專(zhuān)利名稱(chēng)：多方式輸入電水氣通用預(yù)收費(fèi)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)于電力、自來(lái)水、燃?xì)?、有線電視、供熱等領(lǐng)域利用電子技術(shù)的預(yù)收費(fèi)裝置，尤其是一種既可利用代碼交換方式輸入數(shù)據(jù)又可利用IC卡的方式輸入數(shù)據(jù)的預(yù)收費(fèi)控制裝置。
隨著IC等電子技術(shù)的發(fā)展，由于原由的對(duì)于電力、自來(lái)水、燃?xì)?、有線電視、供熱等領(lǐng)域手工收費(fèi)給管理工作帶來(lái)的種種不可避免的弊端，因此在許多物業(yè)管理中已廣泛采用的IC預(yù)收費(fèi)，為解決這些領(lǐng)域的收費(fèi)難等問(wèn)題提供了途徑。另外，還有能夠避免IC卡方式不安全因素而利用代碼交換方式的預(yù)收費(fèi)裝置，這樣用戶(hù)可以通過(guò)電話語(yǔ)音支付交費(fèi)，無(wú)須親自到有關(guān)部門(mén)寫(xiě)卡；鍵盤(pán)輸入的數(shù)據(jù)采用經(jīng)過(guò)調(diào)制的代碼，該代碼有用戶(hù)控制裝置自動(dòng)恢復(fù)數(shù)據(jù)，大大提高數(shù)據(jù)安全保密性。但是在幾年的實(shí)踐中，人們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的預(yù)收費(fèi)裝置存在無(wú)法克服的問(wèn)題1、現(xiàn)有的IC卡讀取結(jié)構(gòu)容易受到外界的攻擊，造成系統(tǒng)的癱瘓，無(wú)法實(shí)現(xiàn)控制的目的。
2、現(xiàn)有的產(chǎn)品由于必須在長(zhǎng)期通電的狀態(tài)下工作，這樣的不足在于首先產(chǎn)品的壽命被大大縮短，而且電能的損耗較大。
3、現(xiàn)有產(chǎn)品的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，動(dòng)作可靠性差。
4、現(xiàn)有產(chǎn)品的一般只能針對(duì)電、水、氣，不具備通用性，相互不兼容，因此適應(yīng)性較差，也不便于統(tǒng)一管理。
5、現(xiàn)有的產(chǎn)品或只能接受IC卡的輸入，或只能接受代碼交換方式的輸入，沒(méi)有兩種方式均可的輸入端口，因此也存在一定的局限性。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種多方式輸入電水氣通用預(yù)收費(fèi)裝置，其功耗較低，執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，由于能夠接受多種采集信號(hào)輸入，可適于電水氣表的控制；并且它既可利用IC卡交換數(shù)據(jù)，又可利用鍵盤(pán)輸入數(shù)據(jù)，通用性大大提高，其中IC輸入具有較好的安全結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種多方式輸入電水氣通用預(yù)收費(fèi)裝置，它包括控制電路的輸入接計(jì)量采集信號(hào)開(kāi)關(guān)、輸入接口啟動(dòng)上電信號(hào)開(kāi)關(guān)、輸入接口裝置，控制電路的輸出接顯示裝置以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路，控制電路還接有存儲(chǔ)器等，其中所述的計(jì)量采集信號(hào)開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)上電信號(hào)開(kāi)關(guān)分別連接隔離電容接電源管理電路輸入。
所述的輸入接口裝置可為鍵盤(pán)或IC卡讀寫(xiě)接口，其中IC卡讀寫(xiě)接口通過(guò)隔離電路接CPU，對(duì)應(yīng)的輸入接口啟動(dòng)上電開(kāi)關(guān)可為鍵盤(pán)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)或IC卡到位開(kāi)關(guān)，也可為兩者鍵盤(pán)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)與IC卡到位開(kāi)關(guān)并接。
所述的顯示裝置可為L(zhǎng)ED，直接接CPU口線。
所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由結(jié)合一體的自保持執(zhí)行機(jī)構(gòu)和磁保持機(jī)構(gòu)組成。
所述的自保持機(jī)構(gòu)可為下壓觸點(diǎn)或下壓閥門(mén)。
所述的磁保持機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)有狀態(tài)檢測(cè)開(kāi)關(guān)。
所述的計(jì)量采集信號(hào)開(kāi)關(guān)可為撥動(dòng)開(kāi)關(guān)或磁簧開(kāi)關(guān)或光電偶合器，也可為三者同時(shí)并接。
所述的輸入接口啟動(dòng)上電開(kāi)關(guān)可為鍵盤(pán)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)或IC卡到位開(kāi)關(guān)，也可為兩者并接。
所述的電源管理電路由三極管N1、N2、P1、穩(wěn)壓電路W和比較器B以及分壓電阻組成。
所述的驅(qū)動(dòng)電路的電源輸入端接濾波電容，該電容接升壓變壓器的輸出端，變壓器的輸入端接電源管理電路。
根據(jù)上述技術(shù)方案分析可知，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，可支持代碼交換和IC卡兩種方式的數(shù)據(jù)輸入，大大方便了管理系統(tǒng)和用戶(hù)的使用，由于其先進(jìn)的電源管理結(jié)構(gòu)，因此該裝置為全斷電模式，只有在基本計(jì)量單位信號(hào)到來(lái)時(shí)啟動(dòng)，然后關(guān)閉；或當(dāng)用戶(hù)采用鍵盤(pán)或IC卡輸入數(shù)據(jù)時(shí)啟動(dòng)，數(shù)據(jù)交換完畢，即關(guān)閉電源，從而極大地降低了該裝置的功耗，提高了產(chǎn)品的壽命，節(jié)約了能源，另外，該裝置特有的能夠支持電、水、氣表控制的通用結(jié)構(gòu)，更是擴(kuò)展了產(chǎn)品的通用性。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方案對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型電源原理圖；圖2為本實(shí)用新型電源管理電路原理圖；圖3為本實(shí)用新型另一較佳實(shí)施例電路原理圖；圖4為本實(shí)用新型執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)示意圖。
參見(jiàn)圖1、2，本實(shí)用新型為一種多方式輸入電水氣通用預(yù)收費(fèi)裝置，它包括控制電路的輸入接計(jì)量采集信號(hào)開(kāi)關(guān)、輸入接口啟動(dòng)上電信號(hào)開(kāi)關(guān)、輸入接口裝置，控制電路的輸出接顯示裝置以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路，控制電路還接有存儲(chǔ)器等，其中計(jì)量采集信號(hào)開(kāi)關(guān)S1、O1啟動(dòng)上電信號(hào)開(kāi)關(guān)S2、S3分別連接隔離電容E1、E2接電源管理電路輸入，電源管理電路1-7口線接控制電路的中央處理器(CPU)的VCC、P21-P24、GND。電源管理電路由三極管N1、N2、P1、穩(wěn)壓電路W和比較器B以及分壓電阻組成。
本實(shí)用新型的輸入接口裝置可為鍵盤(pán)KEY接CPU MCU1的P01-P08。為保證數(shù)據(jù)的安全，防止CPU系統(tǒng)被攻擊，其中IC卡讀寫(xiě)接口接隔離電路另一CPU MCU2的VSS、SDA、SCL，隔離電路另一CPU MCU2的Vss、sda、scl、VDD接CPU MCU1的P14-P17，MCU2可保護(hù)CPU MCU1。當(dāng)檢測(cè)到IC卡插入后，MCU1的P14口為高電平，MCU1的P15口為低電平，給MUC2的電源供電。MCU2的sda口和scl口與MCU1的P16、P17口之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，交換數(shù)據(jù)。IC卡的讀寫(xiě)操作是由MCU2的VSS和Vss口線給IC卡供電，SDA和SCL為IC卡的讀寫(xiě)接口。
在本實(shí)施例中，鍵盤(pán)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)S2、IC卡到位開(kāi)關(guān)S3兩者并接到電源管理電路XWH99的12口線，其串接電容E2，S2開(kāi)關(guān)閉合充電短路，S2斷開(kāi)，E2放電，從而防止S2長(zhǎng)期閉合。計(jì)量采集信號(hào)開(kāi)關(guān)可為撥動(dòng)開(kāi)關(guān)S1(或磁簧開(kāi)關(guān))或光電偶合器O1，在本實(shí)施例中，是撥動(dòng)開(kāi)關(guān)S1(或磁簧開(kāi)關(guān))或光電偶合器O1，兩者并接到電源管理電路的15口線，以滿(mǎn)足不論是原機(jī)械式的撥動(dòng)信號(hào)，還是全電子式光電信號(hào)的輸入。撥動(dòng)開(kāi)關(guān)S1(或磁簧開(kāi)關(guān))或光電偶合器O1串接電容E1，S1開(kāi)關(guān)閉合E1充電短路，S1斷開(kāi)，E1放電，從而防止S1長(zhǎng)期閉合。驅(qū)動(dòng)電路BH3023的電源輸入端接濾波電容E3，該電容E3接升壓變壓器T1的輸出端，變壓器T1的輸入端接電源管理電路的9。
為了保證監(jiān)測(cè)磁保持機(jī)構(gòu)的狀態(tài)，在機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)有狀態(tài)檢測(cè)開(kāi)關(guān)S4，S4接CPU的P18口線。
在計(jì)量采集信號(hào)到來(lái)，開(kāi)關(guān)S1或O1閉合后，E1充電相當(dāng)于短路，本裝置的電源管理電路XWH99通過(guò)R3使P1基極為低電位而導(dǎo)通，電流通過(guò)P1和穩(wěn)壓電路W給CPU MCU1供電，MCU1的口線P22輸出高電平，通過(guò)R9使N1導(dǎo)通，保證P1導(dǎo)通，維持供電。此時(shí)，E1處于開(kāi)路狀態(tài)，失去維持P1導(dǎo)通的作用，由于N1自鎖，電路處于供電狀態(tài)，當(dāng)操作完成后，MCU1的P22口線電平由高變低，裝置斷電。啟動(dòng)上電信號(hào)S2與電容E2的動(dòng)作與S1和E1的相同，起到同樣的效果。而區(qū)分計(jì)量信號(hào)和上電信號(hào)是在E1和E2的電容負(fù)端，分別與MCU1的口線連接，通過(guò)監(jiān)測(cè)不同的口線狀態(tài)，可以區(qū)分是什么信號(hào)。核減數(shù)據(jù)時(shí)，計(jì)數(shù)上電發(fā)生后，MCU1的P23口檢測(cè)到信號(hào)，則對(duì)存儲(chǔ)器EEPROM內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行減1操作。當(dāng)存儲(chǔ)器EEPROM內(nèi)的數(shù)據(jù)時(shí)，MCU1的P21口線輸出脈沖，N2放大后，輸出后給升壓變壓器T1的初級(jí)，升壓后經(jīng)D1整流、E3濾波，給驅(qū)動(dòng)器BH3023提供高電壓。當(dāng)P21口脈沖發(fā)送按時(shí)完畢，單片機(jī)MCU1的P20、P19口輸出控制邏輯信號(hào)，BH3023輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流，電磁執(zhí)行機(jī)構(gòu)JDQ產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作，完成切斷工作。數(shù)據(jù)輸入操作是由用戶(hù)輸入數(shù)據(jù)代碼時(shí)，由鍵盤(pán)KEY和LCD配合完成，由代碼恢復(fù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)被MCU1寫(xiě)入EEPROM。輸入由IC卡操作時(shí)，首先將數(shù)據(jù)給MCU2，由MCU2傳遞給MCU1，再給EEPROM。另外，當(dāng)電池電壓低于安全工作電壓時(shí)，XWH99的2腳，輸出低電平，MUC1的P24檢測(cè)到后，執(zhí)行永久的切斷程序。
本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，顯示裝置為L(zhǎng)ED直接接CPU的P01-P11，不經(jīng)過(guò)譯碼器，由CPU的口線直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光管的七段，如圖3所示。進(jìn)行一段的段位掃描，由于在同一時(shí)刻只有一段點(diǎn)亮，所需電流較小，可大大節(jié)省能耗，利用人體的視覺(jué)殘留，人可看到依然是四位數(shù)碼顯示。
如圖4所示，本實(shí)用新型的一個(gè)顯著特點(diǎn)是將自保持執(zhí)行機(jī)構(gòu)和磁保持機(jī)構(gòu)結(jié)合一體，由電信號(hào)控制了自保持機(jī)構(gòu)，具體來(lái)說(shuō)由磁保持機(jī)構(gòu)決定自保持機(jī)構(gòu)的狀態(tài)。對(duì)于電表，自保持機(jī)構(gòu)可為下壓觸點(diǎn)，對(duì)于水、氣表，自保持機(jī)構(gòu)可為相應(yīng)的下壓閥門(mén)。在本實(shí)施例中，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自保持機(jī)構(gòu)由手柄1通過(guò)曲輪軸2接曲輪3，連桿5通過(guò)連桿軸4接在曲輪3上，連桿5的另一端通過(guò)連桿軸6可導(dǎo)入連桿滑槽7中，杠桿8的一端頂觸保持桿9，保持桿的一端通過(guò)保持桿軸接在支架上，傳動(dòng)桿16的上端頂觸杠桿8的一端，傳動(dòng)桿16的另一端套接回位彈簧17組成；磁保持機(jī)構(gòu)有撥動(dòng)桿12通過(guò)磁鐵軸11接鐵芯，鐵芯分為上下鐵芯13、14，鐵芯與線圈15相接。其中撥動(dòng)桿12與保持桿9結(jié)合為一體。
當(dāng)動(dòng)作時(shí)，向左轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，曲輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿5下移，曲輪3壓下杠桿8，受回位彈簧17的作用，杠桿8將以6為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，右側(cè)與保持桿9的凸臺(tái)相抵，最終使保持桿9穩(wěn)定，并且保持杠桿8左側(cè)下壓。當(dāng)需要釋放上述狀態(tài)時(shí)，可以向右轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，打破平衡，受回位彈簧17的作用，傳動(dòng)桿16返回。電磁控制是給線圈15通電，使之產(chǎn)生磁場(chǎng)與磁鐵11的上下極性相互作用，使撥動(dòng)桿12向右移動(dòng)，保持桿9被撥向右側(cè)，凸臺(tái)向右，趕柑右側(cè)脫離，從而平衡破壞。如果線圈15得到一反向電流，磁鐵11將向左移動(dòng)，保持桿9回位，可以再次重復(fù)上述操作。傳動(dòng)桿16下側(cè)可抵住電觸點(diǎn)、下壓閥門(mén)等，實(shí)現(xiàn)電水氣的通斷動(dòng)作。
權(quán)利要求1.一種多方式輸入電水氣通用預(yù)收費(fèi)裝置，它包括控制電路的輸入接計(jì)量采集信號(hào)開(kāi)關(guān)、輸入接口啟動(dòng)上電信號(hào)開(kāi)關(guān)、輸入接口裝置，控制電路的輸出接顯示裝置以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路，控制電路還接有存儲(chǔ)器等，其特征在于所述的計(jì)量采集信號(hào)開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)上電信號(hào)開(kāi)關(guān)通過(guò)電源管理電路接控制電路的中央處理器(CPU)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多方式輸入電水氣通用預(yù)收費(fèi)裝置，其特征在于所述的計(jì)量采集信號(hào)開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)上電信號(hào)開(kāi)關(guān)分別連接隔離電容接電源管理電路輸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多方式輸入電水氣通用預(yù)收費(fèi)裝置，其特征在于所述的輸入接口裝置可為鍵盤(pán)或IC卡讀寫(xiě)接口，其中IC卡讀寫(xiě)接口通過(guò)隔離電路接CPU，對(duì)應(yīng)的輸入接口啟動(dòng)上電開(kāi)關(guān)可為鍵盤(pán)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)或IC卡到位開(kāi)關(guān)，也可為兩者鍵盤(pán)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)與IC卡到位開(kāi)關(guān)并接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多方式輸入電水氣通用預(yù)收費(fèi)裝置，其特征在于所述的顯示裝置可為L(zhǎng)ED，直接接CPU口線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多方式輸入電水氣通用預(yù)收費(fèi)裝置，其特征在于所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由結(jié)合一體的自保持執(zhí)行機(jī)構(gòu)和磁保持機(jī)構(gòu)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多方式輸入電水氣通用預(yù)收費(fèi)裝置，其特征在于所述的自保持機(jī)構(gòu)可為下壓觸點(diǎn)或下壓閥門(mén)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多方式輸入電水氣通用預(yù)收費(fèi)裝置，其特征在于所述的磁保持機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)有狀態(tài)檢測(cè)開(kāi)關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多方式輸入電水氣通用預(yù)收費(fèi)裝置，其特征在于所述的計(jì)量采集信號(hào)開(kāi)關(guān)可為撥動(dòng)開(kāi)關(guān)或磁簧開(kāi)關(guān)或光電偶合器，也可為三者同時(shí)并接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多方式輸入電水氣通用預(yù)收費(fèi)裝置，其特征在于所述的電源管理電路由三極管N1、N2、P1、穩(wěn)壓電路W和比較器B以及分壓電阻組成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多方式輸入電水氣通用預(yù)收費(fèi)裝置，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)電路的電源輸入端接濾波電容，該電容接升壓變壓器的輸出端，變壓器的輸入端接電源管理電路。
專(zhuān)利摘要一種多方式輸入電水氣通用預(yù)收費(fèi)裝置,它包括控制電路的輸入接計(jì)量采集信號(hào)開(kāi)關(guān)、輸入接口啟動(dòng)上電信號(hào)開(kāi)關(guān)、IC卡讀寫(xiě)接口和鍵盤(pán)組成輸入接口裝置,控制電路的輸出接顯示裝置以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路,控制電路還接有存儲(chǔ)器等,其計(jì)量采集信號(hào)開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)上電信號(hào)開(kāi)關(guān)分別連接隔離電容接電源管理電路輸入。本實(shí)用新型功耗較低,執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可適于電水氣表的控制;并且它既可利用IC卡交換數(shù)據(jù);又可利用鍵盤(pán)輸入數(shù)據(jù),通用性大大提高,其中IC輸入具有較好的安全結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)G07F15/06GK2384272SQ9921474
公開(kāi)日2000年6月21日 申請(qǐng)日期1999年7月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月1日
發(fā)明者邢偉華 申請(qǐng)人:邢偉華