。它們有的是用紅外線搖控器來控制信號通斷，但仍需工作人員到現(xiàn)場操作，仍還是不太方便；有的則是用微機通過有線網絡對用戶信號進行控制，雖然控制靈活，但網絡改造費用較大，計時單位不精確(很多仍以月為計時單位)，難以做到按實際收視時間進行收費；有的雖用IC卡收費，但插卡接口與信號控制開關同在一個裝置內，易被偷接，同時它以自然天為計時單位，仍不能做到按實際收視時間進行收費，這樣，用戶比較難接受，因而會增加推廣的難度。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種可對用戶收視時間進行實時計時，計時單位能精確到分鐘，且對網絡改動小，改造費用低，可有效地防止偷接現(xiàn)象發(fā)生的IC卡式有線電視收費控制裝置。
本實用新型的目的是通過以下方式實現(xiàn)的本實用新型包括發(fā)射電路部分和控制電路部分，其中發(fā)射電路部分由單片機及其外圍電路組成，控制電路部分由單片機及其外圍電路和計時電路組成，其特征是在發(fā)射電路部分中聯(lián)接有由三極管Q1、Q2，二極管D1及電阻R4、R5和R7組成的電平轉換電路，三極管Q2基極通過電阻R4與單片機聯(lián)接，其發(fā)射極接地，集電極通過電阻R5與三極管Q1的基極相連，Q1的集電極通過二極管D1與電源的輸出端相連，電阻R7接于Q1的基極與發(fā)射極之間，同時，Q1的發(fā)射極又與電源的輸入端相連；在控制電路部分中聯(lián)接有由三極管Q1、Q2及電阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R17和二極管D3、電容C7及集成塊4N35和CD4049組成的電平轉換電路，R2一端與發(fā)射電路部分的進線插座CON1的2腳相接，另一端接于三極管Q1的基極，R3接于三極管Q1的基極和地之間；Q1發(fā)射極同時與電阻R7、二極管D3陰極相接，D3陽極接于R4，R4另一端接于電源的輸出端；Q1集電極與4N35的2腳相連，其1腳與電源的輸出端連接；電源的輸出端通過R5還與4N35的5腳相連，而4N35的6腳則通過R6接于Q2基極；Q2發(fā)射極接地，集電極接集成塊CD4049的一個反相門的輸入端，該輸入端還通過R17與電源相連，該反相門的輸出端接發(fā)射電路部分單片機的串行通訊輸入端。
本實用新型的優(yōu)點是可對用戶收視時間進行實時計時，計時單位能精確到分鐘，且對網絡改動小，改造費用低，可有效地防止偷接現(xiàn)象發(fā)生。


圖1是發(fā)射電路部分的電路原理圖；圖2是控制電路部分的電路原理圖。
具體實施方式
參照附圖，本實用新型包括發(fā)射電路部分和控制電路部分，其中發(fā)射電路部分由單片機及其外圍電路組成，控制電路部分由單片機及其外圍電路和計時電路組成，在發(fā)射電路部分中聯(lián)接有由三極管Q1、Q2，二極管D1及電阻R4、R5和R7組成的電平轉換電路，它可將0-5V的CMOS電平轉換成12-18V的TTL電平。該TTL電平經電纜傳輸?shù)娇刂齐娐凡糠?；控制電路部分中?lián)接有由三極管Q1、Q2及電阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R17和二極管D3、電容C7及集成塊4N35和CD4049組成的電平轉換電路，將12-18V的TTL電平轉換成0-5V的CMOS電平送入單片機。發(fā)射電路部分裝在用戶家中，控制電路部分則裝在室外，兩者通過電視信號電纜連接，該線一端接發(fā)射電路部分的接口CON2，另一端接控制電路部分的接口CON1；在管理者一方依然是用微機配合專門的管理軟件對用戶進行管理。當電視用戶將載有時間數(shù)據(jù)的IC卡插入發(fā)射電路部分的IC卡插口中后，再接通電源，此時發(fā)射電路部分中的單片機將檢測到有卡插入，在核實無誤后將卡中的數(shù)據(jù)讀入單片機中，接著再由單片機將時間數(shù)據(jù)發(fā)送給控制電路部分。發(fā)射電路部分中，IC卡就是由附圖1中的集成塊M24C01及電阻R2、R3組成。該集成塊是一塊非易失性存儲器，負責保存用戶的時間數(shù)據(jù)和個人信息，它通過IC卡插口與發(fā)射電路部分電路相聯(lián)。而發(fā)射電路部分中的單片機則用的是集成塊89C2051(簡稱CPU)，它負責對數(shù)據(jù)的接收、驗證、加密及發(fā)射。它的3腳為串行通訊的輸出端，輸出為0-5V的標準數(shù)字邏輯電平。該3腳通過電阻R4與三極管Q2基極相連，其發(fā)射極接地，集電極通過電阻R5與三極管Q1的基極相連，其集電極通過二極管D1與三端穩(wěn)壓集成塊MC7812的輸出端相連，在其基極與發(fā)射極之間則接有一電阻R7；同時，發(fā)射極又與三端穩(wěn)壓集成塊MC7812的輸入端(也是本裝置的直流電源輸入端，其電壓為18V)相連。R1、C4構成CPU的復位電路；C1、C2和晶振CYL為CPU提供時鐘脈沖。整個電路的12V與5V電壓分別是由三端穩(wěn)壓集成塊MC7812和MC7805提供。
本實用新型的計時電路主要由555計時集成塊和外圍元件構成，其每分鐘向單片機輸出一個脈沖信號，單片機再以它作為計時信號進行計時。
由附圖1、2可看出，電視信號分別由附圖2中電容C13和附圖1中電容C5混入電纜和從電纜中取得。這兩電容起著隔斷直流電壓和通過電視信號的作用。
從附圖1可看出，當3腳輸出為5V的邏輯高電平時，NPN型三極管Q2由于基極被加了一個高電壓而導通，從而其集電極電壓被拉低接近0V，由于R5與R7的分壓作用，使得Q1的基極電壓要低于發(fā)射極的電壓，又因為Q1是PNP型三極管，故Q1導通，將18V電壓加到二極管D1的陰極，由于D1的正極電壓為12V，故D1因被加上反壓而截止，12V電壓不能導通，此時插座CON2的1腳上的電壓就為18V。當CPU的3腳輸出為0V的邏輯低電平時，三極管Q2由于基極為低電壓而截止，18V不能導通，D1此時則加的是正向電壓，故而導通，將12V加到插座CON2的1腳上。從以上過程可知，由Q1、Q2、D1、R4、R5、R7組成的電路是一個電壓轉換電路，可將0-5V的CMOS電平轉換為12-18V的TTL電平，再經電纜傳送給控制電路部分。
從附圖2中可看出，在控制電路部分首先由作為電源的三端穩(wěn)壓集成塊LM7810將從發(fā)射電路部分傳來高低變化的電平穩(wěn)壓成穩(wěn)定的10V直流電壓作為控制電路部分電源。當電纜上有數(shù)據(jù)傳來時，變化的電壓將被傳送到電平轉換電路進行電壓轉換。該電壓轉換電路由NPN型三極管Q1、Q2及電阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R17和二極管D3、集成塊4N35、CD4049組成。其中，R2一端與控制電路部分的進線插座CON1的2腳相接，另一端接于三極管Q1的基極，R3則接于基極和地之間；Q1發(fā)射極同時與電阻R7、二極管D3陰極相接，D3陽極接于R4，R4另一端則接三端穩(wěn)壓集成塊LM7810的輸出端；Q1集電極與4N35的2腳相連，其1腳與LM7810的輸出端連接；LM7810的輸出端通過R5還與4N35的5腳相連，而6腳則通過R6接于Q2基極；Q2發(fā)射極接地，集電極接集成塊CD4049的一個反相門的輸入端，該輸入端還通過R17與5V電源相連，輸出端接控制電路部分單片機89C2051(CPU)的2腳，該腳為CPU串行通訊輸入端。該CPU除負責對數(shù)據(jù)的接收、驗證及存儲外，還負責計時和控制信號通斷。
在控制電路部分的CPU中，其9腳經電阻R16接開關管Q5基極，當9腳輸出高電平時，Q5導通，繼電器線圈接通電源，將開關閉合，接通電視信號；若9腳輸出低電平時，則Q5截止，繼電器線圈電源被中斷，開關打開從而切斷信號。
在附圖2中由公知技術可知，由555集成塊及其外圍元件D1、D2、R11、R12、R13、C3、C12所組成的電路是一個無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。集成塊555的3腳經R13接CPU的1腳。該振蕩器每隔1分鐘向CPU輸出一個高電平脈沖，作為CPU的計時信號，對用戶收視時間進行實時計時，同時自動將剩余時間存入非易失性存儲器FM24C04A中，R9、R1O為該存儲器數(shù)據(jù)時鐘接口的上拉電阻，為其提供必要的高電平。
當用戶切斷整個裝置的電源時，由于用戶的剩余收視時間已被CPU存入存儲器中，故失電后其時間數(shù)據(jù)不會丟失，等到下一次開機，CPU又可從該存儲器中取出相關時間數(shù)據(jù)以作計時之用。
CD4049的兩個反相門b、c形成一個互鎖電路，其中b門的輸入端接CPU的11腳，同時接c門的輸出端。當CPU的11腳輸出高電平時，該腳就始終為高電平，而當11腳輸出低電平時，只要電源不斷電，則該腳將始終被鎖在低電平。CPU就以此腳電平的高低為依據(jù)，來判斷自身是處于計時狀態(tài)還是處于復位狀態(tài)；當11腳為低電平時，CPU處于計時狀態(tài)。
R1、C6構成控制電路部分CPU的復位電路，C9、C10和晶振CYL為該CPU的時鐘電路，為其提供時鐘脈沖。三端穩(wěn)壓集成塊LM7805通過對LM781O送來的10V電壓降壓穩(wěn)壓為電路提供5V直流電壓。
現(xiàn)將控制電路部分的電壓轉換電路的工作過程進行詳細敘述，這也是本實用新型的一個主要特點。當插座CON1的2腳上的電壓為18V時，由于R2、R3的分壓作用，使得Q1基極電壓被鉗制為8.7V左右；若不考慮Q1基極電壓，則由于R4、R7的分壓作用，Q1發(fā)射極電壓約為4V，Q1基極電壓遠大于發(fā)射極電壓，故基—射結此時加的應是正偏壓，Q1導通，所以經4N35的發(fā)光二極管、Q1及電阻R7形成了控制電路部分電源的一條回路，從而使得4N35的5、6腳導通，將高電平加到Q2的基極，使Q2導通，將反向門的輸入端拉低為低電平，其輸出端則向CPU輸出—高電平(5V)。而當CON1的2腳上的電壓變?yōu)?2V時，Q1基極電壓則變?yōu)?.3V左右，而Q1發(fā)射極電壓經R4、R7對10V分壓得到約4V，由于Q1是NPN型三極管，基—射結導通電壓為0.7V，而此時基—射結所加電壓僅0.3V，故Q1不能導通，4N35的發(fā)光二極管中就沒有電流流過，其5、6腳無法導通，Q2基極就無高電平，因而Q2不導通。由于反向門的輸入端通過R17與5V電源相連，相當于邏輯高電平，所以其輸出端輸出低電平(0V)。由此該電壓轉換電路就完成了將TTL電平轉換成CMOS電平的整個過程。
權利要求1.一種IC卡式有線電視收費控制裝置，包括發(fā)射電路部分和控制電路部分，其中發(fā)射電路部分由單片機及其外圍電路組成，控制電路部分由單片機及其外圍電路和計時電路組成，其特征是在發(fā)射電路部分中聯(lián)接有由三極管Q1、Q2，二極管D1及電阻R4、R5和R7組成的電平轉換電路，三極管Q2基極通過電阻R4與單片機聯(lián)接，其發(fā)射極接地，集電極通過電阻R5與三極管Q1的基極相連，Q1的集電極通過二極管D1與電源的輸出端相連，電阻R7接于Q1的基極與發(fā)射極之間，同時，Q1的發(fā)射極又與電源的輸入端相連；在控制電路部分中聯(lián)接有由三極管Q1、Q2及電阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R17和二極管D3、電容C7及集成塊4N35和CD4049組成的電平轉換電路，R2一端與發(fā)射電路部分的進線插座CON1的2腳相接，另一端接于三極管Q1的基極，R3接于三極管Q1的基極和地之間；Q1發(fā)射極同時與電阻R7、二極管D3陰極相接，D3陽極接于R4，R4另一端接于電源的輸出端；Q1集電極與4N35的2腳相連，其1腳與電源的輸出端連接；電源的輸出端通過R5還與4N35的5腳相連，而4N35的6腳則通過R6接于Q2基極；Q2發(fā)射極接地，集電極接集成塊CD4049的一個反相門的輸入端，該輸入端還通過R17與電源相連，該反相門的輸出端接發(fā)射電路部分單片機的串行通訊輸入端。
專利摘要本實用新型涉及一種IC卡式有線電視收費控制裝置，包括發(fā)射電路部分和控制電路部分，其中發(fā)射電路部分由單片機及其外圍電路組成，控制電路部分由單片機及其外圍電路和計時電路組成，在發(fā)射電路部分中聯(lián)接有由三極管Q1、Q2，二極管D1及電阻R4、R5和R7組成的電平轉換電路；在控制電路部分中聯(lián)接有由三極管Q1、Q2及電阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R17和二極管D3、電容C7及集成塊4N35和CD4049組成的電平轉換電路。其優(yōu)點是可對用戶收視時間進行實時計時，計時單位能精確到分鐘，且對網絡改動小，改造費用低，可有效地防止偷接現(xiàn)象發(fā)生。
文檔編號H04N7/16GK2775969SQ20042005819
公開日2006年4月26日 申請日期2004年11月29日 優(yōu)先權日2004年11月29日
發(fā)明者羅清泉 申請人:羅清泉