[实用新型]智能卡水表

说明书

本实用新型涉及一种计费装置。

目前，水表的计量收费基本上采用人工抄表，收费，非常麻烦。也有投币式水表，这种表不用抄表，但需回收金属币，对一户一表采用投币式水表是不可行的。遥读式水表由于需进行工程安装，且需逐户抄表，同样非常麻烦。磁卡水表由于成本高，易复制，结构复杂，很难得到推广。因此现已逐步趋于采用预购水量自动计费装置，它是由智能卡、存储电路、静电防护电路、插座、接口电路、单片机、电压检测电路、音响部件、驱动电路、电磁阀、传感电路、到位检测电路、水表、电源、电池取出检测电路构成，如中国专利ZL93240254.2，但该方案仍有不足之处，智能卡采用自定义的卡片，对以后的金卡工程统一带来障碍；使用双稳态电磁阀时，不能有效地防止用户利用电磁阀常开状态时和电池取出检测电路的不足，使其断电而电磁阀仍开启，使计费装置不起作用，用户可以盗用水量；没有显示装置使用户不能了解剩余水量及计费装置的工作状况。

本实用新型的目的是提供一种能了解剩余水量和电源电压的通用性强的智能卡水表。

本实用新型的目的是通过下述方案实现的：设置一个由译码器和液晶显示屏构成的显示器，通过译码器与单片机连接；在单片机的电源输入端并联一个蓄能机构，以防在断电时给单片机提供电能保存数据和发出关闭电磁阀的指令；在驱动电路的电源输入端并联一个蓄能机构，以防在断电时给驱动电路提供电能关闭电磁阀；所用的智能卡是串行的存储器卡。

在电源上并联一个蓄能电容，用以提高电源的输出功率。

本实用新型由于设置了显示器，使用户能知道剩余水量的多少和电源电压的情况；在单片机的电源输入端并联了蓄能机构，在断电时使单片机知道发生异常，能使用它的电能保存数据和发出关闭电磁阀的指令；在驱动电路的电源输入端并联了蓄能机构，在断电时驱动电路能使用它的电能关闭双稳态电磁阀；在电源上并联一个蓄能电容，其蓄存的电量与电池的电量叠加，能提高输出功率，保证在电池电压较低时也能可靠地开启或关闭双稳态电磁阀。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的原理图；

图2是图1的电路图。

参照图1、图2，智能卡IC1是型号为24C01A的串行存储器卡(EEPROM)，为I2总线接口，智能卡IC1是用户到自来水管理部门购买自来水时，用专用的读写卡器在存储器卡上写入购买水量，智能卡IC1与插座1相匹配。接口电路2由电阻R1-R6、常闭开关K1构成，用于智能卡IC1和单片机IC2之间的电气连接，当智能卡IC1插入插座后，常闭开关K1开启。单片机IC2的型号为PIC16F84，是控制小装制工作的核心。电阻R12，电容C4组成一个振荡电路，提供单片机IC2的工作频率电阻R9、开关K2组成单片机IC2复位电路，提供单片机IC2的复位信号。蓄能机构7由电容C2和串联的二极管D1～D4串联组成，它被并联在单片机IC2的电源输入端，在断电时能为单片机IC2提供电能，使单片机IC2能保存数据和发出关闭电磁阀6的指令。音响部件3由压电陶瓷片构成，由单片机IC2控制，用于提醒用户电压不足、水量不多及其他异常情况。显示器由液晶显示屏LCD和译码器IC3构成。液晶显示屏LCD的型号为S808，能显示4位数000.0～999.9，它通过型号为AY0438的译码器IC3以3根线与单片机IC2连接，用于显示电源电压、剩余水量。驱动电路4由三极管T1～T4、二极管D6～D9、电阻R7、R8、R10、R11构成，由单片机IC2控制其对电磁阀6的开启或关闭。蓄能机构5由电容C3与二极管D5串联构成，被并联在驱动电路4的电源输入端，在断电时能为驱动电路4提供电能关闭电磁阀6。电磁阀6为双稳态电磁阀。检测电路IC4的型号为AN051，是电压检测器，一脚接电源正极，一脚接电源负极，另一脚与单片机IC2相连接，用以向单片机IC2提供电源电压不足信号，即当电源电压高于设定电压时，检测器输出高电平给单片机IC2，电源电压E常，如果电压低于设定电压时，检测器输出低电平给单片机IC2，电源电压不正常，单片机IC2通过音响部件3和显示器发出信号通知用户电压不足。传感电路8由电阻R13、电容C5、计量开关K3构成，用户用了0.1立方水时计量开关K3导通一次，它将水表9的计量信号转换成电信号送入单片机IC2。水表9即为普通常用水表。电源10为4节干电池串联构成。在电源10的两端并联一个蓄能电容C1，其蓄存的电量与电池的电量叠加，能提高输出功率，即使在电池电压较低时，也能保证对双稳态电磁阀6的开启或关闭。

工作原理：当4节串联干电池接入向智能水表供电，单片机IC2开始工作：检测电源电压和储存水量，并由显示器不断显示有关数据，一切正常时，单片机IC2指令驱动电路4开启双稳态电磁阀6供水，同时通过传感电路8读取水表9上随时被用水量，并在储存水量中随时扣除掉。当储存水量或电源电压低于设定值时，单片机IC2发出指令，使音响部件3发出报警声，用户从报警中或预先在显示的有关数据中得知，是储存水量不多，还是电源电压低。如果是储存水量不多，即要以智能卡IC1去购水点购水，将购过水的智能卡IC1插入插座1，由单片机IC2读取智能卡IC1上已购取水量的信息即可。如果是电源电压低，只要购4节干电池串联接入即可。