專利名稱：基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，尤其是一種能根據(jù)水資源流量的計量結果控制水資源輸送裝置開關的裝置。
目前，在城市中，自來水生產(chǎn)企業(yè)通過城市供水系統(tǒng)將自來水輸送到各水源井內(nèi)，無論是居民百姓，還是機關企業(yè)，使用的自來水均是從水源井內(nèi)接入的。因此，對水源井內(nèi)的閥門進行有效的控制和管理是非常必要的?，F(xiàn)有水源井內(nèi)主要包括裝設在管道上的水表和閥門；該水表存在著計數(shù)不精確，容易受到損壞的問題；另外，水源井中的閥門大多還是以人工方式開啟或關閉，因此有必要采用更為有效的方法對現(xiàn)有的水源井進行管理。
為了達到上述的目的，一些水源井采用以IC卡輸入預購水數(shù)據(jù)，以單干簧管進行信號采集的水源井閥門的控制裝置；但是，該裝置仍存在著如下的問題1)無法防止人為的磁干擾或是被直接將干簧管插座拔下所帶來的無法采集信號的后果；同時，當用戶拖欠水費時，只能去關閉總閘，無法及時有效的對水資源進行控制管理。
2)用戶無法避免到銀行或水資源管理部門繳納水費，費時費力；3)該控制裝置始終處于上電工作狀態(tài)，既耗費電能，又會使得控制裝置的電子器件易于老化，可靠性降低，使用壽命縮短；實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的在于提供一種基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，其采用更加可靠的計數(shù)電路，以提高控制裝置計數(shù)的精確性與可靠性。
本實用新型的另一目的在于提供一種基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，該裝置只在計數(shù)信號輸入時才開啟工作電源，進行計數(shù)處理，一旦處理完畢，則可自行關閉電源，節(jié)約電能。
本實用新型的又一目的在于提供一種基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，該裝置具有保護功能，當該控制裝置受到干擾或出現(xiàn)非正常使用情況時可自動關閉閥門。
本實用新型的目的是通過如下的技術方案實現(xiàn)的一種基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，至少包括用于輸入計數(shù)信號的信號采集電路，用于輸入預交水費代碼的輸入裝置，用于處理計數(shù)信號及輸入數(shù)據(jù)的中央處理器和與其連接的存儲器，用于操作水源閥門的驅動電路、用于顯示輸入數(shù)據(jù)及預交費余額的顯示單元；該信號采集電路的輸出連接到中央處理器的采集信號輸入端；該中央處理器輸出的控制信號連接到驅動電路的控制端，該輸入裝置連接到中央處理器的輸入輸出接口，該顯示單元連接到中央處理器的顯示數(shù)據(jù)輸出端；該控制裝置還包括用于防止誤動信號輸入的防抖動電路；控制裝置上電電路；上述的信號采集電路的采集單元為干簧管，該防抖動電路與干簧管并聯(lián)，該控制裝置上電電路的控制端同時與中央處理器的上電保持信號端以及信號采集電路的輸出端連接；控制裝置上電電路的輸入為供電電源，其輸出為該控制裝置的工作電源。
該控制裝置還設有信號分頻電路，其輸入端與信號采集電路的輸出連接，輸出端連接到中央處理器與之相對應的信號輸入端，并且同時連接到控制裝置上電電路的控制端。
該信號采集電路還設有與之并聯(lián)設置的防干擾電路，該電路由干簧管與防抖電路相并聯(lián)構成，其信號輸出端連接到中央處理器的干擾信號采集輸入端。
該控制裝置還包括低壓檢測電路，其輸入連接供電電源，輸出連接到中央處理器的電壓檢測信號輸入端。
該控制裝置還設有保護電路，該保護電路的輸出與中央處理器的干擾信號采集輸入端連接。
它還包括閥門到位檢測電路，該到位檢測信號連接到中央處理器的閥門到位信號輸入端。
該到位檢測信號至少包括閥門開到位信號和閥門關到位信號。
所述的用于輸入預交水費代碼的輸入裝置為輸入鍵盤，其鍵值輸出信號并行連接到中央處理器的輸入輸出口線。
所述的存儲器通過I2C總線連接到中央處理器。
所述的控制裝置上電電路至少設有一控制開關和一供電開關，該控制開關的控制信號端為該控制裝置上電電路的控制端，其輸出端為供電開關的控制信號端；該供電開關的主回路輸入為供電電源，其輸出為該控制裝置的工作電源。
所述的控制裝置還設有包括手動開關的啟動電路，該手動開關與供電開關的控制端連接。
所述的驅動電路設有一開啟驅動電路和一關閉驅動電路；其中，開啟驅動電路的輸入控制端連接到中央處理器的開啟控制信號，關閉驅動電路的輸入控制端連接到中央處理器的關閉控制信號。
本實用新型計、繳費方便，使用戶不出戶即可預交水費。同時，當用戶拖欠水費時，裝置自動關閉水閥，便于管理。進一步的，本實用新型同包括IC卡水表等在內(nèi)的現(xiàn)有產(chǎn)品相比較，具有高安全性與可靠性。
具體實施方式

以下結合附圖及具體的實施例對本實用新型做進一步的詳細說明參見

圖1、圖2，一種基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，至少包括用于輸入計數(shù)信號、并且具有信號分頻器的信號采集電路，用于輸入預交水費代碼的鍵盤，用于處理計數(shù)信號及輸入數(shù)據(jù)的單片機和與其連接的存儲器，用于操作水源閥門的繼電器驅動電路、用于顯示輸入數(shù)據(jù)及預交費余額的顯示單元；該信號采集電路的輸出連接到單片機的采集信號輸入端；該單片機輸出的控制信號連接到繼電器驅動電路的控制端，該鍵盤連接到單片機的輸入輸出接口，該顯示單元連接到單片機的顯示數(shù)據(jù)輸出端；該信號采集電路的采集單元為干簧管K1；其輸出連接分頻器的輸入端；分頻器的輸出連接單片機；并且該控制裝置還包括用于防止誤動信號輸入的防抖動電路；控制裝置上電電路；該防抖動電路與干簧管并聯(lián)，該控制裝置上電電路的控制端同時與單片機的上電保持信號以及信號采集電路的輸出端連接；控制裝置上電電路的輸入為供電電源，其輸出為該控制裝置的工作電源。
參見圖2，本實用新型的一實施例中，信號采集電路的一路由干簧管K1、電阻R31、電容C8、C13構成，干簧管K1一端接電源VDD，當其受外部磁場作用產(chǎn)生開關動作時，產(chǎn)生脈沖信號并通過電容C13輸出到由觸發(fā)器IC5、計數(shù)器IC6、IC7、與非門IC4A、IC4B組成的分頻器的輸入端；分頻器的輸出信號分為兩路，一路連接到單片機IC1的計數(shù)輸入端IN1，另一路經(jīng)二極管D5和電阻R11連接到三極管T2的基極，控制該三極管T2的通、斷。
同樣，信號采集電路的另一路由干簧管K2、電阻R32、電容C9構成，干簧管K2一端接電源VDD，當其受外部磁場作用產(chǎn)生開關動作時，產(chǎn)生脈沖信號并直接連接到單片機的干擾信號輸入端IN2，同時經(jīng)電容C10、二極管D6、電阻R11連接到三極管T2的基極，控制該三極管T2的通、斷。
該三極管T2的集電極經(jīng)過一電阻R3連接到三極管T1的基極，控制該三極管T1的導通；該三極管T1的通或斷則相應地控制電源BAT接入，由此形成控制裝置上電電路。此外，該三極管T2的基極還通過電阻R2連接到單片機IC1輸出的啟動信號START，該信號的作用同樣是控制三極管T2的導通；在三極管T1的基極還連接有一鍵盤按鈕KB，該鍵盤按鈕KB同樣控制三極管T1的導通。當由干簧管K1或K2的開關信號輸入時，該三極管T2導通，進一步使三極管T1也導通，整個控制裝置獲得供電，單片機IC1輸出上電保持信號START控制三極管T2導通，使三極管T1也保持導通，該控制裝置一直獲得供電。當該單片機IC1完成當次的計量、控制操作以后，將電保持信號START置為低電平，三極管T2截止，三極管T1也因此截止，使得整個控制裝置失電，該單片機IC1停止工作；由此實現(xiàn)了該控制裝置的低功耗。
顯示單元IC3通過信號線DATA、WR與單片機IC1連接，顯示單片機IC1送出的信息。
電阻R1、R13和比較器V2構成電壓檢測電路，當工作電源VCC的電壓低于設定電壓值時，比較器V2輸出一低電壓信號到單片機IC1的電壓檢測信號輸入端，由該單片機IC1進行判斷和處理。
單片機IC1通過其輸出端OUT1、OUT2分別連接到由三極管T3、T4、T5、T6、T7、T8構成的驅動電路的兩個輸入端，控制該驅動電路輸出驅動信號M+、M-，控制閥門的開、關。
當上述電路中的干簧管K1或K2吸合，三極管T1與T2導通，電源BAT通過三極管T1成為單片機IC1以及顯示單元IC3的供電電源VDD，單片機IC1的輸入信號IN1端得到輸入信號，該中央處理器IC1對該信號進行計數(shù)處理。
電阻R31與電容C8串聯(lián)后與干簧管K1并聯(lián)，構成對應于干簧管K1的防抖動電路；電阻R32與電容C9串聯(lián)后與干簧管K2并聯(lián)，構成對應于干簧管K2的防抖動電路；當干簧管K1或K2的信號發(fā)生抖動時，電阻R31與電容C8或電阻R32與電容C9所組成的延時電路使抖動信號不被采集，因此提高了該裝置采集信號的精確性。
如圖2所示，本實用新型還可以設有保護電路，其由三極管T9與電阻R36構成；當人為拔下計數(shù)干簧管插座J3時，三極管T9飽和，通過信號IN2將高電平傳送到單片機的干擾信號輸入端。
當外界產(chǎn)生磁干擾信號時，干簧管K1、K2同時吸合，干簧管K2的輸出同樣通過信號IN2將高電平傳送到單片機的干擾信號輸入端，單片機IC1據(jù)此發(fā)出關閥信號，關閉閥門，實現(xiàn)保護功能。
參見圖2，在本實用新型中還設有到位檢測電路，其包括開限為位開關DB、SE，分別用于輸出閥門開到位或關到位信號，該信號輸出到單片機IC1的閥門開ON、閥門關OFF信號連接端。單片機IC1在控制閥門開或關使收到上述電路發(fā)送的到位信號后，立即停止發(fā)送開閥或關閥信號。
最后應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
權利要求1.一種基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，至少包括用于輸入計數(shù)信號的信號采集電路，用于輸入預交水費代碼的輸入裝置，用于處理計數(shù)信號及輸入數(shù)據(jù)的中央處理器和與其連接的存儲器，用于操作水源閥門的驅動電路、用于顯示輸入數(shù)據(jù)及預交費余額的顯示單元；該信號采集電路的輸出連接到中央處理器的采集信號輸入端；該中央處理器輸出的控制信號連接到驅動電路的控制端，該輸入裝置連接到中央處理器的輸入輸出接口，該顯示單元連接到中央處理器的顯示數(shù)據(jù)輸出端；其特征在于該控制裝置還包括用于防止誤動信號輸入的防抖動電路；控制裝置上電電路；上述的信號采集電路的采集單元為干簧管，該防抖動電路與干簧管并聯(lián)，該控制裝置上電電路的控制端同時與中央處理器的上電保持信號端以及信號采集電路的輸出端連接；控制裝置上電電路的輸入為供電電源，其輸出為該控制裝置的工作電源。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，其特征在于該控制裝置還設有信號分頻電路，其輸入端與信號采集電路的輸出連接，輸出端連接到中央處理器與之相對應的信號輸入端，并且同時連接到控制裝置上電電路的控制端。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，其特征在于該信號采集電路還設有與之并聯(lián)設置的防干擾電路，該電路由干簧管與防抖電路相并聯(lián)構成，其信號輸出端連接到中央處理器的干擾信號采集輸入端。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，其特征在于該控制裝置還包括低壓檢測電路，其輸入連接供電電源，輸出連接到中央處理器的電壓檢測信號輸入端。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，其特征在于該控制裝置還設有保護電路，該保護電路的輸出與中央處理器的干擾信號采集輸入端連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，其特征在于它還包括閥門到位檢測電路，該到位檢測信號連接到中央處理器的閥門到位信號輸入端。
7.根據(jù)權利要求6所述的基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，其特征在于該到位檢測信號至少包括閥門開到位信號和閥門關到位信號。
8.根據(jù)權利要求1所述的基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，其特征在于所述的用于輸入預交水費代碼的輸入裝置為輸入鍵盤，其鍵值輸出信號并行連接到中央處理器的輸入輸出口線。
9.根據(jù)權利要求1所述的基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，其特征在于所述的存儲器通過I2C總線連接到中央處理器。
10.根據(jù)權利要求1所述的基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，其特征在于所述的控制裝置上電電路至少設有一控制開關和一供電開關，該控制開關的控制信號端為該控制裝置上電電路的控制端，其輸出端為供電開關的控制信號端；該供電開關的主回路輸入為供電電源，其輸出為該控制裝置的工作電源。
11.根據(jù)權利要求10所述的基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，其特征在于所述的控制裝置還設有包括手動開關的啟動電路，該手動開關與供電開關的控制端連接。
12.根據(jù)權利要求1所述的基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，其特征在于所述的驅動電路設有一開啟驅動電路和一關閉驅動電路；其中，開啟驅動電路的輸入控制端連接到中央處理器的開啟控制信號，關閉驅動電路的輸入控制端連接到中央處理器的關閉控制信號。
專利摘要一種基于代碼交換預收水費數(shù)據(jù)的水資源控制裝置，包括信號采集電路，輸入裝置，中央處理器和與其連接的存儲器，驅動電路，顯示單元；該信號采集電路連接中央處理器的采集信號輸入端；該中央處理器的控制信號連接到驅動電路的控制端，該輸入裝置連接到中央處理器的輸入輸出接口，該顯示單元連接到中央處理器的顯示數(shù)據(jù)輸出端；該信號采集電路的輸出連接分頻器；分頻器的輸出連接中央處理器，該控制裝置還包括防抖動電路；控制裝置上電電路；控制裝置上電電路的輸入為供電電源，其輸出為該控制裝置的工作電源；本實用新型計、繳費方便，使用戶不出戶即可預交水費，同時，當用戶拖欠水費時，裝置自動關閉水閥，便于管理；具有高安全性與可靠性。
文檔編號G01D4/00GK2572342SQ0225737
公開日2003年9月10日 申請日期2002年9月20日 優(yōu)先權日2002年9月20日
發(fā)明者趙開文, 江建堯 申請人:大慶聯(lián)誼偉華高科技有限公司