CN204759601U - 智能水表控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能水表控制装置，包括单片机最小系统、IC卡读写电路、液晶显示电路、电源电路、接口电路，所述单片机最小系统包括单片机以及与单片机相连接的复位电路、晶振电路；所述单片机与所述IC卡读写电路、液晶显示电路、接口电路相连接，所述接口电路包括电磁阀控制电路、脉冲提取电路以及报警电路；所述电源电路为单片机最小系统、IC卡读写电路、接口电路提供电源。本实用新型具有插卡智能识别、身份验证、掉电保护、自动供停水、水量信息显示、电磁阀门智能开关控制、防干扰、防拆卸等功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及水表控制设备技术领域，尤其设计了一种IC卡智能水表控制装置。
背景技术
传统的自来水用户的用水量管理依靠人工抄表，之后由用户去收费点缴纳费用。这样的收费方式需要大量人员抄表，不仅费时、费力、效率很低，而且经常就会出现用户不缴费、迟缴水费等问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的就在于提供了一种智能水表控制装置，具有插卡智能识别、身份验证、掉电保护、自动供停水、水量信息显示、电磁阀门智能开关控制、防干扰、防拆卸等功能。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种智能水表控制装置，包括单片机最小系统、IC卡读写电路、液晶显示电路、电源电路、接口电路，所述单片机最小系统包括单片机以及与单片机相连接的复位电路、晶振电路；所述单片机与所述IC卡读写电路、液晶显示电路、接口电路相连接，所述接口电路包括电磁阀控制电路、脉冲提取电路以及报警电路；所述电源电路为单片机最小系统、IC卡读写电路、接口电路提供电源。
作为一种优选方案，所述单片机为STC89C52单片机。
作为一种优选方案，所述IC卡读写电路采用MF522-AN非接触式IC卡读写模块。
作为一种优选方案，所述液晶显示电路采用LCD1602液晶屏。
作为一种优选方案，所述电源电路采用5V电池和ASM1117-3.3芯片。
作为一种优选方案，所述电磁阀控制电路包括安装于水表上的电磁阀。
作为一种优选方案，所述脉冲提取电路包括涡轮式流量传感器。
作为一种优选方案，所示涡轮式流量传感器包括壳体，所述壳体内通过紧固件固定有导向体；所述导向体包括前导向体与后导向体，所述前导向体与后导向体之间设置有轴承，且轴承的两端设置有止推片；所述壳体的上部还设置有叶轮，所述叶轮上安装有电磁感应式信号检测器。
作为一种优选方案，所述报警电路包括LED灯和蜂鸣器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型以单片机为核心，实现IC卡的读写，控制液晶屏的显示以及电磁阀的开闭，同时通过涡轮式流量传感器提取流量脉冲，具有如下功能：
（1）用水管理功能：当用户插入有效IC卡时，装置将剩余水量与购买水量相加，并且将余额数值存入到芯片以防丢失；当用户开始用水的时后，装置将剩余水量与使用的水量自动相减，并且存入到芯片以防丢失；
（2）显示功能：采用LCD1602液晶屏显示，可以查询出用水总量及可用剩余水量；
（3）自动供停水功能：当剩余水量为0时，自动关闭阀门；购水后，阀门开启；
（4）报警功能：当剩余水量减少到一定量时，报警并提示用户购水；
（5）防拆卸功能：当智能水表被强行拆卸时，水表内的防拆卸开关被触发，单片机立即关闭阀门，防止用户恶意偷水。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图；
图2是本实用新型的硬件原理图；
图3是本实用新型中单片机最小系统的电路原理图；
图4是本实用新型中IC卡读写电路的电路原理图；
图5是本实用新型中电源电路的电路原理图；
图6是本实用新型中电磁阀控制电路的电路原理图；
图7是本实用新型中涡轮式流量传感器的电路原理图；
图8是本实用新型中涡轮式流量传感器的结构示意图；
图9是本实用新型中报警电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
实施例：
如图1、图2所示，一种智能水表控制装置，包括单片机最小系统、IC卡读写电路、液晶显示电路、电源电路、接口电路，所述单片机最小系统包括单片机以及与单片机相连接的复位电路、晶振电路；所述单片机与所述IC卡读写电路、液晶显示电路、接口电路相连接，所述接口电路包括电磁阀控制电路、脉冲提取电路以及报警电路；所述电源电路为单片机最小系统、IC卡读写电路、接口电路提供电源。
如图3所示，本实用新型优选所述单片机为STC89C52单片机，所述复位电路包括第六电阻R6、第五电容C5，所述第六电阻R6、第五电容C5组成RC暂态电路，为单片机的复位端，即单片机的管脚9提供一个高电平脉冲进行复位；所述晶振电路包括11.0592MHz晶振X1、第三电容C3、第四电容C4，晶振电路与单片机内部的震荡电路工作，发出稳定的时钟脉冲，作为单片机的时钟信号使用；所述液晶显示电路采用LCD1602液晶屏，所述LCD1602液晶屏的复位脚RS与单片机的管脚1相连接、控制线RW与单片机的管脚2相连接、控制线E与单片机的管脚3相连接，LCD1602液晶屏数据接口DB0～DB7和单片机的P0口相连，其中第七电阻R7的作用是调节提供的电压，从而调节液晶显示的对比度，第八电阻R8的作用是背光板的限流电阻，调节第八电阻R8的大小可以调节液晶显示的亮度。
如图4所示，本实用新型优选所述IC卡读写电路采用MF522-AN非接触式IC卡读写模块，包括MF522芯片，所述MF522芯片的管脚24与单片机的管脚4相连接、MF522芯片的管脚29与单片机的管脚5相连接、MF522芯片的管脚30与单片机的管脚6相连接、MF522芯片的管脚31与单片机的管脚7相连接；本实用新型的IC卡读写电路向IC卡发出特定频率的电磁波，卡片内部有一个天线线圈与电容组成的串联谐振电路，它的谐振频率和IC卡读写电路发射的频率相同，在电磁波的激励下，IC卡内的LC谐振电路产生谐振，通过卡片内部的电容将电磁能量储存起来，然后这个电容就可以作为电源为各个电路供电，使得IC卡和IC卡读写电路完成数据交换，其中所述IC卡读写电路的供电电压为3.3V。
如图5所示，本实用新型优选所述电源电路采用5V电池和ASM1117-3.3芯片，其中所述单片机由外接的5V电源供电，IC卡读写电路由ASM1117-3.3芯片将5V稳压至3.3V提供电源，其中第一电容C1、第二电容C2位退耦电容。
如图6所示，本实用新型优选所述电磁阀控制电路包括安装于水表上的电磁阀J1，还包括第十电阻R10、第一三极管Q1，当单片机发出开水阀信号时，单片机的管脚23的输出为低电平，第一三极管Q1导通，电磁阀J1得电打开。
如图7、图8所示，本实用新型优选所述脉冲提取电路包括涡轮式流量传感器，所示涡轮式流量传感器包括壳体2，所述壳体2内通过紧固件1固定有导向体；所述导向体包括前导向体3与后导向体8，所述前导向体3与后导向体8之间设置有轴承7，且轴承7的两端设置有止推片4；所述壳体2的上部还设置有叶轮5，所述叶轮5上安装有电磁感应式信号检测器6；所述涡轮式流量传感器提取IC卡智能水表的流量计量脉冲，用于进行流量的测量，有水流过时，叶轮5旋转，涡轮式流量传感器壳体2上的电磁感应式信号检测器6的感应线圈检测到叶轮5的旋转，并将这一动作转换成脉冲信号输出。本实施例中图7所示用第三按钮S3的开关模拟发出的脉冲信号。
如图9所示，所述报警电路包括LED灯和蜂鸣器，用于实现防拆卸功能，当用户恶意拆卸水表时，表盖下的防盗开关S2触发，单片机接收到被盗信号立即关闭阀门，单片机的管脚22输出低电位，第二三极管Q2导通，蜂鸣器鸣叫以防偷水，同时，当表内余额小于设定值时，第一LED灯D1点亮报警，提示用户及时购水。
具体实施时，电源电路接通电源，LCD1602液晶屏显示剩余的水量，当水量余额大于0时，电磁阀J1得电，用户可以用水，当水量余额为0时，用户到自来水公司购买水费，其金额由自来水的充值机写到IC卡内，然后将IC卡放到水表上，当智能水表检测到IC卡时，LCD1602液晶屏显示IC卡的ID号码、剩余的水量和IC卡内的余额，其中卡片内的余额可以充值到水表里，IC卡读写电路将卡内金额数据传递给单片机，单片机根据有无余额判断是否开启电磁阀J1，并且通过液晶显示电路将水表内的余额以及使用的水量信息先出出来；用水时涡轮式流量传感器将用水量的数据传递给单片机，再通过单片机、液晶显示电路显示出实时的余额，当余额低于设定值时，第一LED灯D1点亮，报警电路发出提示余额不足，当余额为零时，电磁阀J1关闭，直至再次读到有金额的IC卡为止。当有人恶意开启水表盖时，内部的防盗开关动作，单片机检测到该信号，这时电磁阀J1关闭，蜂鸣器鸣叫。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种智能水表控制装置，其特征在于：包括单片机最小系统、IC卡读写电路、液晶显示电路、电源电路、接口电路，所述单片机最小系统包括单片机以及与单片机相连接的复位电路、晶振电路；所述单片机与所述IC卡读写电路、液晶显示电路、接口电路相连接，所述接口电路包括电磁阀控制电路、脉冲提取电路以及报警电路；所述电源电路为单片机最小系统、IC卡读写电路、接口电路提供电源。
2.根据权利要求1所述的一种智能水表控制装置，其特征在于：所述单片机为STC89C52单片机。
3.根据权利要求1所述的一种智能水表控制装置，其特征在于：所述IC卡读写电路采用MF522-AN非接触式IC卡读写模块。
4.根据权利要求1所述的一种智能水表控制装置，其特征在于：所述液晶显示电路采用LCD1602液晶屏。
5.根据权利要求1所述的一种智能水表控制装置，其特征在于：所述电源电路采用5V电池和ASM1117-3.3芯片。
6.根据权利要求1所述的一种智能水表控制装置，其特征在于：所述电磁阀控制电路包括安装于水表上的电磁阀。
7.根据权利要求1所述的一种智能水表控制装置，其特征在于：所述脉冲提取电路包括涡轮式流量传感器。
8.根据权利要求7所述的一种智能水表控制装置，其特征在于：所示涡轮式流量传感器包括壳体，所述壳体内通过紧固件固定有导向体；所述导向体包括前导向体与后导向体，所述前导向体与后导向体之间设置有轴承，且轴承的两端设置有止推片；所述壳体的上部还设置有叶轮，所述叶轮上安装有电磁感应式信号检测器。
9.根据权利要求1所述的一种智能水表控制装置，其特征在于：所述报警电路包括LED灯和蜂鸣器。
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