專利名稱：智能電度表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種智能電度表。
現(xiàn)在通用的電度表為老式電磁機(jī)械表，這種電度表已不能適應(yīng)現(xiàn)代生活，也不便于電管部門進(jìn)行系統(tǒng)化管理。尤其是收繳電費(fèi)，用電部門需設(shè)眾多專人負(fù)責(zé)走門串戶，碰到用戶不在家或拖欠電費(fèi)問(wèn)題，令用電管理部門頭疼。智能化電度表就能很好的解決這一問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)電能作為商品采取“先付款、后用電”原則，使供電部門和用戶之間建立起一種合理的供求關(guān)系，出現(xiàn)了智能IC卡電度表。該種電表采用全電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了智能化管理，但在實(shí)際應(yīng)用中存在著以下缺陷如計(jì)量不準(zhǔn)、IC卡易損壞等，由于采用串聯(lián)電阻測(cè)量電流的方法，當(dāng)串入的電阻過(guò)大時(shí)，其負(fù)載能力變小，串入的電阻過(guò)小時(shí)，在小電阻、大電流的情況下，就會(huì)造成測(cè)量不準(zhǔn)，這是目前IC卡電表的最大缺點(diǎn)。另外，由于IC卡有8個(gè)引腳，在長(zhǎng)期使用中由于臟污、磨損等原因，易造成接觸不良，使機(jī)器很難讀取數(shù)據(jù)。
本實(shí)用新型目的旨在提供一種能克服IC卡電度表所存在的上述缺陷且能實(shí)現(xiàn)電度表智能化的TM智能電度表。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)如下，它包括電度表和電路部分，電路部分含有CPU電路、信號(hào)檢測(cè)電路、外顯示電路、用電控制電路及電源電路，CPU電路包括CPU，其外部聯(lián)接有外存儲(chǔ)器、軟件狗、TM卡頭及晶振組件；信號(hào)檢測(cè)電路含有反射型光電耦合器和驅(qū)動(dòng)器，光電耦合器的發(fā)射管和接收管固定在電表內(nèi)轉(zhuǎn)盤的上方，轉(zhuǎn)盤上有涂黑的檢測(cè)條，用電時(shí)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，因檢測(cè)條吸收光線使光電耦合器采集信號(hào)，光電耦合器的接收管經(jīng)驅(qū)動(dòng)器接到CPU的INT1口；外顯示電路由兩個(gè)顯示燈和兩路驅(qū)動(dòng)器組成，兩路驅(qū)動(dòng)器的輸入端分別接CPU的P15和P16口，輸出端分別經(jīng)限流電阻和兩個(gè)顯示燈相連后接地；用電控制電路由限流電阻、三極管和繼電器組成，限流電阻一端接CPU的P11口，另一端接三極管的基極，三極管的發(fā)射極接地，集電極經(jīng)繼電器控制線圈后接+12V；電源電路包括變壓器、整流橋、濾波器和穩(wěn)壓集成電路，變壓器初級(jí)線圈接220V交流電源，次級(jí)接整流橋與濾波器后一路連到用電控制電路，另一路接到穩(wěn)壓集成塊的輸入端，穩(wěn)壓集成塊輸出端分別連接到CPU電路、外顯示電路及信號(hào)檢測(cè)電路中為其提供+5V電源；電表的輸入火線端斷開，兩斷點(diǎn)接在供電控制電路中繼電器兩常閉觸點(diǎn)上，上述電路部分除TM卡頭、外顯示燈和光電檢測(cè)頭以外，均焊接在一塊電路板上，該板被封裝在方盒內(nèi)置于電度表下方，TM卡頭和顯示燈固定在方盒前面板上或單獨(dú)引出的固定板上。另外，作為選項(xiàng)的LED顯示屏其信號(hào)線分別接CPU的RXD、TXD口。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)一步敘述

圖1為本實(shí)用新型的方框圖。
圖2為本實(shí)用新型的電原理圖。
圖3為本實(shí)用新型的外形結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為TM卡示意圖。
圖1中1表示CPU電路，2是信號(hào)檢測(cè)電路，3是外顯示電路，4是用電控制電路，5是電源電路，6是電度表。
圖2中，CPU電路1內(nèi)的CPU選89C51，其18、19腳接晶振TX，晶振TX兩端分別接電容C1、C2后再接地；外存儲(chǔ)器IC3選AT2402，其1、8腳經(jīng)上拉電阻R6與+5V電源相聯(lián)，2、3、4、7腳與地相聯(lián)，5、6腳一方面分別接電阻R4、R5后接地，另外又分別和CPU的腳21、22相聯(lián)，由此組成外存儲(chǔ)電路完成數(shù)據(jù)的存貯工作；軟件狗IC4選MAX813，其1、8腳相聯(lián)，2腳與+5V相連，7腳一方面經(jīng)電阻R11接地，又和CPU的腳9相連，腳6接CPU的腳3，腳3、4接地，腳2一方面接+5V，一方面又經(jīng)電容C5接地，當(dāng)程序出現(xiàn)死機(jī)時(shí)，軟件狗可保證可靠復(fù)位；TM卡頭DH外殼接地，內(nèi)芯為數(shù)據(jù)線，它一方面和CPU腳1相接，又經(jīng)上拉電阻R10接+5V。信號(hào)檢測(cè)電路2內(nèi)含光電耦合器JC和驅(qū)動(dòng)器IC2E，IC2選7404，耦合器JC的發(fā)射管正極經(jīng)插座CZ1和電阻R9相串聯(lián)接至+5V，負(fù)極經(jīng)CZ1接地，接收管集電極經(jīng)CZ1一方面串接電阻R8和+5V相連，另外又和驅(qū)動(dòng)器IC2的腳11相連，驅(qū)動(dòng)器IC2E輸出端腳10連接由C6和R7相并聯(lián)組成的濾波器之后又和CPU腳13相連，這樣可以提高從信號(hào)檢測(cè)電路來(lái)的信號(hào)的精度，保證其準(zhǔn)確無(wú)誤。外顯示電路3內(nèi)的驅(qū)動(dòng)器IC2A、IC2B、IC2C、IC2D也選7404和信號(hào)檢測(cè)電路2內(nèi)的IC2E共用一個(gè)集成塊，其中一路顯示由CPU腳7接IC2腳5、IC2腳6接腳9，IC2腳8經(jīng)限流電阻R2接顯示燈L1接地；另一路由CPU腳6接IC2腳1，IC2腳2、3相連，腳4經(jīng)R3接顯示燈L2再接地，兩顯示燈可選不同顏色，其功能是當(dāng)用戶正常用電時(shí)L1亮，當(dāng)停電時(shí)L2亮。用電控制電路4由三極管V1、繼電器JD1和限流電阻R1組成，由CPU腳2經(jīng)電阻R1和三極管V1的基極相連，V1射極接地，集電極串接繼電器線圈后接+12V，用電控制電路的作用是控制用戶用電。電源電路5連接如下電源變壓器B1初級(jí)接220V，次級(jí)接整流橋Q1，整流橋輸出后接電感L3同C9、C4并聯(lián)組成的濾波器為用電控制電路4提供+12V電源，濾波器后邊接穩(wěn)壓集成電路V2，V2輸出端提供+5V電源，電容C8和C3并接在+5V輸出端起濾波作用。LED顯示屏7連接到CPU的腳10、11。
圖3中A是一體式外形結(jié)構(gòu)，其中6是電度表，8是TM智能電度表的電路封裝方盒，9是TM卡頭，10是顯示燈；B是分體式，即封裝方盒和面板分離，其中11是分體面板，C是數(shù)顯一體式，其中12是數(shù)碼顯示；D是數(shù)字分體式(一)，其中分體面板11上裝有顯示燈10、TM卡頭9與數(shù)碼顯示12，由封裝方盒8內(nèi)引出線接在分體面板11上。E是數(shù)顯分體式(二)，其中分體板11只裝有顯示燈10和TM卡頭，數(shù)碼顯示12則裝在封裝方盒8的面板上。
圖4中A是TM卡的正視圖，B是其側(cè)視圖。
本實(shí)用新型的使用過(guò)程如下，用戶持TM卡到電管部門繳費(fèi)后，電管部門將收費(fèi)折合成用電量寫進(jìn)卡內(nèi)，用戶將TM卡對(duì)準(zhǔn)TM智能電度表的TM卡頭輕輕碰觸后，即將用電數(shù)讀入表內(nèi)記存，用戶用電時(shí)，電度表內(nèi)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)圈數(shù)由檢測(cè)電路檢測(cè)以中斷方式通知CPU，當(dāng)圈數(shù)夠0．1度時(shí)，CPU從中減去0．1，如此反復(fù)下去，此時(shí)顯示燈L1亮，用電控制繼電器常閉，用戶用電屬正常使用狀態(tài)，當(dāng)數(shù)據(jù)遞減至0時(shí)，用戶斷電，需再繳費(fèi)使用。
本實(shí)用新型采用原電度表和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合方式，有效地解決了計(jì)量不準(zhǔn)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了智能化管理，由于使用TM(Touch Memory)卡，只有兩個(gè)觸點(diǎn)，克服了IC卡觸點(diǎn)多，易磨損、臟污造成接觸不良，使機(jī)器讀數(shù)不準(zhǔn)的缺陷，TM卡采用不銹鋼封裝，表面不易臟，且不怕折、不怕水和磁等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種智能電度表，包括電度表和電路部分，其特征是該電度表電路部分含有CPU電路、信號(hào)檢測(cè)電路、外顯示電路、用電控制電路及電源電路，CPU電路包括CPU，其外部聯(lián)接有外存儲(chǔ)器、軟件狗、TM卡頭及晶振組件；信號(hào)檢測(cè)電路含有反射型光電耦合器和驅(qū)動(dòng)器，光電耦合器的發(fā)射管和接收管固定在電表內(nèi)轉(zhuǎn)盤的上方，轉(zhuǎn)盤上有涂黑的檢測(cè)條，用電時(shí)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，因檢測(cè)條吸收光線使光電耦合器采集信號(hào)，光電耦合器的接收管經(jīng)驅(qū)動(dòng)器接到CPU的INT1口；外顯示電路由兩個(gè)顯示燈和兩路驅(qū)動(dòng)器組成。兩路驅(qū)動(dòng)器的輸入端分別接CPU的P15和P16口，輸出端分別經(jīng)限流電阻和兩個(gè)顯示燈相連后接地；用電控制電路由限流電阻、三極管和繼電器組成。限流電阻一端接CPU的P11口，另一端接三極管的基極，三極管的發(fā)射極接地，集電極經(jīng)繼電器控制線圈后接+12V；電源電路包括變壓器、整流橋、濾波器和穩(wěn)壓集成電路。變壓器初級(jí)線圈接220V交流電源，次級(jí)接整流橋與濾波器后一路連到用電控制電路，另一路接到穩(wěn)壓集成塊的輸入端，穩(wěn)壓集成塊輸出端分別連接到CPU電路、外顯示電路及信號(hào)檢測(cè)電路中為其提供+5V電源。電表的輸入火線端斷開，兩斷點(diǎn)接在供電控制電路中繼電器兩常閉觸點(diǎn)上，上述電路部分除TM卡頭、外顯示燈和光電檢測(cè)頭以外，均焊接在一塊電路板上，該板被封裝在方盒內(nèi)置于電度表下方，TM卡頭和顯示燈固定在方盒前面板上。
專利摘要本實(shí)用新型是一種智能電度表,屬智能化用電計(jì)量裝備,它由電度表、CPU電路、信號(hào)檢測(cè)電路、外顯示電路、用電控制電路和電源電路組成,由于采用光電反射采集信號(hào)及TM技術(shù),克服了使用IC卡計(jì)量不準(zhǔn)、易磨損、臟污和接觸不良的通病,從而實(shí)現(xiàn)用電的智能化管理。該電度表可廣泛地使用于廣大的用電戶。
文檔編號(hào)G01R21/00GK2306515SQ9723412
公開日1999年2月3日 申請(qǐng)日期1997年9月3日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月3日
發(fā)明者李明, 楊濤, 秦鵬, 王浩, 王建忠, 畢建純, 王洪峰 申請(qǐng)人:李明