专利名称：一种双向计数的数字水表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数字表具，具体为一种双向计数的数字水表。
背景技术：
脉冲式数字水表常用于卡式表系统，远程抄表系统，热水表系统等等。它由微处理器、存储器、人对话装置或通讯接口、脉冲发生装置组成，如图1所示。其工作原理如下在机械表内的指针上，装有脉冲发生装置，可以是磁开关探头如干簧管、霍尔开关或光电开关探头如红外发射和接收对管等。当采用干簧管时，机械表的某指针采用磁性材料制作，当指针的N极接近干簧管开关时，当探头的电子开关接通(或输出底电平)时，微处理器的JC1接收到低电平，当指针的N极离开干簧管开关时，探头的电子开关断开(或输出高电平)时，微处理器的JC1接收到高电平，微处理器将接收到的高电平或低电平累加(累减)，并存储起来，通过人机对话装置显示或通讯接口向外传送，就构成了数字表。上述表具的好处是可以通过电路进行远程显示或数据传送，进行集中处理或者采用卡式预售，买多少水，用多少水。
现有技术的数字水表存在的问题，第一这种表无论指针是顺时针转动，还是逆时针转动，对微处理器来说都是一样的，无法分辨出来。在水网系统静态的情况下，即不用水状态下，各处的水压是一样的，当发生停水事件时，屋内的水会倒流；如果在高楼无水箱变频供水系统中，楼上不用水而楼下用水，也会发生楼上水压高而产生倒流现象，此时数字水表计数却还是简单的累加计数方法。第二当水流由于机械参数和流动状态发生谐振时，管子会发生震动，水管中的水也会来回震荡，引起机械表指针来回震荡，如果幅度和频率适当，数字水表会认为是水表指针快速转动而计数。以上问题的出现，使得数字水表的读数不准问题特别突出。

发明内容
本实用新型的目的在于提出一种计数准确的数字水表，以避免由于水压变化和水管震动而引起的水量计数偏差。
本实用新型设计的双向计数的数字水表，由微处理器、存储器、人机对话装置或通讯接口、脉冲发生装置组成，其结构如图2所示。其中(1)脉冲发生装置由紧靠的二路电子开关组成，每一路和微处理器的输入检测端相连，另一端和电源连接，当指针转动时，利用光或瓷等感应方式使得电子开关开路或闭合。
(2)在指针转动时，其闭合或开路的顺序是全部开路，开关1闭合、开关2开路，开关1开关2都闭合，开关1开路开关2闭合，开关1开关2都开路；或上述过程相反。见图3所示。
和现有的电路相比，本实用新型在现有的开关装置旁边增加一个相同的开关装置，使得两个开关装置在磁性指针转过时的开关顺序按要求的进行，并同时被微处理器的2个接口JC1、JC2检测。
本实用新型的原理当磁性指针的N极转到A点位置时，干簧管K1闭合，JC1输入低电平，干簧管K2断开，JC2输入高电平，我们称之为状态1；当磁性指针的N极转到O点位置时，干簧管K1闭合，JC1输入低电平，干簧管K2也闭合，JC2也输入低电平我们称之为状态2；当磁性指针的N极转到B点位置时，干簧管K1开路，JC1输入高电平，干簧管K2闭合，JC2输入低电平，我们称之为状态3；当磁性指针的N极转到上述位置以外时，干簧管K1和K2都开路，JC1和JC2都输入高电平，我们称之为状态4。有图2看出，如果指针顺时针转动，则相应电平从状态4到状态3，再到状态2，再到状态1，再回到状态4，如此循环；如果指针逆时针转动，则相应电平从状态4到状态1，再到状态2，再到状态3，再回到状态4，如此循环。
如果我们确定顺时针转动为加计数，微处理器首先检测并记录JC1和JC2的电平状态，如果上次检测后记录的JC1和JC2的电平状态为状态1，而本次检测的JC1和JC2的电平状态为状态2，则说明指针在逆时针转动，应该进行减计数；如果上次检测后记录的JC1和JC2的电平状态为状态2，而本次检测的JC1和JC2的电平状态为状态1，则说明指针在顺时针转动，应该进行加计数；其他状态一律不进行计数，如此处理，便实现了数字水表的双向计数。当然我们也可以利用状态2和状态3进行判别，如果上次检测后记录的JC1和JC2的电平状态为状态2，而本次检测的JC1和JC2的电平状态为状态3，则说明指针在逆时针转动，应该进行减计数；如果上次检测后记录的JC1和JC2的电平状态为状态3，而本次检测的JC1和JC2的电平状态为状态2，则说明指针在顺时针转动，应该进行加计数；其他状态一律不进行计数，也能达到双向计数的效果。


图1为原有数字水表的结构框图。
图2为本实用新型数字水表的结构框图。
图3为本实用新型中的开关接线图。
图4为本实用新型一种数字水表的电路图。
具体实施方式
如图4所示，是一个远传式数字水表。图中，微处理器和存储器采用单片机AT89C2051，它集成了微处理器、存储器、串行通讯接口、输入输出接口电路等，电源由4.5V电池组供电，C1是滤波电容，C2和R1构成复位电路，JZ，C3，C4构成震荡电路，给单片机的时钟，JZ1是串行通讯插座，利用它和外边的抄表手持机构成数字通讯，将单片机采集和处理的脉冲数据传送给抄表手持机显示，同时也利用手持机对单片机进行数据初始化。图中的脉冲发生装置为发讯水表，发讯水表是利用干簧管检测水表磁性表针原理向外发送开关信号的水表，当水表指针对准干簧管时，干簧管闭合，偏离时，干簧管关断。P1.7检测K1的电平，P1.6检测K2的电平，工作原理如下初始状态，P1.7，P1.6设定为输入口并假设其电平均为高，P3.0、P3.1设定为串行通讯口。单片机连续检测P1.7和P1.6的电平状态并将其记录下来，如果检测到P1.7、P1.6的电平都为低，则查看记录的上一次检测的P1.7，P1.6的电平，如果上一次P1.7为低，P1.6为高，则进行减计数，否则不计数处理；如果检测到的P1.7为低，P1.6为高，则查看记录的上一次检测的P1.7，P1.6的电平，如果上一次P1.7和P1.6的电平都为低，则进行加计数，否则不计数处理。如此将计数处理后的数据存入单片机的存储器内，当外界串行通讯要求数据时，通过规定的通讯协议将此数据外传。
手持机是带有键盘、显示和串行通讯的抄表工具，当手持机的通讯线插入JZ1，并用串行通讯方式以规定的通讯协议向AT89C2051要求脉冲累加数据(水表的用水量)时，AT89C51通过串行口P3.0、P3.1向手持机传送，手持机接收到后将此数据显示到其显示器上，抄表工作完成。
本实用新型同样适用于其他类似用途的表具或仪器。
权利要求1.一种双向计数的数字水表，由微处理器、存储器、人机对话装置或通讯接口、脉冲发生装置组成，其特征在于(1)脉冲发生装置由紧靠的二路电子开关组成，每一路和微处理器的输入检测端相连，另一端和电源连接，当指针转动时，利用光或瓷等感应方式使得电子开关开路或闭合。(2)在指针转动时，其闭合或开路的顺序是全部开路，开关1闭合、开关2开路，开关1开关2都闭合，开关1开路开关2闭合，开关1开关2都开路；或上述过程相反。
2.根据权利要求1所述的双向计数的数字水表，其特征在于微处理器和存储器采用单片机AT89C2051，它集成了微处理器、存储器、串行通讯接口、输入输出接口电路。
专利摘要本实用新型为一种双向计数的数字水表。由微处理器、存储器、人机对话装置或通讯接口、脉冲发生装置组成，其中，脉冲发生装置由紧靠的二路电子开关组成，每一路和微处理器的输入检测端相连，另一端和电源连接，当指针转动时，利用光或瓷等感应方式使得电子开关开路或闭合。在指针转动时，其闭合或开路的顺序是全部开路，开关1闭合、开关2开路，开关1开关2都闭合，开关1开路开关2闭合，开关1开关2都开路；或上述过程相反。实现双向计数。
文档编号G01F15/06GK2616891SQ0323150
公开日2004年5月19日 申请日期2003年5月26日 优先权日2003年5月26日
发明者沈建 申请人:沈建