CN2178368Y - 电子卡式电脑用电收费器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电子卡式电脑用电收费 器。它由电子卡和主机组成。电子卡与主机配合作 为收费载体并完成计量和收费工作。主机包括控制、 检测、保护、执行、显示及电源电路。从电力线上电信 号经采样、乘法电路后得到功率信号，经电压频率转 换后送到控制电路处理，得到数据为功率、时间、电价 及金额，由按键可选择显示。当所剩金额为零或用电 处在非常状态，则执行机构输出信号断开电源。电子 卡可反复使用，卡中数据可修改。

Description

本实用新型涉及一种自动收费器，具体地说明是一种电子卡式电脑用电收费器。

目前用电收费，一般都靠电表计数，定时由收费员挨家挨户收取。

本实用新型的目的在于提供一种代替电表计费的电子卡式电脑用电收费器。

本实用新型是这样实现的。电子卡式电脑用电收费器，包括电子卡、主机电路及机件外壳，机件外壳上设置一个显示窗口、一个插接电子卡的窗口、一个检查按钮及引线孔。其特征在于主机电路和电子卡电路具有：

A.一个由单片微处理集成电路和X1晶振电路组成的控制电路；

B.一个通过插接件与控制电路连接的电子卡，电子卡由具有多个随机存储器RAM及时钟的集成电路、晶振和备用电源组成；

C.一个分别与220V交流电源、用电设备、控制电路、保护电路、及继电器接的检测传感电路，检测传感电路包括乘法器、电压频率变换器以及采样电路；

D.一个分别与控制电路、检测传感电路相连接的保护电路，保护电路包括过压保护电路、过流保护电路及报警电路；

E.一个与控制电路连接的执行电路，执行电路输出信号控制继电器工作；

F.一个与控制电路连接的显示电路，显示电路包括显示器、发光管及显示驱动集成块，显示驱动集成块输出信号到显示器；

G.一个与控制电路连接的电源电路，220V交流经电容器C3降压后，输出交流，经二极管D4－D7全波整流，输出直流电压，经电容E1、C3、E2、及C2滤波、稳压管L3、L2稳压、输出±5V。

本实用新型积极效果在于，卡式电脑收费器是一种应用微电子技术，半导体技术开发出来的新型仪表，它不仅具有用电计量的功能，而且还具有先进的用电自动化管理功能，它不仅能替代目前大量使用的电度表，而且还能替代抄表、收费等工作。

以下结合附图对本实用新型作详细说明：

图1是本实用新型电路原理方框示意图；

图2是本实用新型外观示意图；

图3是本实用新型主机控制电路原理图；

图4是本实用新型电子卡电路原理图；

图5是本实用新型检测传感电路原理图；

图6.1－6.3是本实用新型保护电路原理图；

图7是本实用新型显示电路原理图；

图8是本实用新型电源电路原理图；

图9是本实用新型工作顺序流程示意图。

如图1所示，本实用新型电路包括电子卡1、控制电路2、检测传感电路3、检测传感电路包括乘法器31、电压频率变换器32及采样电路33、电源电路4、执行电路5、保护电路6、保护电路包括过压保护电路61、过流保护电路62及报警电路63、显示电路7、继电器9。

如图2所示，本实用新型外壳24上设置一个显示窗口21，显示电路7输出各种数据均可在显示窗口21清楚显示出来。外壳24上设置插接电子卡1的窗口22，能方便更换电子卡1。外壳上设置按键23，是为了方便知道电子卡1的使用情况，按第一下键，显示当前时间，按第二下键则会显示电子卡1所剩的钱数，按第三下显示正在使用的功率数，按第四下则清除显示回到初始状态。

如图3所示，本实用新型主机的控制电路2是由单片微处理集成电路和X1晶振组成，电路中还设置由C3和R1组成的复位电路。

如图4所示，本实用新型的电子卡由具有多个存贮器单元和时钟的集成电路与晶体及电容C4组成，为了保证电子卡中数据不因停电使收费器断电而引起电子卡内数据丢失，安装了一个B1后备电池，它能够使电子卡始终处于“工作状态”。

如图5所示，是本实用新型的各部分检测电路，由于对电的检测要分两大部分，一部分电压检测，另一部分是电流检测，而因为要对功率进行检测，所以有乘法电路。为此我们采用了电表专用集成电路IC，它将采样来的交流电压、电流信号相乘，得到功率信号。然后将它电压－频率转换，输出的脉冲信号宽度与用电功率成反比将该脉冲送入单片微处理器。为提高系统精确度和一致性，电表专用集成电路的外围电路采用厚膜电路HM。

图6.1为过压保护电路，P2为调整电位器。

图6.2为过流保护电路，采样来的电流信号经AC－DC变换后，送比较器，P1为调整电位器。

图6.3为报警电路，它是由压电蜂鸣器同与非门构成的，当发生意外情况，控制系统直接发出指示，给出一个高电平电压（＋5V），蜂鸣器即发生“嘀…嘀…”的报警声。

图7是本实用新型显示电路，它由74LS164出来的信号经过限流电阻至显示器，限流电阻的大小可控制显示亮度。L1高峰用电时间指示，L2超功率指示，E1和C1是滤波电容，三极管Q1控制显示器工作。

图8为本实用新型电源电路图的组成，使用一个双9V变压器，输出交流9V电压，再经过四个二极管全波整流，使之成为直流±9V，利用两个大的电解电容E1、.E2和瓷片电容C3、C4滤掉一部分杂波后给稳压管7805、7905供电，使之输出±5V的工作电压。

如图9所示，本实用新型工作流程是这样的。

首先，收费器上电开始工作，控制系统先检测卡座上是否有卡插上，无卡则驱动显示电路通过显示器显示“NOCA”；若检测到有卡，则控制系统对卡的地区代码进行检测，若卡中的代码与收费器中写入的代码相同，则开始对卡进行卡检验，否则与无卡一样，不为用户工作。控制系统对卡的检验包括检测卡中钱数是否为零，各种数据是否被非法改动等等。当这些检验都通过后，即卡中数据都合法，则通过执行系统为用户工作。如果卡中的各项数据不合法，控制系统则不予工作或对用户进行适当的惩罚。收费器为用户上电后，开始检查是否有键按下，有则先执行键处理程序，用户可根据自己的需要选择显示状态。然后控制系统通过检测传感系统对所需的各项数据进行采样。此时若有意外情况出现，譬如超压，则控制系统立即发出报警信号，同时断电，并在显示器上显示“U－－－”；若发生过流，则会报警、断电，同时显示出“I－－－”；发生短路时也会有报警，断电；直至用户确认问题解决后，按下按键，复位使收费器继续工作。若无这些问题出现，则对采样来的数据进行分析、传递，并对用电量进行累加。若此时所使用的功率超过用电部门规定的瓦数时，则收费器上的超功率显示灯点亮，以提醒用户此时正在进行超功率计价；若此时用电处在规定的分时计价时间范围内，则收费器上的分时计价灯点亮，提醒用户此时在用电高峰时间，收费器在进行高峰电价收费，根据上述情况选取不同的电价。当累加器累加到一定数量后，控制系统对卡中的钱数据进行操作：首先将钱数据从卡中取出，减去花费的钱数后，再写回到卡中去，此时即完成一次收费工作，如此循环下去。若控制系统检测到无卡或其它问题时，则会显示“NOCA”，系统处于等待状态，等待卡的插入，重头开始工作。当卡检验完成并认为合法后，再次重复进行检键等一系列收费工作。当用电一段时间后，控制系统检测到卡中的钱数只剩下1元时，则会发出“嘀……”的报警声，以提醒用户要换卡了，用户必须按一下按键以清除报警。当检测到卡中的钱为零时，则认为卡不再合法，此时收费器延时三十秒后断电，用户可以在这三十秒内换上新卡。整个工作过程中控制系统全部通过密码对卡进行读写，因此保密性好。

Claims (1)

1、一种电子卡式电脑用电收费器，包括电子卡、主机电路及机件外壳，机件外壳上设置一个显示窗口、一个插接电子卡的窗口、一个检查按钮及引线孔，其特征在于主机电路和电子卡电路具有：

A.一个由单片微处理集成电路和X1晶振电路组成的控制电路(2)，

B.一个通过插接件与控制电路(2)连接的电子卡(1)，电子卡(1)由具有多个随机存储器RAM及时钟的集成电路、晶振和备用电源组成，

C.一个分别与220V交流电源、用电设备、控制电路(2)、保护电路(6)、及继电器(9)连接的检测传感电路(3)，检测传感电路(3)包括乘法器(31)、电压频率变换器(32)以及采样电路(33)，

D.一个分别与控制电路(2)、检测传感电路(3)相连接的保护电路(6)，保护电路(6)包括过压保护电路(61)、过流保护电路(62)及报警电路(63)，

E.一个与控制电路(2)连接的执行电路(5)，执行电路(5)输出信号控制继电器(9)工作，

F.一个与控制电路(2)连接的显示电路(7)、显示电路(7)包括显示器、发光管及显示驱动集成块、显示驱动集成块输出信号到显示器，

G.一个与控制电路(2)连接的电源电路(4)、220V交流经电容器C3降压后、输出交流、经二极管D4-D7全波整流、输出直流电压，经电容E1、C3、E2、及C2滤波、稳压管L3、L2稳压、输出±5V。

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