專利名稱：數(shù)碼式預(yù)付費(fèi)電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種計(jì)量裝置，具體涉及一種數(shù)碼式預(yù)付費(fèi)電能表。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的單位和居民家庭使用的計(jì)量電表，大都為機(jī)械式計(jì)數(shù)表，人工抄表收費(fèi)，所需人員多，勞動強(qiáng)度大，工資成本高，誤差作弊現(xiàn)象時有發(fā)生，而且一些單位拖欠電費(fèi)的現(xiàn)象十分嚴(yán)重，給供電單位造成重大經(jīng)濟(jì)損失；現(xiàn)在一些單位和住戶正在推行IC卡預(yù)付費(fèi)電表，采用IC卡作為信息載體，有效解決了拖欠費(fèi)現(xiàn)象，但由于殼體上外露IC卡座接口，使控制器易受破壞性攻擊，同時易受污染損壞，使用壽命不長。另外由于IC卡本身邏輯加密性不強(qiáng)，容易被破譯復(fù)制，可靠性差，存在著管理上的漏洞和經(jīng)濟(jì)上的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是徹底改變傳統(tǒng)機(jī)械式計(jì)數(shù)、人工抄表收費(fèi)的原始落后狀況，避免誤差作弊漏洞及拖欠費(fèi)現(xiàn)象，對現(xiàn)有IC卡預(yù)收費(fèi)表的殼體上外露IC卡座易受破壞攻擊污染以及IC卡易被破譯復(fù)制的弊端進(jìn)行改進(jìn)，而提供一種計(jì)量準(zhǔn)確、工作可靠、抗攻擊、抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)安全、技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良的數(shù)碼式預(yù)付費(fèi)電能表。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這種數(shù)碼式預(yù)付費(fèi)電能表具有CPU處理器、采樣電路、繼電器控制電路、鍵盤電路、EEPROM存儲器、液晶顯示模塊、電源部分，上述電路以CPU處理器為核心，用戶購買的電量用多位隨機(jī)加密的阿拉伯?dāng)?shù)字碼代表，并由用戶將這多個數(shù)字通過鍵盤及電路輸入至CPU處理器，CPU處理器識別、確認(rèn)，完成數(shù)碼加密和解密，根據(jù)所購電量定額發(fā)出開、關(guān)命令至繼電器控制電路，繼電器控制電路自動接通或自動切斷用戶的供電通道，采樣電路采用具有脈沖輸出的電能計(jì)量專用芯片，輸出的脈沖信號送至CPU處理器進(jìn)行自動計(jì)數(shù)，CPU處理器通過鍵盤電路完成人機(jī)對話，CPU處理器還輸出信號給液晶顯示模塊，液晶顯示模塊顯示輸入的參數(shù)和控制器當(dāng)前狀態(tài)，CPU處理器還將數(shù)據(jù)信息輸出連接至EEPROM存儲器中，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)貯，并使存貯的數(shù)據(jù)不丟失，電源部分為3.6V/3AH鋰電池，為各部分電路提供工作電源。
本實(shí)用新型采用先進(jìn)的數(shù)碼技術(shù)應(yīng)用于電表中，是將用戶購買的電量用八位隨機(jī)加密的阿拉伯?dāng)?shù)字碼代表，這些是包括控制器表號、購買次數(shù)、購買量、隨機(jī)數(shù)、上次返回數(shù)碼等諸多信息，經(jīng)特殊運(yùn)算生成的多種控制碼，并由用戶自己將八位數(shù)字通過鍵盤輸入到本控制器的CPU處理器中，CPU處理器識別確認(rèn)正確后，并恢復(fù)到原始購買量數(shù)據(jù)，同時生成一返回數(shù)碼，作為下一次購電的返回碼，存儲在EEPROM存儲器內(nèi)，CPU處理器接收具有脈沖輸出的高精度電能計(jì)量專用芯片AD7755送來的脈沖信號，當(dāng)數(shù)據(jù)被核減為某一值時(該數(shù)據(jù)值可以設(shè)定)，系統(tǒng)將自動發(fā)出警告信號(蜂鳴器發(fā)出聲音)來提醒用戶“所購電量不多，需要按時購買電量”，當(dāng)數(shù)據(jù)被核減為“0”時，系統(tǒng)自動切斷用戶的供電通道，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)控制，當(dāng)用戶再次輸入數(shù)據(jù)，并且恢復(fù)的數(shù)據(jù)大于零時，系統(tǒng)自動接通用戶的供電通道。本實(shí)用新型用數(shù)據(jù)輸入取代IC卡作為信息載體，可有效避免IC卡座接口外露殼體上，也就防止了人為的破壞復(fù)制和污染損壞，還防止了IC卡的人為復(fù)制作弊漏洞，避免了供電部門重大的經(jīng)濟(jì)損失，本實(shí)用新型構(gòu)思新穎、設(shè)計(jì)合理、計(jì)量準(zhǔn)確、工作可靠、抗攻擊、抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)安全、顯示直觀，技術(shù)先進(jìn)，性能優(yōu)良。
具體特點(diǎn)如下本實(shí)用新型采用用戶購買八位數(shù)碼交換預(yù)付費(fèi)數(shù)據(jù)的方式，而數(shù)碼交換預(yù)付費(fèi)數(shù)據(jù)是為解決IC卡預(yù)付費(fèi)產(chǎn)品存在的易受功擊，易受污染問題而提出的。
數(shù)碼含有編碼和密碼的雙重含義，即由計(jì)算機(jī)根據(jù)加密規(guī)則進(jìn)行編碼。
數(shù)碼交換數(shù)據(jù)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)碼由一組變形的數(shù)據(jù)碼代表。
數(shù)碼交換預(yù)付費(fèi)數(shù)據(jù)的定義傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是用來交換預(yù)付的電購買量數(shù)據(jù)。
數(shù)碼交換預(yù)付費(fèi)數(shù)據(jù)控制技術(shù)及其產(chǎn)品主要特點(diǎn)
1.硬件安全不存在暴露卡口問題，沒有數(shù)據(jù)傳輸體存在，因此就不存在非法復(fù)制和黑市交易，可避免任何形式的攻擊。
2.數(shù)億組以上的數(shù)碼，幾乎沒有解密的可能。
由于預(yù)收費(fèi)設(shè)備與數(shù)碼發(fā)行系統(tǒng)形成嚴(yán)格的一一對應(yīng)關(guān)系，因此可以根據(jù)使用次數(shù)、購買數(shù)量、操作時間等因素產(chǎn)生加密算法，并依賴上述數(shù)據(jù)調(diào)用不同的密碼庫，產(chǎn)生只有設(shè)備和系統(tǒng)雙方能夠理解的數(shù)碼；采用8位數(shù)碼方式，并且以明碼方式存在，有利于數(shù)據(jù)的傳輸和交換。返回碼可以驗(yàn)證系統(tǒng)的安全；由于采用了8位十進(jìn)制數(shù)碼表示方式，就為鍵盤輸入提供了必要條件。采用了鍵盤方式就可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的完全密閉數(shù)碼交換數(shù)據(jù)方式，采用了約定數(shù)據(jù)量的限制方法，因此在數(shù)億組以上的數(shù)碼中，可以使用的數(shù)碼數(shù)量動態(tài)地保持為990組，幾乎不存在試探輸入的可能，因此具有極高的安全系數(shù)。
3.不存在被外界攻擊的技術(shù)隱患。
4.不怕污染，適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)。
5.產(chǎn)品壽命超過10年，靜態(tài)電流為5-6uA6.設(shè)備幾乎不耗電，非常節(jié)能7.交費(fèi)無需到指定地點(diǎn)，可采用電話語音支付系統(tǒng)，非常方便用戶，可以減少營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)數(shù)量，最大限度降低管理系統(tǒng)投資采用數(shù)碼交換技術(shù)后，用戶可以親自到有關(guān)的營業(yè)網(wǎng)點(diǎn)交費(fèi)購買數(shù)碼；也可以采用電話語音支付系統(tǒng)交費(fèi)得到數(shù)碼；也可以通過電話向授權(quán)的金融機(jī)構(gòu)交費(fèi)獲得數(shù)碼。交費(fèi)時，只提供八位設(shè)備號和八位用戶返回碼即可，因此，管理系統(tǒng)的投資少，維護(hù)最方便，安全系數(shù)最高，極大地方便用戶參與預(yù)收費(fèi)技術(shù)的推廣應(yīng)用。
8.用戶管理系統(tǒng)投資小，布點(diǎn)少，維護(hù)簡單，設(shè)備安全，例如，一個城市用二臺小型機(jī)便可完成方便用戶的售電工作，比1000個網(wǎng)點(diǎn)成本低上百倍。
9.新技術(shù)的切斷裝置確保實(shí)現(xiàn)有效的控制。
10.新型計(jì)量傳感器確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)遞減與基表數(shù)據(jù)遞增保持一致。
11.控制系統(tǒng)采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，確保產(chǎn)品性能穩(wěn)定到低成本，(比IC卡表節(jié)省IC卡)；12.全國獨(dú)有產(chǎn)品，售后服務(wù)體系完善。
13.無載體接觸交換數(shù)據(jù)，可網(wǎng)上交易，通過WAP或短信息、聲訊臺等方式，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作；數(shù)碼式預(yù)付費(fèi)控制器產(chǎn)品符合預(yù)付費(fèi)產(chǎn)品在我國真正推廣應(yīng)用的十個因素，我們可以預(yù)言現(xiàn)有的接觸式IC卡預(yù)付費(fèi)控制技術(shù)只是過渡產(chǎn)品，最終將會被數(shù)碼式預(yù)付費(fèi)控制技術(shù)所取代。


圖1為本實(shí)用新型原理框圖圖2、圖3兩圖合起來為本實(shí)用新型實(shí)施例電原理圖。
圖4為本實(shí)用新型外形示意圖具體實(shí)施方式
參見圖1及圖2、圖3，本實(shí)用新型具有CPU處理器，采樣電路、繼電器控制電路、鍵盤電路、EEPROM存儲器、液晶顯示模塊、電源部分。ACPU處理器PIC16C63PIC16C63芯片做為微處理器芯片主要完成數(shù)據(jù)信息——數(shù)碼的加密和解密；對用戶用電時根據(jù)所購電量定額來接通或斷開供電通道，完成電量預(yù)收費(fèi)功能；對用戶在用電時的電量自動計(jì)量；完成人機(jī)對話功能顯示輸入的參數(shù)和控制器當(dāng)前的狀態(tài)；為使數(shù)據(jù)能轉(zhuǎn)貯并使其存貯的數(shù)據(jù)不丟失，將用戶用電信息定時地保存在EEPROM中；同時具有防偽、防竊電、應(yīng)急用電報警等功能。B采樣電路采用高精度的電子計(jì)量專用集成芯片AD7755。C鍵盤電路鍵盤部分采用3×5(8根I/O線)矩陣式結(jié)構(gòu)。RC5(16)、RC6(17)、RC7(18)三根I/O作為行線，通過上拉電阻(R13、R16、R18、R19)接到+3.6V上；RCO(11)、RC1(12)、RC2(13)、RC3(14)、RC4(15)四根I/O線作為列線。其中10個數(shù)字鍵(0-9)、5個功能鍵。D顯示模塊顯示模塊采用LCD顯示液晶顯示電路由HT1621綁定模塊組成，CPU處理器通過三根I/O線與HT1621芯片相連，可以顯示購電量(度)、剩余電量、應(yīng)急、故障、違章、密碼錯、輸入密碼、開閥等狀態(tài)。E繼電器開關(guān)電路(繼電器為自保持繼電器)根據(jù)控制器剩余電量的有無，CPU處理器控制繼電器開關(guān)動作當(dāng)剩余電量為零時，CPU發(fā)出相應(yīng)命令，切斷供電通道。
當(dāng)輸入購電數(shù)碼(所購電量不為零)，控制器確認(rèn)數(shù)碼正確后，CPU發(fā)出相應(yīng)命令，接通供電通道。FEEPROM存儲器CPU處理器通過2根I/O口線與AT24LC02相連，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中采用了AT24LC02作為EEPROM。為使數(shù)據(jù)能轉(zhuǎn)貯并使其存貯的數(shù)據(jù)掉電時不丟失，CPU處理器將用戶用電信息定時地保存在EEPROM中。H電源部分(見框圖)3.6V/3AH鋰電池為控制器各部分(采樣電路、EEPROM存儲器、顯示電路、CPU處理器、鍵盤電路)提供3.6V工作電源。
參見2、圖3的電原理圖，因一張圖篇幅的限制，將個完整實(shí)施電原理圖分為圖2、圖3兩張圖，所以圖2、圖3合起來才為本實(shí)施例電原理圖。
該控制器以美國的MICROCHIP公司的PIC16C63為核心，結(jié)合矩陣式鍵盤，I2C總路線的串行EEPROM，24LC01/02；HT1621為驅(qū)動芯片的液晶顯示模塊，完成電子式電表的各項(xiàng)控制功能；核心采用密碼交換形式，按其電路結(jié)構(gòu)主要分為兩大部分采樣、驅(qū)動和電源電路以及控制部分電路。
1數(shù)碼的意義將用戶購買的電量用八位隨機(jī)加密的阿拉伯?dāng)?shù)字碼代表(包括控制器表號、購買次數(shù)、購買量、隨機(jī)數(shù)、上次返回數(shù)碼等諸多信息，經(jīng)特殊運(yùn)算生成多種控制碼)，并由用戶自己將八個數(shù)字通過鍵盤輸入到預(yù)付費(fèi)電能表控制器中，控制器識別后，確認(rèn)正確并恢復(fù)到原始購買量數(shù)據(jù)的過程。
2數(shù)碼式預(yù)付費(fèi)控制器工作原理用戶將購買的表示電量的數(shù)碼通過預(yù)付費(fèi)控制器鍵盤輸入到控制器后，經(jīng)控制器識別確認(rèn)正確后，恢復(fù)成可視的購買數(shù)據(jù)，同時生成一返回數(shù)碼(作為下一次購電的返回碼)，存儲在存儲器內(nèi)。控制器接收采樣電路的高精度專用電能計(jì)量集成芯片AD7755送來的脈沖信號，并根據(jù)脈沖信號核減所恢復(fù)的數(shù)據(jù)；當(dāng)數(shù)據(jù)被核減為某一值時(該數(shù)據(jù)值可以設(shè)定)，系統(tǒng)將自動F發(fā)出警告信號(峰鳴器發(fā)出聲音)來提醒用戶所購電量不多，需要按時購買電量；當(dāng)數(shù)據(jù)被核減為“0”時，系統(tǒng)自動切斷用戶的供電通道，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)控制。當(dāng)用戶再次輸入數(shù)據(jù)，并且恢復(fù)的數(shù)據(jù)大于零時，系統(tǒng)自動接通用戶的供電通道。
電路分析如下圖2具有CPU處理器IC1P1C16C63，EEPROM存儲器IC2AT24C01，液晶顯示模塊IC3HT1621，鍵盤電路；圖3具有采樣電路電能計(jì)量專用芯片IC4AD7755，繼電器控制電路IC5TLP521-2、IC6BA6208、J1，電源部分變壓器繞組T1、T2、整流橋B1、整流二極管D1、D2、三端穩(wěn)壓器IC7、IC8。
圖2、圖3共用上述圖3中的電源部分工作電源，同時，圖2與圖3的電路連接通過插頭插座CZ1、CZ2的對接實(shí)現(xiàn)。
下面具體分析如下(一)采樣、驅(qū)動和電源電路如圖所示(1)電源部分由兩組電源構(gòu)成，其中一組+5V提供給數(shù)字電路部分，另一組+5V提供給模擬電路部分。
工作流程如下220V交流電經(jīng)變壓器的一個繞組T1變壓后經(jīng)橋堆B1整流后得到9V左右的直流電壓，經(jīng)C18，C26濾波得到較為平滑的直流電壓，再經(jīng)三端穩(wěn)壓器IC7(78L05)變壓后得到+5V的電壓后經(jīng)C23，C24濾波得到一平滑的直流電壓給數(shù)字部分供電。
其中C18為330uF/15V，C26為104，C23為103，C24為100uF/16 V。
同時220V經(jīng)變壓器的另一個繞組T2變壓后經(jīng)全波整流電路D1和D2后得到一個約9V的直流電壓，經(jīng)C2，C3濾波后得到一平滑的直流電壓，經(jīng)IC8(78L05)后得到一穩(wěn)定直流電壓經(jīng)C4，C5濾波后得到一穩(wěn)定的+5V工作中電源給模擬電路部分供電。
(2)電子采樣部分該部分采用高精度的電子計(jì)量專用芯片IC4(AD7755)，該芯片能在極端的環(huán)境條件和所有時間內(nèi)提供優(yōu)良的穩(wěn)定性和精確度，其特點(diǎn)如下1.高精度支持50/60Hz國際電工委員會(IEC)521/1036標(biāo)準(zhǔn)，在動態(tài)范圍500至1內(nèi)誤差小于0.1％。
2.AD7755在頻率輸出端F1和F2提供”平均實(shí)功率”。
3.高頻輸出端CF用于校準(zhǔn)，它提供”即時實(shí)功率”。
4.內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有的專用的ADC和DSP在各種不同的環(huán)境條件和所有時間內(nèi)提供高精度單5V電源，低功耗(典型為15mw)。ADC為模數(shù)轉(zhuǎn)換控制，DSP為數(shù)字信號處理。
5.AD7755共24引腳Pin1.2.3接+5V電源，Pin4、Pin19懸空。Pin5、Pin6為通1的模擬輸入，這兩個引腳為全差分電壓輸入，最大信號電平為420mv。Pin5腳連接的電阻R1，R2，R3，R4為4.7K，電感L1為20mh，R7為1K，C6為104。為AD7755提供標(biāo)準(zhǔn)的采樣電壓輸入信號，Pin6腳接的R6為1K，C9為103，為第一通道(電流通道)提供基準(zhǔn)信號。
IC4的pin1，2，3腳外接電源濾波電路C15為104，C19為10uF/16V電解電容，Pin7、Pin8為通道的”負(fù)”和”正”輸入端，這二個輸入端提供一個全差分輸入對，在額定的工作條件下最大的差分輸入電壓是±500mv，相當(dāng)于AGND的最大信號電平是±1V，Pin7外接R8為1KΩ，C1為103，功能同Pin6；Pin8的外接R26，R22，R11，R23，W1，R9，R8。其中R26為1MΩ，R22為100K，R23為100K，R13為150KΩ，w1可調(diào)，R9為1kΩ，C8為103。
Pin9為IC1(AD7755)芯片復(fù)位腳，R16，C12構(gòu)成芯片復(fù)位電路。R16為820Ω，C12為103。
Pin10外接V13，C7構(gòu)成外部基準(zhǔn)電路，為芯片提供一個片內(nèi)基準(zhǔn)電壓，值為2.5±8％，這兩個元件接到AGND起去耦作用。Pin11為模擬接地腳，該引腳為AD7755中的模擬電路提供基準(zhǔn)地電流，同時這個點(diǎn)也是數(shù)字地平面的連接點(diǎn)。
采樣電路IC4專用電能計(jì)量芯片AD7755的5腳輸入電流信號，與6腳的基準(zhǔn)電流比較，AD7755的8腳輸入電壓信號，與7腳的基準(zhǔn)電壓比較。兩個比較信號進(jìn)入AD7755，由內(nèi)部計(jì)數(shù)基準(zhǔn)比較處理，將電流信號與電壓信號轉(zhuǎn)換為模擬量進(jìn)行校準(zhǔn)比較后產(chǎn)生一個脈沖信號，經(jīng)23腳輸出至Q1，使Q1導(dǎo)通，從而使IC9光電耦合器工作，由IC9的3、4腳輸出一個開關(guān)脈沖信號至CZ2的1.5腳，再至圖2的CZ1的1.5腳，進(jìn)入CPU的25腳與地，完成采樣。
Pin12為校準(zhǔn)頻率選擇腳，外接C17，R12接電源5V，其中R12為10K，C1為103。
Pin13、Pin14這兩個邏輯輸入端用來選擇用于數(shù)頻轉(zhuǎn)換的四個頻率中的一個，其中Pin13通過R11接電源±5V，并接有C22起濾波作用，R11為10K，C22為103，Pin14腳接地，從而使AD7755的頻率工作于直流最大輸入時的最大輸出頻率為1.36Hz，交流最大輸出頻率為0.68Hz。
Pin15、Pin16這兩個引腳用來選擇模擬輸入端V1A和V1B四個增益中的一個Pin12通過外接10KΩ的電阻到+5；Pin16通過外接10Ω的R5到+5V，從而電路工作于增益1方式。
Pin17、Pin18為AD7755的外部時鐘輸入腳，該時鐘頻率為3.579545MHz。即外接的晶體為3.58MHz，晶體負(fù)載電容C10，C11為33PF。
Pin20為REVP腳，即當(dāng)檢測到負(fù)功率時，輸出為高電平，當(dāng)一個脈沖從CF輸出時，該輸出端同時等高或等低。
Pin21為AD7755數(shù)字電路提供地基準(zhǔn)點(diǎn)Pin22校準(zhǔn)頻率輸出端，通過820Ω電阻R15接光耦I(lǐng)C3的腳。
Pin23、Pin24為F1、F2低頻率邏輯輸出端，我們采用將Pin23輸出的信號接Q1(8050)的基極做為驅(qū)動光耦I(lǐng)C6的控制信號。
(3)繼電器控制部分由一塊驅(qū)動芯片BA6208F來完成。
CPU處理器IC1的23、24腳用來控制繼電器的開和關(guān)。由插座CZ1、CZ2的6、7腳輸送到光耦I(lǐng)C5(TLP521-2)的P1和P3，其中IC5的P2和P4接數(shù)字地，即IC5的P5和P7接模擬地，而P5和P8接IC6(BA6208F)的P8和P5；IC6的P2和P4用來驅(qū)動繼電器斷開和導(dǎo)通。
(二)控制部分電路如圖2所示的CPU處理器、EEPROM存儲器、液晶顯示模塊、鍵盤電路(1)R7與C1構(gòu)成單片機(jī)復(fù)位電路，使單片機(jī)在上電時能可靠的復(fù)位；Pin1腳為PIC16C63的復(fù)位腳，外接R7，C1，E1到電源+5V，其中R7為10K，C1為104，E1為100uF/16v，Pin8、Pin19外接數(shù)字地，Pin6、Pin26、Pin27、Pin20接電源+5V。
(2)晶體XTAL(2.0MHz)和C2(22P)、C3(22P)構(gòu)成單片機(jī)振蕩電路，產(chǎn)生2MHz振蕩頻率。Pin9，Pin10接2.0MHz晶體，其中晶振負(fù)載電容為C2，C3為22P。
(3)為使存貯的數(shù)據(jù)掉電時不丟失，單片機(jī)通過2根I/O線(RB0、RB1)與EEPROM(AT24LC02)相連，將用戶用電信息保存在EEPROM(AT24LC02)中。P21，P22分別連接IC2(AT24LC02)的P5(SDA)P6(SCL)，其中IC2的P2經(jīng)一上拉電阻R11(510K)到電源；IC2的P1，P2，P3，P4，P7接地，P8接電源。
(4)當(dāng)控制器內(nèi)剩余電量等于M度時，單片機(jī)發(fā)出警告信號(峰鳴器發(fā)出聲音)，提示用戶所購電量不多了，需盡快購買電量；M度電量用完時，單片機(jī)發(fā)出相應(yīng)的命令，關(guān)斷供電通道。
(5)CPU處理器PIC16C63共28只引腳，其中Pin11---Pin18共8個引腳構(gòu)成3*5矩陣式鍵盤，且Pin16，Pin17，Pin18各外接一個1MΩ的上拉電阻到+5V。Pin28通過一個1MΩ的外接電阻到電源，用來檢測鍵盤啟動鍵是否被被按下。對控制器進(jìn)行任何操作，必須首先按下“啟動鍵”，此時 液晶片上顯示剩余電量。按下“查詢鍵”，液晶屏上依次顯示累計(jì)購電次數(shù)、累計(jì)用電量、返回碼、表號。當(dāng)輸入數(shù)碼時，誤輸入一個數(shù)字，按下“清除鍵”可以清除誤輸入的數(shù)字。
(6)IC1的RA5(Pin7)通過外接一個10K電阻R14到三極管Q89012的基極，用來控制液晶片的電源。插座CZ1-2和CZ1-3腳外接一個發(fā)光二極管D1，用來顯示電表的運(yùn)行情況。液晶顯示電路由IC3HT1621綁定模塊組成CPU處理器通過三根I/O線(RA3、RA2、RA1)與HT1621芯片相連。
權(quán)利要求1.一種數(shù)碼式預(yù)付費(fèi)電能表，其特征在于具有CPU處理器、采樣電路、繼電器控制電路、鍵盤電路、EEPROM存儲器、液晶顯示模塊、電源部分，上述電路以CPU處理器為核心，用戶購買的電量用多位隨機(jī)加密的阿拉伯?dāng)?shù)字碼代表，并由用戶將這多個數(shù)字通過鍵盤及電路輸入至CPU處理器，CPU處理器識別、確認(rèn)，完成數(shù)碼加密和解密，根據(jù)所購電量定額發(fā)出開、關(guān)命令至繼電器控制電路，繼電器控制電路自動接通或自動切斷用戶的供電通道，采樣電路采用具有脈沖輸出的電能計(jì)量專用芯片，輸出的脈沖信號送至CPU處理器進(jìn)行自動計(jì)數(shù)，CPU處理器通過鍵盤電路完成人機(jī)對話，CPU處理器還輸出信號給液晶顯示模塊，液晶顯示模塊顯示輸入的參數(shù)和控制器當(dāng)前狀態(tài)，CPU處理器還將數(shù)據(jù)信息輸出連接至EEPROM存儲器中，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)貯，并使存貯的數(shù)據(jù)不丟失，電源部分為3.6V/3AH鋰電池，為各部分電路提供工作電源。
專利摘要一種數(shù)碼式預(yù)付費(fèi)電能表，以CPU處理器為核心，用戶購買的電量用多位隨機(jī)加密的數(shù)字碼代表，通過鍵盤及電路輸入至CPU處理器確認(rèn)，同時采樣電路采用具有脈沖輸出的電能計(jì)量專用芯片，脈沖輸出送CPU自動計(jì)數(shù)，CPU輸出命令由繼電器控制電路控制用戶供電通道的開關(guān)，CPU的數(shù)據(jù)和信號還分別送EEPROM存儲器存儲和送液晶顯示模塊顯示。本實(shí)用新型構(gòu)思新穎、設(shè)計(jì)合理、功能齊全、技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)良。
文檔編號G01R22/00GK2528023SQ0222324
公開日2002年12月25日 申請日期2002年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月11日
發(fā)明者李正平, 李楚平, 程翥, 陳洪光, 肖昊明, 彭開林 申請人:湖南平安科技有限公司