CN2229667Y - 单相磁卡电度表 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电力计量仪表，特别是磁卡式数字电度表，它以中央处理器CPU为核心的处理控制装置，包括存贮器、驱动器、LED数码显示管、单相电度表，磁卡处理芯片和继电器执行电路，管理程序预先存在CPU内，实现自动读卡、LED数码管显示所存电量数值并自动向用户供电、设有告警电路、提供用户及时购置新卡，实现用电先收费的管理。本实用新型结构与其他磁卡电度表相比，具有结构简单性能稳定可靠、成本低、计量准确、功能齐全、自身功耗低，还适用于对老表的改造。

Description

单相磁卡电度表

本实用新型属于电力计量仪表，特别是磁卡式数字电度表。

现有的磁卡式电度表有多种，有用单儿电路组装的，也有用单片机改装的。如中国专利CN2153065Y数字采样式多用户磁卡电度表，它由单片机为核心的控制处理装置，用电子换能器取代机械电度表，电路复杂。又如C2140064Y磁卡自动计数液晶显示电度表，使用8031单片机，差动放大器、A/D转换器、液晶显示驱动器、磁卡读入及稳压电源等组成，电路也很复杂。

本实用新型的目的是设计一种由中央处理器CPU为核心的处理控制装置，由中央处理器CPU、存贮器、显示驱动器、LED数码显示管、单相电度表、磁卡识别电路、磁卡处理芯片和继电器执行电路等组成的单相磁卡电度表，采用继电器控制对用户供电的方式。

本实用新型是这样实现的。改进现有的磁卡式液显示电度表，本单相磁卡电度表包括单相电度表U₉、磁卡识别电路U₁₂、抹卡电路U₁₃、中央处理器CPU、存贮器U₆、显示驱动器U₄、LED数码显示管U₇、稳压电路U₈和复位电路U₃，其特征在于还设有磁卡处理芯片U₂、存贮显示控制驱动器U₅和继电器执行电路U₁₀，继电器执行电路由继电器J₁光耦合器U₁A、U₁B和放大器F₁组成，F₁是三极管BG₁射极跟随器，磁头线圈输出信号经磁卡识别电路U₁₂送到磁卡处理芯片U₂的输入端V₀₁、V₀₂，磁卡处理芯片U₂的输出端 RCL、 RDL与中央处理器CPU的入口INT₀、P_1.7相连接；单相电度表U₉的输出端PULSE与CPU的INT₁端口连接；CPU的输出口P_0.0-P_0.7与显示驱动器U₄的入口D₀-D₇及存贮显示控制驱动器U₅的入口D₀-D₇相连接；显示驱动器U₄的输出端Q₀-Q₇与LED数码显示管U₇的1-8端相连接；存贮显示器控制驱动器U₅的Q₀-Q₃端分别与LED数码显示管U₇的控制端LED₁-LED₄相连接，存贮显示控制驱动器U₅的输出端Q₅-Q₇分别与存贮器U₆的Cs、CLK及D₁端口连接；存贮器的输出端D₀与CPU的串行输入口P_1.0连接；CPU的控制端WR、P_2.6经或门H₁与显示驱动器U₄的控制端CLK相连接是用锁存器扩展8位输出口的一种较常规接线方法，其作用是单片机控制三态锁存器的输出即将数据从单片机输出到八段显示管中。单片机的P₀口既是数据总线又是地址总线，锁存器被视为一个外部RAM地址单元输出控制信号为WR、P_2.6和WR、P_2.7。CPU的控制端WR、P_2.7经或门H₂与存贮显示控制驱动器U₅的控制端CLK相连接；CPU的P_1.1、P_1.2端口经与门Y₁接光耦合器U₁A输入端，其输出端接放大器F₁三极管BG₁的基极；继电器J₁一端接在三极管B₁发射极，继电器J₁的另一端接地，继电器J₁常闭接点的一端J_1-1接电源火线，常闭接点的另一端J_1-2接单相电度表U9输入端及光耦合器U₁B输入端，光耦合器U₁B输出端RLY₁接CPU的RXD端口；CPU的P_1.5端口接抹卡电路U₁₃输入端ERS，其输出端ERSE接磁头线圈。

本实用新型还设有报警器装置，报警器U₁₁由三极管BG₂和陶瓷发声片LB组成，它是一射极跟随器，陶瓷发声片LB串接在发射极与电源负电极之间。CPU的P_1.6端口接与门Y₂，与门Y₂输出端接报警器U₁₁。

本实用新型优点在于CPU采用87C51芯片，这种中央处理器内含有存贮器，以它为核心组成的处理控制装置可以集成芯片，结构简单，将管理程序预先存在CPU内，实现自动读卡，LED数码显示所存的电量数值，自动向用户供电，设有告警电路，提醒用户及时购买新卡，免除停电发生，电能计量准确、可靠、实现予收电费，改变先用电后付费的旧的观念，使电力管理科学化。

下面结合附图及实施例对本实用新型进一步说明。

图1本实用新型电原理框图。

图2存贮显示电原理图。

图3磁卡数据读取部分连接示意图

图4抹卡电路电原理图

图5继电器执行电路连接示意图

图6稳压电路、复位电路电原理图

图7告警电路电原理图

本实用新型在电能计量方面还可采用DD21-S系列电子式电度表作为予收费电表的电能计量装置。

参见图1、图5，本实用新型工作过程如下：

将存有电量数值的磁卡插入电表的磁卡槽内，通过磁头读取数值及磁卡处理芯片处理后，将磁卡中的电量数值从CPU的P1.7端口存入到CPU的内存，并与原存在存贮器U8内的电量数相加再送入存贮器U8内，即存贮器U8内记录了新的电量数值，此时CPU的P1.1、P1.2发出控制电位，均为低电平经与门Y1送给光耦合器件U1A。因输入为低电平，U1A无输出，故继电不动作，继电器常闭接点J1-1、J1-2开始向用户供电，电度表开始转动，每用1KW伯电，CPU将控制将存贮器U8内电量减1，并将现有的电量值经CPU传送到显示驱动器U4，由存贮显示控制驱动器U5控制液晶显示片U7显示。当CPU检测电量数值减到一定数值时，比如预先设置为10度，则减到10时，CPU每隔用完0.1度电即发出告警信号，当CPU检测存贮器U6电量值为负值时，即P1.1、P1.2变成高电平，经与门Y1传给光耦合器U1A，经放大器F1放大，使继电器J1吸合，切断供电，只有输入新的电量数值后才可继续供电。

实施例中，CPU采用Intel公司87C51集成块；磁头处理芯片采用专用磁头处理芯片CS71051集成块；显示驱动器采用三态缓冲器74HC374集成块；液晶显示片采用574R四位显示集成块；存贮器采用E2PROM存贮器93C46集成块，它具有断电保护功能。断电数据也不丢失；CPU复位芯片采用7705集成块；光电耦合器采用TLP521-2集成块；放大器采用393集成块；稳压电路采用7805集成块。

Claims (3)

1、一种单相磁卡电度表，包括单相电度表U₉、磁卡识别电路U₁₂、抹卡电路U₁₃、中央处理器CPU、存贮器U₆、显示驱动器U₄、LED数码显示管U₇、稳压电路U₈和复位电路U₃，其特征在于还设有磁卡处理芯片U₂、存贮显示控制驱动器U₅和继电器执行电路U₁₀，继电器执行电路由继电器J₁光耦合器U₁A、U₁B和放大器F₁组成，F₁是三极管BG₁射极跟随器，磁头线圈输出信号经磁卡识别电路U₁₂送到磁卡处理芯片U₂的输入端V₀₁、V₀₂，磁卡处理芯片U₂的输出端 RCL、 RDL与中央处理器CPU的入口INT₀、P_1.7相连接；单相电度表U₉的输出端PULSE与CPU的INT₁端口连接；CPU的输出口P_0.0-P_0.7与显示驱动器U₄的入口D₀-D₇及存贮显示控制驱动器U₅的入口D₀-D₇相连接；显示驱动器U₄的输出端Q₀-Q₇与LED数码显示管U₇的1-8端相连接；存贮显示器控制驱动器U₅的Q₀-Q₃端分别与LED数码显示管U₇的控制端LED₁-LED₄相连接，存贮显示控制驱动器U₅的输出端Q₅-Q₇分别与存贮器U₆的Cs、CLK及D₁端口连接；存贮器的输出端D₀与CPU的串行输入口P_1.0连接；CPU的控制端WR、P_2.6经或门H₁与显示驱动器U₄的控制端CLK相连接；CPU的控制端WR、P_2.7经或门H₂与存贮显示控制驱动器U₅的控制端CLK相连接；CPU的P_1.1、P_1.2端口经与门Y₁接光耦合器U₁A输入端，其输出端接放大器F₁三极管BG₁的基极；继电器J₁一端接在三极管B₁发射极，继电器J₁的另一端接地；继电器J₁常闭接点的一端K_1-1接电源火线，常闭接点的另一端J_1-2接单相电度表U₉输入端及光耦合器U₁B输入端，光耦合器U₁B输出端RLY₁接CPU的RXD端口；CPU的P_1.5端口接抹卡电路U₁₃输入端ERS，其输出端ERSE接磁头线圈。

2、根据权利要求1所述的单相磁卡电度表，其特征在于CPU的P_1.6端口接与门Y₂，与门Y₂输出端接报警器U₁₁。

3、根据权利要求1所述的单相磁卡电度表，其特征在于板警器U₁₁由三极管BG₂和陶瓷发声片LB组成，它是一射极跟随器，陶瓷发声片LB串接在发射极与电源负极之间。

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