專利名稱：智能卡式用電計費裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬一種用電記費裝置。
目前用電記費多為人工挨門登戶抄表，工作效率低，容易出現錯抄、漏抄、甚至作弊現象，特別是這種記費用電方式是先用電后交費，造成一些用戶可以拖欠或拒交電費。
本實用新型的目的在于提供一種在讓用戶事先交費購電的情況下，自動記錄用電情況，一旦達到購電量即能自動切斷用電電源，同時體積小、造價低、保密性好、可靠性高的智能卡式用電記費裝置。
實現上述目的的技術解決方案是本實用新型包括單片機、同步采樣電路、具有保存數據和與單片機交換數據功能的接插件式EEPROM存儲器、隔離驅動電路、開關電路、報警電路、備份電池電路，安裝上述電路的殼體，其特征在于所述同步采樣電路是用裝在電度表轉盤附近的紅外發射管和紅外接收管組成的能將轉盤轉動圈數轉換成光脈沖信號進而轉換成電脈沖信號的光電轉換電路，其電脈沖輸出端接單片機輸入端；所述具有保存數據和與單片機交換數據功能的接插件式EEPROM存儲器是由串行電可擦除存儲器和插頭組成的智能卡，該智能卡通過插口與單片機輸入輸出口相聯；所述開關電路是一串聯在用電回路里能將用電電源接通或切斷的電路；所述隔離驅動電路輸入端接單片機輸出端，輸出端接前述開關電路控制輸入端，該隔離驅動電路是一能將單片機輸出信號轉換成驅動開關電路接通或關斷信號的電路；所述報警電路輸入端接單片機輸出端，該電路是一在單片機發出特定信號后即能發出報警信號的電路；本實用新型的工作原理及使用方法是用戶事先交費購電，供電局將可用電量換算或限定電表的轉動圈數，再用寫入裝置將該數據寫入智能卡，用戶將智能卡取回插入安裝于電表的本裝置上與單片機相聯的插口內，則智能卡上存儲的可用電量限定圈數數據即輸入到單片機內。用電時，同步采樣電路利用紅外發射管和紅外接收管將轉盤轉動圈數光電轉換或同步電脈沖信號輸入到單片機，同儲存在單片機內的可用電量限定圈數進行比較，電表轉一圈，單片機內存儲的限定圈數即減一圈，當該限定圈數降到接近0的某設定圈數以下時，單片機即向報警電路發出信號，報警電路報警提示用戶電已快用完，當限定圈數降到零時，單片機向隔離驅動電路發出信號，使開關電路切斷用電電源，停止供電。插入智能卡時，又可向單片機輸入可用電量，該數據同單片機內剩余的可用電量相加成為新的可用電量，拔下智能卡，單片機按已輸入的數據控制供電，當本裝置供電電源斷電時，備份電池可保證單片機內存儲的數據不丟失。
采用本實用新型能實現先交費，后供電的供電方式，同時裝置的智能性和可靠性高，單片機可硬件加密，智能卡能在無電源情況下保存數據不丟失，保密性好，易保存，防潮防磁性能好，保存傳遞數據可靠，因此能保障用戶和供電部門的利益，同時本裝置結構簡單、體積小、成本低、使用方便。


圖1本實用新型方框原理圖圖2本實用新型實施例電路原理圖CZ－智能卡插口圖3本實用新型實施例裝置結構示意圖1.外殼2.報警燈3.智能卡插口CZ4.電表轉盤5.支架T.紅外發射管R.紅外接收管圖4圖3中電表轉盤4A向視圖實施例說明本實施例采用PIC16C54單片機。
智能卡是由串行電可擦除存儲器24LCOI和電插頭組成，該智能卡通過能插入智能卡插頭的插口CZ及PC總線與單片機相連交換數據。24LCOI的A0、A1、A2、Vss、TEST端接地，Vcc端接電源，SCL和SDA端分別接單片機輸入輸出口RA2、RA3端。
同步采樣電路結構為紅外發射管T一端接地，一端通過R5接電源，紅外接收管R一端接地，一端通過R4接電源，同時通過R3接單片機輸入端RA1。紅外發射管安裝在電表中能向一半涂白，一半涂黑的轉盤發射光線的位置，紅外接收管安裝在能接收轉盤反射光的位置。發射光遇到轉盤白區即反射并被紅外接收管接收，RA1呈低電平，遇到黑區則被吸收，RA1呈高電平，所以轉盤轉一圈，接收管即收到一個光脈沖信號并轉換成電脈沖輸入到單片機內。
隔離驅動電路采用MOC3043集成塊，串聯在用電回路L1、L2端的開關電路采用雙向可控硅管TR，MOC3043集成電路1端接電源，2端接單片機輸入端RAo，6端接雙向可控硅的一個電極，4端接可控硅控制極。當可用電量降到0時，單片機RAO端即向MOC3043發出信號，MOC3043輸出端向雙向可控硅TR控制極發出關斷信號。
報警電路采用紅色LED指示燈發光報警，其一端通過R2接電源，一端接單片機輸出端RB3。當可用電量降到接近0的某設定值以下時，單片機RB3即輸出一低電平，LED指示燈導通發光報警。
本例供電電源采用～220V電源經變壓器B降壓全波整流后再經集成塊7806穩壓，向裝置供電，為防止停電造成單片機內數據丟失，本裝置在上述供電電源兩端并聯一由鋰電池BAT和二極管D2、D3組成的備份電池支路。
權利要求1.智能卡式用電記費裝置，包括單片機、同步采樣電路，具有保存數據和與單片機交換數據功能的接插件式電可擦除存儲器，隔離驅動電路、開關電路、報警電路、備份電池電路，安裝上述電路的殼體，其特征在于所述同步采樣電路是用裝在電度表轉盤附近的紅外發射管和紅外接收管組成的能將轉盤轉動圈數轉換成光脈沖信號進而轉換成電脈沖信號的光電轉換電路，其電脈沖輸出端接單片機輸入端；所述具有保存數據和與單片機交換數據功能的接插件式電可擦除存儲器是由串行電可擦除存儲器和插頭組成的智能卡，該智能卡通過插口與單片機輸入輸出口相聯；所述開關電路是一串聯在用電回路里能將用電電源接通或切斷的電路；所述隔離驅動電路輸入端接單片機輸出端，輸出端接前述開關電路控制輸入端，該隔離驅動電路是一能將單片機輸出信號轉換成驅動開關電路接通或關斷信號的電路；所述報警電路輸入端接單片機輸出端，該電路是一在單片機發出特定信號后即能發出報警信號的電路。
2.根據權利要求1所述的智能卡式用電記費裝置，其特征在于所述智能卡通過插口是用PC總線同單片機輸入輸出口相聯交換數據。
專利摘要智能卡式用電記費裝置，目前的人工用電記費方式工作效率低、易出錯，且易出現拖欠電費的情況，本裝置由單片機、同步采樣電路，具有保存數據和與單片機交換數據功能的接插件式智能卡，隔離驅動電路、開關電路等組成，采用本裝置可將限定用電量事先存入智能卡再通過插口輸入單片機，單片機即可對用電量進行監督，適時發出報警或切斷供電電源信號，自動進行用電記費及控制用電，其智能性和可靠性高、結構簡單、體積小、使用方便。
文檔編號G07F15/00GK2208251SQ9422035
公開日1995年9月20日 申請日期1994年9月2日 優先權日1994年9月2日
發明者楊利民, 邵俊紅 申請人:楊利民