[實用新型]計量儀表控制器

無效

• 申請號: 00254581.0
• 申請日: 2000-09-20
• 公開（公告）號: CN2444212Y
• 公開（公告）日: 2001-08-22
• 發明（設計）人: 王國華;黃鴻
• 申請（專利權）人: 王國華
• 主分類號: G01F15/06
• 分類號: G01F15/06;G01D4/00;G07F15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種以單片機為核心的計量儀表控制器，特別是涉及一種資源消耗計量儀表控制器。該控制器可以運用于如水表、電表、熱表或煤氣表。

目前，現有的這類控制器以單片機為核心，以信息卡中的IC卡做為預付費購置消耗資源的傳遞媒介，這類控制器中的斷電數據保護采用定時寫入的方法，每隔一定時間就向存儲器寫一次數據，使存儲器中總保存最新數據，以使斷電后數據不丟失。這種方法的缺點是寫入次數太頻繁，因為存儲器總寫入次數是有限的，這樣就大大的縮小了芯片和設備的使用壽命。這類控制器使用IC卡做預付費卡。IC卡連線多、讀寫電路復雜，卡座觸點多、體積大、怕受潮銹蝕，卡和卡座間經常接觸不良，可靠性差。輸出信號的處理電路有兩種設計方法：一種是多級譯碼、鎖存，電路復雜、成本高；另一種是控制信號不加鎖存直接輸出，因此控制輸出易受干擾，無法消除抖動、誤動作，影響用戶設備甚至造成用戶設備損壞。計量信號輸入、控制輸出信號和單片機之間不加光電隔離，容易引入現場的各種干擾，造成死機和誤計數。數據顯示電路采用靜態顯示的方法，每個顯示管都要加驅動譯碼芯片，電路復雜、功耗大。

本實用新型的目的是提供一種計量儀表控制器，它采用的數據斷電保存方式僅在斷電時對E²PROM進行寫入，控制驅動電路結構簡單，顯示電路不需使用驅動芯片。它采用的信息卡在進行信息交換時不易出錯，不易損壞。

本實用新型的目的是這樣實現的，一種計量儀表控制器，以單片機為核心構成，其連接有E²PROM存儲器，看門狗、信息卡讀寫電極以及電源電路，單片機的I/O口還連接有顯示電路、信號輸入接口、控制驅動電路；電源電路的輸出端并接有二極管和小電容的電路，二極管與小電容的連接點與看門狗芯片的PFI端相連；大電容與系統電源并接。

所述顯示電路可以是液晶顯示板，液晶板的片選信號線、控制線和數據線與單片機的I/O口相連。

所述顯示電路還可以是數碼顯示管，其7段數碼線和公共端直接連接單片機的I/O口，單片機對所述顯示管循環掃描。

信號輸入口經由光電隔離器和比較器與單片機的中斷口相連；控制驅動電路由比較器、光電隔離器構成，其輸入端連接單片機的I/O口的輸出端，控制驅動電路的輸入端通過電容接地。

所述信息卡讀寫電極可以為兩個，一極與單片機的I/O口相連，另一極接地。

本實用新型的優點如下：

1．本控制器對數據掉電保護方法做了重大改進。本控制器采用容差寫入法成功解決了上述問題。容差寫入法既用小電容來檢測斷電，用大電容存儲電能。斷電時小電容先放電并立刻啟動寫入程序，開始向E²PROM中寫入保護數據。利用大電容的剩余電壓完成數據寫入。這種方法只需要在斷電時對E²PROM寫入一次，因此大大減少了E²PROM的寫入次數，提高了E²PROM的使用壽命。

2．本控制器具有輸出控制信號鎖存功能。信息卡中的預付費用光后，控制器通過繼電器或閥門切斷供給。控制信號狀態保持在記憶電容中，并通過光電隔離電路驅動繼電器或閥門動作。當有干擾或死機發生時記憶電容保持原始狀態，以確保繼電器或閥門不發生誤動作。光電隔離電路可以有效防止繼電器、閥門等外圍設備對微機電路造成的干擾。

3．本控制器的計量數據輸入電路可以接收脈沖輸入信號，經過光電隔離和波形整形后送入單片機端口。光電隔離可有效去除信號線引入的外部干擾，整形電路可保證計數的準確性和信號與微機的電平匹配。由于目前市場中的電、氣、水、熱表均采用脈沖輸出計量，因此本控制器可做上述表類的測控核心，構成預收費系統。

附圖說明：

附圖1是本實用新型電路原理框圖；

附圖2是單片機電路圖；

附圖3是信號輸入電路圖；

附圖4是控制驅動電路和控制輸出電路的電路圖；

附圖5是顯示電路圖。

主要電路符號、元件標號的定義：U1是單片機，U2是E²PROM電可擦寫數據存儲器，U3是看門狗電路，U4、U5是比較器，U6是液晶顯示陣列，OP1、OP2是光電隔離器，NPN是三極管，REY是繼電器或氣、水閥門的控制線圈。+5、GND分別是系統電源的正、負極。+5Y、GDY分別是現場電源的正、負極(上述符號對電子線路電源和電池電源均適用)。

下面簡述工作原理：