[实用新型]家用电能定量收费监控器

说明书

本实用新型提出的是一种家用电能定量收费监控器，属于单片计算机应用技术领域。

目前家庭电能计量主要是采用感应式单相电度表。供电部门每月根据电度表的计量数据向用户收取电费。由于电度表分散在各处，且数量很多，给抄表工作带来困难。供电部门不仅定时派人上门抄表，还需要保存大量抄表数据核算电费，并通知用户缴纳电费，花费了大量的人力、物力。这种定时抄表收费方法既复杂，而且效率很低。

本实用新型的目的是提供一种可安装在电度表里的家用电能定量收费监控器，它能够让用户自觉及时地定量缴纳电费，无需供电部门抄表收费。

本实用新型的技术解决方案：家用电能定量收费监控器，包括由一片带有计数器和只读存储器的单片计算机CPU、密码库、显示器、键盘、声响告警器、跳闸器组成，它们间的连接关系是CPU的计数器端口10与电平稳压器11的输出端相接，CPU的输出口12与跳闸器K的输入端相接，CPU的输出口13与声响告警器14的控制端相接，八段六位数码显示器20的输入端与CPU的输出端21－28相接，CPU的输入端29、30与键盘的输出端相接。CPU内的移位寄存器31的输出端对应与八段六位数码显示器20的输入口相接，CPU的串行输出端32与移位寄存器的串行信号输入端相接，CPU的同步脉冲信号输出端33与移位寄存器同步脉冲信号输入端相接，密码库的数据端口与CPU的数据端口相接，密码库的地址端口通过锁存器与CPU的地址端口相接。

本实用新型的构思是在电度表里安装一个单片计算机监控器，其中电度表必须是脉冲式电度表。单片计算机内的计数器累计由脉冲式电度表发出的脉冲量，当用户消耗电能达到电度定量值时，监控器发出告警信号并经过一定时间跳闸切除电源。另外监控器包含一个密码库，库中的密码是由供电部门预先随机产生设置的，每个密码代表规定数量的电能。监控器根据接收的密码与密码库内当前的密码比较，每次密码匹配，使跳闸器接点接通电源，脉冲量累计寄存器内容相应减少一个电度定量值，并准备接收下一个密码。

这样，每当监控器告警时，用户必须到收费处缴纳规定数量的电费，方可按电度表的编号查询密码，回家后通过监控器的键盘输入密码，即可用电。

按照上述构思实用新型的家用电能定量收费监控器是由带有计器和只读存储器的单片计算机、密码库、键盘、显示器、声响告警器和跳闸器组成。如图3所示，脉冲式电度表输出的脉冲量信号经电平处理后输入计算机内的计数器计数，密码库是存放了密码的可编程只读存储器，键盘由十个数字键和输入开始、输入完毕两个命令键构成，用于输入密码，六位数码显示器用于显示电度量或输入的密码值。当计数器累计的电度量达到电度定量值时，声响告警器发出声音信号提醒用户，经过一定时间，如果累计寄存器的内容仍然超过电度定量值，单片计算控制跳闸器跳闸切除电源。当键盘输入的密码与密码库中当前密码匹配，将累计寄存器的内容减少一个电度定量值，并且将下一个密码作为当前密码准备匹配，如果已跳闸，则使跳闸器接点接通电源。单片计算机的运行程序存放在片内只读存储器，它的流程框图如图2所示。

本实用新型的优点是体积小、成本低、功耗小、易操作，与脉冲式电度表结合，能起到预收电费的作用，而不用定时上门抄表，简化了收费过程，提高了劳动效率。本实用新型还可应用在水表和煤气表上，实现家庭用电、用水和煤气收费的自动化管理。

附图1是实施例的硬件电路示意图。图中的19是复位线，16、17是时钟输入端，18是晶振，15是现有触发器，跳闸器K是现有技术。

附图2是单片计算机运行程序的流程图。

附图3是家用电能定量收费监控器的结构框图。

本实用新型的一个具体实施例是采用MCS－96系列单片计算机构成的家用电能定量收费监控器，详细的电路结构说明如下：参见附图1，采用了MCS－96系列型号为8794BH单片计算机，该型号的单片计算机除2个16位定时器，5个8位输入、输出口外，还带有8K字节内部EPROM，运行程序和密码库都可存入片内EPROM。脉冲式电度表的脉冲量信号经电平处理后输入单片机的HSI.1口供CPU内的定时器计数。单片机串行I／D口操作模式设置为移位寄存器模式，6位数码显示器和键盘扫描信号由RXD口串行输出，TXD给出同步脉冲，移位寄存器LS164将8位串行信号转换成并行信号输出并锁存送给显示器和键盘，P0.1和P0.2为键盘反馈的查询线输入口，P3.0－P3.7为显示器的段数据口，报警器由P4.4控制，声响由一块语音芯片形式经放大后由扬声器发出，控制跳闸器的驱动信号由P4.0输出。监控器的电源由电度表提供，备有可冲电电池作为掉电备份电源。