CN2378774Y - 遥控ic卡预付费电能表 - Google Patents

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刘泽仁
蔡晓红
罗厚宣
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Abstract

本实用新型公开了一种遥控IC卡预付费电能表,由遥控电能表与遥控器两部分组成。该遥控电能表包括电能表传感器、微处理器电路、显示电路、断电电路及红外接收电路。该遥控器上设置有IC卡插口及IC卡接口电路,该IC卡接口电路有信号线与一微处理器的I/O端口连接,该微处理器通过另一I/O端口连接一红外发送电路,该遥控器上另设有一设置按钮,该设置按钮通过一复位电路连接到该微处理器的复位端口。使用时按动遥控器按钮,可读出IC卡中的数据,通过红外发送、接收电路,修改遥控电能表中的设置数据。

Description

遥控IC卡预付费电能表
本实用新型涉及一种电能表，具体是涉及一种具遥控设置功能的预付费IC卡电能表。
IC卡电能表由于其具有预付费功能，用户可通过持卡到银行缴费，购买需用电量，解决了传统的人工查表工作量大、误差大、查表难、收费难，且具不安全因素等缺陷，而获得了广泛的认可和推广。但是，由于IC卡电能表需在电表上设置IC卡插口，表箱整体尺寸大、不能完全封闭，且表箱的安装位置亦因人为因素而有特殊要求，无法避免人为破坏及环境损坏。如在潮湿的南方和沿海城市，则在实际应用上有问题，潮湿和结晶盐会引起短路，对电表造成破坏。另外通过插卡式改变电表的设置，安全性能较低，目前，有些人通过一种简单的万能解密卡就可对电表造成破坏，使IC卡电能表失去计费、控制功能。
另外，如要对已大量安装使用的老式电表进行改装，常常被已有电表箱的大小及墙面尺寸所困扰。
有鉴于此，本实用新型的目的就在于提供一种新型的IC卡预付费电能表，其IC卡系插设在一遥控器上，并可通过遥控器进行数据设置修改。
本实用新型的进一步目的是提供一种新型的IC卡预付费电能表，其可储存购买电量，并随时与用户的使用电量进行比较，电量不足时报警，用完断电。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种遥控IC卡预付费电能表，其遥控电能表部分由机械电能表和控制电路组成，该控制电路包括电能表传感器、微处理器电路、显示电路、断电电路及红外接收电路；其中，该电能表传感器的计数输出接到该微处理器电路的第一微处理器(U1)的I/O端口，红外接收电路的信号输出端亦连接到第一微处理器(U1)的I/O端口，该第一微处理器(U1)有控制端口与断电电路的控制输入端连接，该断电电路的控制输出两端与电能表的输出火线串联连接，其特征在于：该遥控IC卡预付费电能表还包括一遥控器部分，该遥控器上设置有IC卡插口及IC卡接口电路，该IC卡接口电路有信号线与一第二微处理器(U2)的I/O端口连接，该第二微处理器(U2)通过另一I/O端口连接一红外发送电路，该遥控器上设有一设置按钮，该设置按钮通过一复位电路连接到该第二微处理器(U2)的复位端口。
根据上述计术方案，所述的红外发送电路包括一红外发射管(D3)，其一端连接电源，另一端连接一三极管(T2)的射极，该三极管(T2)的基极通过一电阻(R5)连接所述的第二微处理器(U2)的I/O端口；所述的红外接收电路包括两个红外接收管(D1、D2)，其中第一红外接收管(D1)一端接电源，另一端通过一电阻(R2)接地，第二红外接收管(D2)一端通过一电阻(R3)接电源，另一端接地，在两个红外接收管与两电阻之间分别引出一信号线，并分别通过一耦合电容(C2、C3)连接到所述的第一微处理器(U1)中的电压比较器两端。
根据上述计术方案，所述的断电电路包括两个三极管(T1、T2)，第一三极管(T1)的基极通过一电阻(R1)与第一微处理器(U1)的I/O端口连接，射极接电源，集电极通过一电阻(R0)接地，第二三极管(T2)的基极与射极连接到该电阻(R0)的两端，集电极连接并联的二极管(D0)和继电器(J)，该继电器(J)的开关串联在遥控电能表的输出火线上。
由于采用以上技术方案，使操作更简单，用户不必直接接触电表，彻底消除安全顾虑。无须把IC卡插入电表中，只要把IC卡插入手中的遥控器中，对准电表按动遥控器，便可通过红外信号将购买电量传入电表中。IC卡平时系插放在红外遥控器中，可有效避免IC卡的各种损伤及遗失。
电表保留原有的全密封结构，可保证不受环境污染及人为破坏。改装更简便，电表和电表箱保持原有尺寸完全不变，不改变电表箱尺寸，使施工中免去更换电表箱和避免凿墙、明装等，因此对旧表改造极为方便简单，改造成本亦大大的降低。
具有更高的安全性，一户一表，一表一卡，复制无效，断电后数据完整保留。
下面结合附图及具体实施例对本实用新型再作进一步详细的说明。
图1为本实用新型遥控器部分电路框图。
图2为本实用新型遥控电能表部分电路框图。
图3为本实用新型遥控器部分电路原理图。
图4为为本实用新型遥控电能表部分电路原理图。
图5(a)为遥控器中微处理器的处理流程示意图。
图5(b)为遥控电能表中处理器的处理流程示意图。
首先，请参见图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型遥控IC卡预付费电能表，由遥控电能表和遥控器两部分组成，其中的遥控器部分系在该遥控器上设置一IC卡插口以及相应的IC卡接口电路，该IC卡的读出数据通过信号线传入单片微处理器(CPU)U2中，该遥控器上设有一设置按钮K，其通过复位电路与CPU U2的复位端RST连接，当按动该复位按钮K，CPU执行程序，将IC卡中的数据读出，再通过一红外发送电路将数据携带发送出去。
遥控电能表由机械电能表和控制电路组成，该控制电路包括电能表传感器、微处理器(CPU)电路、显示电路及红外接收电路。其中，电能表传感器的计数输出接到微处理器(CPU)U1的I/O端口P34，红外接收电路接收的数据通过信号线及I/O端口P10、P11输出到微处理器U1中，当接收到数据时，修改E2PROM中的设置数据。E2PROM为带有硬件看门狗(WATCHDOG)的存储器，可保证CPU U1中程序执行的可靠性。
用户使用时，可持IC卡在银行购电后被写入购电的数据，并予以加密；将IC卡插入到遥控器中，并按动复位按钮，通过IC卡接口可将数据读入遥控器的CPU中，遥控器CPU将所读取的数据转换为红外信号通过红外发送电路发送出去；遥控电能表通过其红外接收电路接收该数据，解密后进行购电设置，将数据写入E2PROM中储存起来；遥控电能表中对电表的计数脉冲进行计数，将电能表所走的电度数转化为数字信号传给CPU电路进行计数；CPU电路将所走的电度数与所设置的电度数进行比较，并将比较结果送显示电路显示；CPU电路对比较结果进行处理，作相应的报警及断电处理。
在本实用新型的具体实施例中，红外发送和接收电路设计巧妙。参见图3、图4所示，其中的红外发送电路由一只红外发射管D3和一三极管T2组成，CPU U2(892051)通过其I/O端口P31进行数据写操作，输出相应的数据信号，将数据发送出去。而红外接收电路则是由两只红外接收管D1、D2以差分输入的形式连接到CPU U1(892051)内部的高灵敏度电压比较器两端。当D1与D2接收到信号时，其阻值降低，电流增大，V1、V2两点的电压发生变化，且变化相反，引起CPU U2中的电压比较器发生跳变，CPU接收到数据。在此，耦合电容C2、C3可过滤低频干扰信号，提高遥控接收的抗干扰性。这样的设计，使红外信号传送可采用基带传送的方式，无需作ASK调制，红外发送接收电路实现简单，降低成本。
另外，参见图4所示，在断电电路中，CPU U2的断电信号由I/O端口P37输出，使三极管T1导通，由于电阻R0取值很小(＜100殴)，因此，在下拉电阻R0上产生一小小的压降，致使三极管T2导通，驱动继电器J发生动作，断开遥控电能表的火线输出，达到断电目的。这样的设计，使T2不会轻易导通，抗误动作强，同时驱动性能好。
采用本实用新型，收费方便，用户使用IC卡到银行缴费，先缴费后使用；操作简单，将IC卡插入遥控器中，对准电能表按动遥控器即可；功能齐全，累积和剩余电量显示，剩余不足报警，用完断电；改装容易，电表和电表箱得以保留原有尺寸完全不变。

Claims (3)

1、一种遥控IC卡预付费电能表，其遥控电能表部分由机械电能表和控制电路组成，该控制电路包括电能表传感器、微处理器电路、显示电路、断电电路及红外接收电路；其中，该电能表传感器的计数输出接到该微处理器电路的第一微处理器(U1)的I/O端口，红外接收电路的信号输出端亦连接到该第一微处理器(U1)的I/O端口，该第一微处理器(U1)有控制端口与断电电路的控制输入端连接，该断电电路的控制输出两端与遥控电能表的输出火线串联连接，其特征在于：该遥控IC卡预付费电能表还包括一遥控器部分，该遥控器上设置有IC卡插口及IC卡接口电路，该IC卡接口电路有信号线与一第二微处理器(U2)的I/O端口连接，该第二微处理器(U2)通过另一I/O端口连接一红外发送电路，该遥控器上设有一设置按钮，该设置按钮通过一复位电路连接到该第二微处理器(U2)的复位端口。
2、根据权利要求1所述的遥控IC卡预付费电能表，其特征在于：所述的红外发送电路包括一红外发射管(D3)，其一端连接电源，另一端连接一三极管(T2)的射极，该三极管(T2)的基极通过一电阻(R5)连接所述的第二微处理器(U2)的I/O端口；所述的红外接收电路包括两个红外接收管(D1、D2)，其中第一红外接收管(D1)一端接电源，另一端通过一电阻(R2)接地，第二红外接收管(D2)一端通过一电阻(R3)接电源，另一端接地，在两个红外接收管与两电阻之间分别引出一信号线，并分别通过一耦合电容(C2、C3)连接到所述的第一微处理器(U1)中的电压比较器两端。
3、根据权利要求1所述的遥控IC卡预付费电能表，其特征在于：所述的断电电路包括两个三极管(T1、T2)，第一三极管(T1)的基极通过一电阻(R1)与第一微处理器(U1)的I/O端口连接，射极接电源，集电极通过一电阻(R0)接地，第二三极管(T2)的基极与射极连接到该电阻(R0)的两端，集电极连接并联的二极管(D0)和继电器(J)，该继电器(J)的开关串联在遥控电能表的输出火线上。
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