專利名稱：有線式水表戶外顯示器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新型有線式水表戶外顯示器。
背景技術：
目前的水表一般都裝在各家各廣的室內，傳統(tǒng)的入戶抄表方式給人們帶來了諸多不便，如抄表員入戶抄表，要選擇用戶的休息時間，這樣既影響了用戶的休息又增加了抄表員的工作強度而造成讀數不便，且穿堂入室的抄表方式，既會使居民的隱私暴露無遺，又會給違法犯罪分子留下了冒充抄表員而實施入室搶劫的可乘之機，給住戶帶來安全隱患；同時對抄表員來說進入千家萬戶抄表，容易成為傳染病的傳染源和被傳染者，再者，傳統(tǒng)水表的讀數方式透明度不高，也引發(fā)了諸多問題，因此許多地方政府都相繼出臺了“水表出戶、抄表到戶”的政策，作為體現(xiàn)現(xiàn)代文明和“為民辦實事”的一項重要工程來落實。可是，用水管改表出戶，不僅成本高、工作量大，改造工期長，而且，對裝璜好的家居也會帶來不同程度的損壞。
(三)實用新型的內容它解決了現(xiàn)有的水表因在戶內抄表而造成讀數不便、隱私暴露、存在安全隱患和疾病傳播隱患的缺陷；提供一種性能穩(wěn)定、讀數方便且成本低的有線式水表戶外顯示器。
本實用新型的技術方案如下它是由單片機、干簧管傳感器、顯示屏、低壓/檢測指示、紅外接收和電源組成，干簧管與單片機聯(lián)接、單片機與顯示器聯(lián)接、單片機與紅外接收及低壓/檢測指示聯(lián)接，電源與干簧管、單片機、顯示器、紅外接收及低壓/檢測指示聯(lián)接。
本實用新型的有線式水表戶外顯示器是一種采用電子與單片機技術相結合對民用自來水進行計量的實用新技術產品。它方便用戶查閱，也提高了水費征收人員的工作效率，戶外計量顯示器能計量及顯示出實際的用水量，可廣泛適用于城鄉(xiāng)自來水計量管理系統(tǒng)。


圖1為本實用新型的電路原理方框圖。
圖2為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
如圖1、2所示本實用新型是由單片機、干簧管傳感器、顯示屏、低壓/檢測指示、紅外接收和電源組成。電源和單片機、顯示屏、紅外接收、低壓/檢測指示并聯(lián)，單片機和干簧管傳感器、顯示屏、低壓/檢測指示、紅外接收并聯(lián)。
(1)單片機單片機電路由單片機D2、抗干擾電容C1、C2、C6和偏置電阻R10、R11、R12、晶振Y1、三極管Q3、Q4、Q5組成。晶振Y1與單片機D2的第15腳、第16腳、抗干擾電容C1、C2并聯(lián)，抗干擾電容C6與單片機D2的第3腳、第4腳、第14腳并聯(lián)。三極管Q3的基極與偏置電阻R12串聯(lián)后與單片機D2的第18腳(RA1)并聯(lián)，集電極與顯示屏的第6腳并聯(lián)，發(fā)射極與顯示屏的第5腳并聯(lián)；三極管Q4的基極與偏置電阻R10串聯(lián)后與單片機D2的第17腳(RA0)并聯(lián)，集電極與顯示屏的第4腳并聯(lián)，發(fā)射極與顯示屏的第3腳并聯(lián)；三極管Q5的基極與偏置電阻R11串聯(lián)后與與單片機D2的第17腳(RA0)并聯(lián)，集電極與顯示屏的第2腳并聯(lián)，發(fā)射極與顯示屏的第1腳并聯(lián)。晶振Y1與單片機D2、抗干擾電容C1、C2及電源VCC構成振蕩電路，諧振在晶振Y1上，頻率在32.768kHZ，水費征收人員發(fā)出的紅外信號由紅外線接收管D1接收，經三極管Q1放大后送入單片機D2的第2腳(RA3)進行處理，同時單片機D2把紅外信號處理比較后由單片機D2的第18腳(RA1)輸出一個高脈沖，通過偏置電阻R12和三極管Q3使三極管Q3導通，其兩端連接到顯示屏的計算器芯片模塊的第5、6腳起清零作用。三極管Q4、Q5兩端分別控制水量總額和本次用水量計數。
(2)干簧管傳感器干簧管傳感器由干簧傳感器CON1、取樣電阻R1、R3、R5和上拉電阻R6、R7、R8及抗干擾電容C3、C4、C5組成。干簧傳感器CON1有四條引出線第1腳與取樣電阻R1串聯(lián)后與上拉電阻R6抗干擾電容C3和單片機的第6腳(RB0)并聯(lián)；第2腳與取樣電阻R3串聯(lián)后與上拉電阻R7抗干擾電容C4和單片機的第7腳(RB1)并聯(lián)；第3腳與取樣電阻R5串聯(lián)后與上拉電阻R8抗干擾電容C5和單片機的第8腳(RB2)并聯(lián)；第4腳和抗干擾電容C3、C4、C5接地。在普通轉盤計數的水表中加裝干簧管傳感器和永磁鐵，即可構成基于磁電轉換技術的用水量傳感器。干簧傳感器固定安裝在計數轉盤附近，永磁鐵安裝在計數盤(例如0.01立方米)位上，當轉盤每轉一圈，永磁鐵經過干簧管傳感器一次即在信號端產生一個計量脈沖，對應于0.01m3的用水量。干簧傳感器CON1的第1腳、第2腳、第3腳分別為各路水表干簧管傳感器送來的水量脈沖信號輸出OUT，送入對應的單片機D2的第6腳(RB0)、第7腳(RB1)和第8腳(RB2)，這樣就可把各路水量脈沖信號送入單片機進行處理?？垢蓴_電容C3、C4、C5起抗干擾的作用。
(3)顯示屏顯示屏由計算器芯片模塊(CON2)組成。該芯片模塊除了有兩條線分別接到電源的+3V和地端，還有6個腳。第1、2腳和第3、4腳分別接到計算器芯片模塊的兩組符號的兩端，第5、6腳接到計算器芯片模塊的一組“0”符號的兩端。當第1、2腳和第3、4腳所接的兩端短路時，相當于按一下計算器的“＝”符號，計算器即可進行累加，當第5腳和第6腳所接的兩端短路時，相當于按一下計算器的“0”數字號，計算器可進行清零。顯示器有兩排顯示，上排顯示已用水量總額888888.88，下排顯示本次用水量888888.88，當系統(tǒng)加上電池工作時，戶外電子感應計量顯示器開始工作，水費征收人員可根據原來機械水表上的讀數來設置，上排顯示已用水量總額的起始值，本次用水量設置為零，隨著傳感器產生一個計量脈沖，水量總額就會自動進行累加計數，本次用水量也會自動增1計數。當有線式水表戶外顯示器收到水費征收人員發(fā)來的紅外信號清零時，計算器芯片模塊就收到一組“0”符號，本次用水量顯示為000000.00，這樣可為下一次計錄做準備。
(4)低壓/檢測指示低壓/檢測指示電路由偏置電阻R5、R9、R14和分壓電阻R16、R17、限流電阻R18、三極管Q2、Q6及發(fā)光二極管D6組成。限流電阻R18與發(fā)光二極管D6串聯(lián)后與單片機D2的第2腳(RA3)相并聯(lián)；三極管Q2的基極與偏置電阻R9和分壓電阻R16、R17并聯(lián)，集電極與偏置電阻R5和單片機D2的第13腳(RB7)并聯(lián)，發(fā)射極和分壓電阻R16、R17的一端接地；三極管Q6的基極與偏置電阻R14串聯(lián)后與單片機D2的第1腳(RA2)并聯(lián)，集電極與偏置電阻R5、R9并聯(lián)。當水費征收人員用紅外信號清零時，單片機D2的第1腳(RA2)會輸出1秒低電平信號，通過偏置電阻R14使三極管Q6導通，給低壓檢測電路供電，檢測電路經偏置電阻R9和分壓電阻R16、R17分壓，通過三極管Q2與電源的電壓進行比較，并將信號輸出給單片機D2第13腳進行檢測，當電源電壓低于2.5V時，單片機D2的第13腳檢測到高電平，就會在單片機D2的第2腳(RA3)輸出30秒低電平，使發(fā)光二極管D6發(fā)亮，提醒征收人員及時更換電池。
(5)紅外接收紅外接收電路由紅外線接收管D1、偏置電阻R2、R12、R15、限流電阻R13、三極管Q1組成。偏置電阻R2的一端與電源正極并聯(lián)，另一端與三極管Q1的集電極及單片機D2的第12腳(RB6)相并聯(lián)；限流電阻R13的一端與電源并聯(lián)，另一端與紅外線接收管D1相串聯(lián)后與三極管Q1的基極及偏置電阻R15的一端并聯(lián)，偏置電阻R15和三極管Q1的發(fā)射極并聯(lián)后接地。三極管Q1起著放大外接紅外線接收管D1信號的作用，當水費征收人員發(fā)出的紅外信號由紅外線接收管D1接后，經三極管Q1放大后送入單片機D2的第2腳RA3進行處理；偏置電阻R2、R15是為了保證三極管Q1能正常工作的偏置電阻；限流電阻R13起限流作用，以保護紅外線接收管D1的正常工作。
(6)電源電源由3V直流電源VCC構成，電源的正極與干簧管傳感器電路中的上拉電陰R6、R7、R8的一端、紅外接收電路中的偏置電阻R2和限流電阻R13的一端、單片機電路中單片機D2的第14腳、低壓/檢測指示電路中的三極管Q6的發(fā)射極和限流電阻R18的相并聯(lián)，電源的負極與干簧管傳感器電路中的抗干擾電容C3、C4、C5的一端及干簧管傳感器CON1的第4腳、紅外接收電路中的偏置電阻R15和三極管Q1的發(fā)射極、單片機電路中芯片D2的第5腳及抗干擾電容C1、C2、C6的一端、低壓/檢測指示電路中的三極管Q2的發(fā)射極相并聯(lián)。電源供給干簧管傳感器、單片機、紅外接收電路、低壓/檢測指示電路3V工作電壓，保證電路運行正常。
如圖1、2所示，單片機D2根據各路干簧管傳感器送來的脈沖進行計數，同時進行軟件抗干擾脈寬數據處理，并通過累加運算計算出流水量，同時送去顯示屏顯示總額流量和本次水量。
權利要求1一種有線式水表戶外顯示器，其特征在于它是由單片機、干簧管傳感器、顯示屏、低壓/檢測指示、紅外接收和電源組成，干簧管與單片機聯(lián)接、單片機與顯示器聯(lián)接、單片機與紅外接收及低壓/檢測指示聯(lián)接，電源與干簧管、單片機、顯示器、紅外接收及低壓/檢測指示聯(lián)接。
2.根據權利要求1所述的有線式水表戶外顯示器，其特征在于單片機電路由單片機D2、抗干擾電容C1、C2、C6和偏置電阻R10、R11、R12、晶振Y1、三極管Q3、Q4、Q5組成；晶振Y1與單片機D2的第15腳、第16腳、抗干擾電容C1、C2并聯(lián)，抗干擾電容C6與單片機D2的第3腳、第4腳、第14腳并聯(lián)；三極管Q3的基極與偏置電阻R12串聯(lián)后與單片機D2的第18腳(RA1)并聯(lián)，集電極與顯示屏的第6腳并聯(lián)，發(fā)射極與顯示屏的第5腳并聯(lián)；三極管Q4的基極與偏置電阻R10串聯(lián)后與單片機D2的第17腳(RA0)并聯(lián)，集電極與顯示屏的第4腳并聯(lián)，發(fā)射極與顯示屏的第3腳并聯(lián)；三極管Q5的基極與偏置電阻R11串聯(lián)后與單片機D2的第17腳(RA0)并聯(lián)，集電極與顯示屏的第2腳并聯(lián)，發(fā)射極與顯示屏的第1腳并聯(lián)。
3.根據權利要求2所述的有線式水表戶外顯示器，其特征在于干簧管傳感器由干簧傳感器CON1、取樣電阻R1、R3、R5和上拉電阻R6、R7、R8及抗干擾電容C3、C4、C5組成；干簧傳感器CON1有四條引出線第1腳與取樣電阻R1串聯(lián)后與上拉電阻R6抗干擾電容C3和單片機的第6腳(RB0)并聯(lián)；第2腳與取樣電阻R3串聯(lián)后與上拉電阻R7抗干擾電容C4和單片機的第7腳(RB1)并聯(lián)；第3腳與取樣電阻R5串聯(lián)后與上拉電阻R8抗干擾電容C5和單片機的第8腳(RB2)并聯(lián)；第4腳和抗干擾電容C3、C4、C5接地。
4.根據權利要求3所述的有線式水表戶外顯示器，其特征在于顯示屏由計算器芯片模塊(CON2)組成；該芯片模塊除了有兩條線分別接到電源的+3V和地端，還有6個腳；第1、2腳和第3、4腳分別接到計算器芯片模塊的兩組符號的兩端，第5、6腳接到計算器芯片模塊的一組“0”符號的兩端。
5.根據權利要求4所述的有線式水表戶外顯示器，其特征在于低壓/檢測指示電路由偏置電阻R5、R9、R14和分壓電阻R16、R17、限流電阻R18、三極管Q2、Q6及發(fā)光二極管D6組成；限流電阻R18與發(fā)光二極管D6串聯(lián)后與單片機D2的第2腳(RA3)相并聯(lián)；三極管Q2的基極與偏置電阻R9和分壓電阻R16、R17并聯(lián)，集電極與偏置電阻R5和單片機D2的第13腳(RB7)并聯(lián)，發(fā)射極和分壓電阻R16、R17的一端接地；三極管Q6的基極與偏置電阻R14串聯(lián)后與單片機D2的第1腳(RA2)并聯(lián)，集電極與偏置電阻R5、R9并聯(lián)。
6.根據權利要求5所述的有線式水表戶外顯示器，其特征在于紅外接收電路由紅外線接收管D1、偏置電阻R2、R12、R15、限流電阻R13、三極管Q1組成；偏置電阻R2的一端與電源正極并聯(lián)，另一端與三極管Q1的集電極及單片機D2的第12腳(RB6)相并聯(lián)；限流電阻R13的一端與電源并聯(lián)，另一端與紅外線接收管D1相串聯(lián)后與三極管Q1的基極及偏置電阻R15的一端并聯(lián)，偏置電阻R15和三極管Q1的發(fā)射極并聯(lián)后接地。
7.根據權利要求6所述的有線式水表戶外顯示器，其特征在于電源由3V直流電源VCC構成，電源的正極與干簧管傳感器電路中的上拉電陰R6、R7、R8的一端、紅外接收電路中的偏置電阻R2和限流電阻R13的一端、單片機電路中單片機D2的第14腳、低壓/檢測指示電路中的三極管Q6的發(fā)射極和限流電阻R18的相并聯(lián)，電源的負極與干簧管傳感器電路中的抗干擾電容C3、C4、C5的一端及干簧管傳感器CON1的第4腳、紅外接收電路中的偏置電阻R15和三極管Q1的發(fā)射極、單片機電路中芯片D2的第5腳及抗干擾電容C1、C2、C6的一端、低壓/檢測指示電路中的三極管Q2的發(fā)射極相并聯(lián)。
專利摘要本實用新型涉及一種有線式水表戶外顯示器，它解決了現(xiàn)有的水表因在戶內抄表而造成讀數不便、隱私暴露、存在安全隱患和疾病傳播隱患的缺陷；提供一種性能穩(wěn)定、讀數方便且成本低的有線式水表戶外顯示器。它是由單片機、干簧管傳感器、顯示屏、低壓/檢測指示、紅外接收和電源組成。干簧管與單片機聯(lián)接、單片機與顯示器聯(lián)接、單片機與紅外接收及低壓/檢測指示聯(lián)接，電源與干簧管、單片機、顯示器、紅外接收及低壓/檢測指示聯(lián)接。本實用新型既方便了用戶查閱，又能提高抄表員的工作效率，戶外計量顯示器能計量及顯示出原水表實際的累計用水度數和當月用水度數，本顯示器是解決“水表出戶、抄表到戶”的理想產品。
文檔編號G01F15/06GK2656951SQ03237420
公開日2004年11月17日 申請日期2003年9月15日 優(yōu)先權日2003年9月15日
發(fā)明者李貴生 申請人:李貴生