CN2359745Y - 语音报数脉冲计数控制器 - Google Patents

Abstract

一种电子技术领域的语音报数脉冲计数控制器,它包括与微控制器相连的控制执行电路、电源电压监测电路、语音及状态显示电路、脉冲整形电路、IC卡接口电路、存贮器和复位电路,电源电压监测电路又分别与控制执行电路和语音及状态显示电路相连。可适用于各种码盘式计量仪表的智能化计数改造,具有数字存贮、IC卡数据读入、语音报数、数据运算及比较、控制执行机构动作等智能化功能。

Description

语音报数脉冲计数控制器

本实用新型涉及一种语音报数脉冲计数控制器，可适用于各种码盘式计量仪表，如水表、电表、煤气表的智能化计数改造。

传统的水表、电表、煤气表，均通过机械齿轮带动数字码盘转动计数，要获取用户用电、用水、用气量数据，必须上门抄表，不便于自动化管理。传统的电子脉冲计数器，只能计数输入的电信号脉冲个数，不具有数字存贮、IC卡数据读入、语音报数、数据运算及比较、控制执行机构动作等智能化功能，无法实现对原有计量仪表的智能化改造。

本实用新型的目的是为了克服上述技术的不足，提供一种可与现有的机械码盘式计量仪表配合使用，实现该类仪表的智能化计数控制改造的智能化语音报数脉冲计数控制器。

本实用新型包括微控制器、控制执行电路以及处理显示电路。微控制器通过信号线分别与控制执行电路、电源电压监测电路、语音及状态显示电路、脉冲整形电路、IC卡接口电路、存贮器、复位电路相连。电源电压监测电路通过信号线分别与控制执行电路、语音及状态显示电路相连。

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的描述：

图1是本实用新型的整体电路方框图

图2是本实用新型主控制板的电原理图

图3是本实用新型控制执行电路与电源电压监测电路的电原理图

如图1所示，本实用新型由微控制器1、控制执行电路2、电源电压监测电路3、语音及状态显示电路4、脉冲整形电路5、IC卡接口电路6、存贮器7和复位电路8组成。微控制器1通过信号线分别与控制执行电路2、电源电压监测电路3相连。电源电压监测电路3通过信号线分别与控制执行电路2和语音及状态显示电路4相连。微控制器1通过信号线与语音及状态显示电路4相连，用于控制语音报数和状态显示。微控制器1通过信号线与脉冲整形电路5相连，用于读取整形后的字轮转动产生的脉冲计数信号。微控制器1通过信号线与IC卡接口电路6相连，用于读取用户IC卡内的数据信息。微控制器1通过信号线与存贮器7相连，可将读取的IC卡内的信息存入存贮器7中。微控制器1通过信号线与复位电路8相连，由复位电路8产生复位信号，控制微控制器1的复位。

如图2所示，本实用新型的微控制器1采用微控制器COP8SAB720M9，语音电路9采用语音芯片HZ01，存贮器7采用存贮器24LC02(或24LC01)，IC卡座10采用2524卡座。微控制器1的G0、G2引脚通过信号线11、12与控制执行电路2相连，控制执行部件动作。微控制器1的GND引脚与电源地相连。微控制器1的L0引脚通过信号线13与电源电压监测电路3相连。微控制器1的L0引脚又与保护传感器PRO相连，当发生干扰情况时，保护传感器PRO可产生保护信号，微控制器1便进行相应处理。电源电压监测电路3通过信号线15与控制执行电路2相连。电源电压监测电路3通过信号线14串接电阻R13后，与语音及状态显示电路4中的发光二极管D1的正端相连，当电源电压发生异常时，可通过语音及状态显示电路4向用户发出提示信息。微控制器1的L3引脚串接电阻R12后，与语音及状态显示电路4的发光二极管D2的负端相连，用于显示计数工作状态。微控制器1的G5/SK、G6/SI、G3引脚分别与语音电路9的CLK、BSY、DAT引脚相连，可控制语音片段的读取及发声。语音电路9的LED引脚串接电阻R14后，与发光二极管D3的负端相连，用于显示购气状态。扬声器SPK跨接在语音电路9的SP1和SP2引脚之间，可由微控制器1给语音及状态显示电路4发指令，控制扬声器SPK发声。

在脉冲整形电路5中，电阻R2与电容C1并接后，再与电阻R1串接，微控制器1的L1引脚与它们的共接点相连。R1的另一端串接一传感器PULS，用于接收传感器PULS引入的计数脉冲信号。在IC卡接口电路6中，限流电阻R8跨接在微控制器1的G4/SO引脚与三极管Q1(PNP三极管8550)的基极。上拉电阻R4、R5、R6、R7的一端分别与微控制器1的L2、L4、L5、G5/SK引脚相连，它们的另一端共接于三极管Q1的发射极。三极管Q1的集电极与IC卡座10(卡座型号2524)的VCC引脚相连。IC卡座10的SW1引脚直接与微控制器1的L2引脚相连。限流电阻R9跨接在微控制器1的G5/SK引脚与IC卡座10的CLK引脚之间。IC卡座10的I/O引脚与微控制器1的L5引脚直接相连。微控制器1的G5/SK、L4引脚分别与存贮器7的SCL、SDA引脚相连，用于控制存贮数据的读取和写入。在复位电路8中，电阻R3跨接在微控制器1的G1/WD和/RESET引脚之间。电阻R10跨接在微控制器1的/RESET和VCC引脚之间。微控制器1的/RESET引脚与三极管Q2(NPN三极管8050)的集电极相连后，又与电阻R3、R10、电容C2相连。电阻R11跨接在三极管Q2的基极和发射极之间。电容C2跨接在三极管Q2的集电极和发射极之间。电容C3跨接在微控制器1的VCC引脚和三极管Q2的基极之间。二极管D4(整流二极管1N4001)的负端与电容C5的一端相连，电阻R17跨接在它们的共接点和微控制器1的VCC引脚之间。微控制器1的L6引脚与三极管Q4(NPN三极管8050)的基极相连。电容C4跨接在三极管Q4的集电极和发射极之间。电阻R15跨接在微控制器1的L7和VCC引脚之间。电阻R16跨接在微控制器1的VCC引脚和三极管Q3的基极(NPN三极管8050)之间。三极管Q4的集电极与电容C4、电阻R16连接后接三极管Q3的基极。三极管Q3的集电极与微控制器1的L7引脚直接相连。

如图3所示，本实用新型的控制执行电路2和电源电压监测电路3的电原理图中，三极管Q5、Q6、Q8、Q10、Q13均采用PNP三极管8550。三极管Q7、Q9、Q11、Q12均采用NPN三极管8050。二极管D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11均采用开关二极管1N4148。电压比较电路16采用的是电压比较器DY01。在控制执行电路2中，微控制器1的G0引脚通过信号线11和三极管Q6的发射极相连，并串接基极限流电阻R19后，与三极管Q5的基极相连。微控制器1的G2引脚通过信号线12和三极管Q5的发射极相连，并串接基极限流电阻R18后，与三极管Q6的基极相连。三极管Q5的集电极与下拉电阻R20、限流R21连接后，与二极管D6的正端相连。三极管Q6的集电极与下拉电阻R33、限流电阻R25连接后，与二极管D5的正端相连。三极管Q12的基极串接一限流电阻R25。基极限流电阻R21与三极管Q7的基极串连。限流电阻R22跨接于三极管Q7的集电极和三极管Q8的基极之间。三极管Q7的发射极接三极管Q11的基极。三极管Q12的集电极串接一限流电阻R24后，与三极管Q10的基极相连。三极管Q12的发射极接三极管Q9的基极。三极管Q8的发射极与二极管D7的负端相连，三极管Q8的集电极、三极管Q9的集电极、二极管D7的正端、二极管D8的负端共接后，串接一限流电阻R23，再与控制执行部件M的一端相连。三极管Q9的发射极与三极管Q11的发射极、二极管D8、D10的正端相连。三极管Q10的发射极接二极管D9的负端。三极管Q10的集电极、三极管Q11的集电极、二极管D9的正端、二极管D10的负端共接后，与控制执行部件M的另一端相连。二极管D5的负端与二极管D6的负端相连后，通过信号线15与电源电压监测电路3相连。在电源电压监测电路3中，微控制器1的L0引脚通过信号线13与电源电压监测电路3中的下拉电阻R26相连。电阻R26与电容C6并接后，与二极管D11的负端相连。二极管D11的正端与三极管Q13的集电极相连后，与限流电阻R27相连。三极管Q13的基极串接一限流电阻R28后，接电压比较电路16的OUT引脚。电阻R29、R30和电容C7连接后，其共接点与电压比较电路16的IN引脚相连。电阻R29另一端与电阻R31、R32相连。电阻R31的另一端与电容C7相连。电阻R32的另一端通过信号线15与控制执行电路2相连接。限流电阻R27通过信号线14与语音及状态显示电路4相连，可将电源电压异常情况显示出来，同时还可通过微控制器1控制语音电路9进行声音提示。

本实用新型在工作电源接通后，如果电源电压在正常值以上，电源电压监测电路3给微控制器1电源正常信号，同时复位电路8给微控制器1发出复位脉冲信号，微控制器1进入正常工作状态，读出存贮器7中存贮的脉冲个数值，并通过语音及状态显示电路4的发光二极管闪烁和语音报数方式进行显示。三次报数结束后，微控制器1自动进入守候方式，等待脉冲信号输入。当有脉冲信号输入时，微控制器1进入正常工作方式，将存贮器7中存贮的计数值读出并减1，如结果不为零，微控制器1再将该值存入存贮器7中，并再次进入守候方式，等待下一个脉冲到来。若结果为零，微控制器1发出信号给控制执行电路2，使执行部件M动作，并通过语音及状态显示电路4以发光二极管点亮和语音告知用户。此时必须插入写有预设脉冲计数值的IC卡，微控制器1通过IC卡接口电路6，将IC卡中的预设脉冲计数值数据读入并存入存贮器7中，同时通过语音及状态显示电路4将该值语音报数及发光显示三次，然后微控制器1进入守候状态，等待脉冲信号输入，重复上述过程。无论何时，若工作电源切断或低于正常值，电源电压监测电路3给微控制器1发出电源异常信号，并通过语音及状态显示电路4的发光二极管闪烁或语音告知用户，同时微控制器1发出控制信号到控制执行电路2，使执行部件M动作；此时，若有脉冲信号输入，微控制器1将不予处理，直至电源异常消除，并重新上电后，复位电路8给微控制器1发出复位信号，本语音报数脉冲计数控制器才重新进入正常工作状态。

本实用新型操作简单，采用语音合成方式进行语音报数，功能新颖，实用性强，可广泛用于需要进行脉冲计数的仪器、仪表上，也可与现有的各种机械码盘式计量仪表配合使用，实现该类仪表的智能化计数控制改造。

Claims (4)

1.语音报数脉冲计数控制器，它包括微控制器、控制执行电路以及处理显示电路，其特征在于：所述微控制器通过信号线分别与控制执行电路、电源电压监测电路、语音及状态显示电路、脉冲整形电路、IC卡接口电路、存贮器、复位电路相连；所述电源电压监测电路通过信号线分别与控制执行电路、语音及状态显示电路相连。

2.如权利要求1所述的语音报数脉冲计数控制器，其特征在于：所述的控制执行电路中，微控制器的G0引脚通过信号线和三极管Q6的发射极相连，并串接基极限流电阻R19后与三极管Q5的基极相连，微控制器的G2引脚通过信号线和三极管Q5的发射极相连，并串接基极限流电阻R18后与三极管Q6的基极相连，三极管Q5的集电极、下拉电阻R20、限流R21连接后，与二极管D6的正端相连，三极管Q6的集电极、下拉电阻R33、限流电阻R25连接后，与二极管D5的正端相连，基极限流电阻R21与三极管Q7的基极串连，限流电阻R22跨接于三极管Q7的集电极和三极管Q8的基极之间，三极管Q7的发射极接三极管Q11的基极，三极管Q12的基极串接一限流电阻R25，三极管Q12的集电极串接一限流电阻R24后，与三极管Q10的基极相连，三极管Q12的发射极接三极管Q9的基极，三极管Q8的发射极与二极管D7的负端相连，三极管Q8的集电极、三极管Q9的集电极、二极管D7的正端、二极管D8的负端共接后，串接一限流电阻R23，再与控制执行部件M的一端相连，三极管Q9的发射极与二极管D8的正端相连，三极管Q10的发射极与二极管D9的负端相连，三极管Q10的集电极、三极管Q11的集电极、二极管D9的正端、二极管D10的负端共接后，与控制执行部件M的另一端相连，三极管Q11的发射极与二极管D10的正端相连，二极管D5的负端与二极管D6的负端相连后，通过信号线与电源电压监测电路相连。

3.如权利要求1所述的语音报数脉冲计数控制器，其特征在于：所述电源电压监测电路中，下拉电阻R26与电容C6并接后，与二极管D11的负端和微控制器的L0引脚相连，二极管D11的正端与三极管Q13的集电极相连后，与限流电阻R27相连，三极管Q13的基极串接一限流电阻R28后，与电压比较电路的OUT引脚相连，电阻R29、R30和电容C7连接后，其共接点与电压比较电路的IN引脚相连，电阻R29另一端与电阻R31、R32相连，电阻R31的另一端与电容C7相连，电阻R32的另一端通过信号线与控制执行电路相连，限流电阻R27通过信号线和语音及状态显示电路相连。

4.如权利要求1所述的语音报数脉冲计数控制器，其特征在于：所述的复位电路中，电阻R3跨接在微控制器的G1/WD和/RESET引脚之间，电阻R10跨接在微控制器的/RESET和VCC引脚之间，微控制器的/RESET引脚与三极管Q2的集电极相连后，又与电阻R3、R10、电容C2相连，电阻R11跨接在三极管Q2的基极和发射极之间，电容C2跨接在三极管Q2的集电极和发射极之间，电容C3跨接在微控制器的VCC引脚和三极管Q2的基极之间。

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