专利名称：基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，尤其是一种能根据水资源流量的计量结果控制水资源输送装置开关的装置。
目前，在城市中，自来水生产企业通过城市供水系统将自来水输送到各水源井内，无论是居民百姓，还是机关企业，使用的自来水均是从水源井内接入的。因此，对水源井内的阀门进行有效的控制和管理是非常必要的。现有水源井内主要包括装设在管道上的水表和阀门；该水表存在着计数不精确，容易受到损坏的问题；另外，水源井中的阀门大多还是以人工方式开启或关闭，因此有必要采用更为有效的方法对现有的水源井进行管理。
为了达到上述的目的，一些水源井采用以IC卡输入预购水数据，以单干簧管进行信号采集的水源井阀门的控制装置；但是，该装置仍存在着如下的问题1)无法防止人为的磁干扰或是被直接将干簧管插座拔下所带来的无法采集信号的后果；同时，当用户拖欠水费时，只能去关闭总闸，无法及时有效的对水资源进行控制管理。
2)用户无法避免到银行或水资源管理部门缴纳水费，费时费力；3)该控制装置始终处于上电工作状态，既耗费电能，又会使得控制装置的电子器件易于老化，可靠性降低，使用寿命缩短；实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供一种基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，其采用更加可靠的计数电路，以提高控制装置计数的精确性与可靠性。
本实用新型的另一目的在于提供一种基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，该装置只在计数信号输入时才开启工作电源，进行计数处理，一旦处理完毕，则可自行关闭电源，节约电能。
本实用新型的又一目的在于提供一种基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，该装置具有保护功能，当该控制装置受到干扰或出现非正常使用情况时可自动关闭阀门。
本实用新型的目的是通过如下的技术方案实现的一种基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，至少包括用于输入计数信号的信号采集电路，用于输入预交水费代码的输入装置，用于处理计数信号及输入数据的中央处理器和与其连接的存储器，用于操作水源阀门的驱动电路、用于显示输入数据及预交费余额的显示单元；该信号采集电路的输出连接到中央处理器的采集信号输入端；该中央处理器输出的控制信号连接到驱动电路的控制端，该输入装置连接到中央处理器的输入输出接口，该显示单元连接到中央处理器的显示数据输出端；该控制装置还包括用于防止误动信号输入的防抖动电路；控制装置上电电路；上述的信号采集电路的采集单元为干簧管，该防抖动电路与干簧管并联，该控制装置上电电路的控制端同时与中央处理器的上电保持信号端以及信号采集电路的输出端连接；控制装置上电电路的输入为供电电源，其输出为该控制装置的工作电源。
该控制装置还设有信号分频电路，其输入端与信号采集电路的输出连接，输出端连接到中央处理器与之相对应的信号输入端，并且同时连接到控制装置上电电路的控制端。
该信号采集电路还设有与之并联设置的防干扰电路，该电路由干簧管与防抖电路相并联构成，其信号输出端连接到中央处理器的干扰信号采集输入端。
该控制装置还包括低压检测电路，其输入连接供电电源，输出连接到中央处理器的电压检测信号输入端。
该控制装置还设有保护电路，该保护电路的输出与中央处理器的干扰信号采集输入端连接。
它还包括阀门到位检测电路，该到位检测信号连接到中央处理器的阀门到位信号输入端。
该到位检测信号至少包括阀门开到位信号和阀门关到位信号。
所述的用于输入预交水费代码的输入装置为输入键盘，其键值输出信号并行连接到中央处理器的输入输出口线。
所述的存储器通过I2C总线连接到中央处理器。
所述的控制装置上电电路至少设有一控制开关和一供电开关，该控制开关的控制信号端为该控制装置上电电路的控制端，其输出端为供电开关的控制信号端；该供电开关的主回路输入为供电电源，其输出为该控制装置的工作电源。
所述的控制装置还设有包括手动开关的启动电路，该手动开关与供电开关的控制端连接。
所述的驱动电路设有一开启驱动电路和一关闭驱动电路；其中，开启驱动电路的输入控制端连接到中央处理器的开启控制信号，关闭驱动电路的输入控制端连接到中央处理器的关闭控制信号。
本实用新型计、缴费方便，使用户不出户即可预交水费。同时，当用户拖欠水费时，装置自动关闭水阀，便于管理。进一步的，本实用新型同包括IC卡水表等在内的现有产品相比较，具有高安全性与可靠性。
具体实施方式

以下结合附图及具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明参见

图1、图2，一种基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，至少包括用于输入计数信号、并且具有信号分频器的信号采集电路，用于输入预交水费代码的键盘，用于处理计数信号及输入数据的单片机和与其连接的存储器，用于操作水源阀门的继电器驱动电路、用于显示输入数据及预交费余额的显示单元；该信号采集电路的输出连接到单片机的采集信号输入端；该单片机输出的控制信号连接到继电器驱动电路的控制端，该键盘连接到单片机的输入输出接口，该显示单元连接到单片机的显示数据输出端；该信号采集电路的采集单元为干簧管K1；其输出连接分频器的输入端；分频器的输出连接单片机；并且该控制装置还包括用于防止误动信号输入的防抖动电路；控制装置上电电路；该防抖动电路与干簧管并联，该控制装置上电电路的控制端同时与单片机的上电保持信号以及信号采集电路的输出端连接；控制装置上电电路的输入为供电电源，其输出为该控制装置的工作电源。
参见图2，本实用新型的一实施例中，信号采集电路的一路由干簧管K1、电阻R31、电容C8、C13构成，干簧管K1一端接电源VDD，当其受外部磁场作用产生开关动作时，产生脉冲信号并通过电容C13输出到由触发器IC5、计数器IC6、IC7、与非门IC4A、IC4B组成的分频器的输入端；分频器的输出信号分为两路，一路连接到单片机IC1的计数输入端IN1，另一路经二极管D5和电阻R11连接到三极管T2的基极，控制该三极管T2的通、断。
同样，信号采集电路的另一路由干簧管K2、电阻R32、电容C9构成，干簧管K2一端接电源VDD，当其受外部磁场作用产生开关动作时，产生脉冲信号并直接连接到单片机的干扰信号输入端IN2，同时经电容C10、二极管D6、电阻R11连接到三极管T2的基极，控制该三极管T2的通、断。
该三极管T2的集电极经过一电阻R3连接到三极管T1的基极，控制该三极管T1的导通；该三极管T1的通或断则相应地控制电源BAT接入，由此形成控制装置上电电路。此外，该三极管T2的基极还通过电阻R2连接到单片机IC1输出的启动信号START，该信号的作用同样是控制三极管T2的导通；在三极管T1的基极还连接有一键盘按钮KB，该键盘按钮KB同样控制三极管T1的导通。当由干簧管K1或K2的开关信号输入时，该三极管T2导通，进一步使三极管T1也导通，整个控制装置获得供电，单片机IC1输出上电保持信号START控制三极管T2导通，使三极管T1也保持导通，该控制装置一直获得供电。当该单片机IC1完成当次的计量、控制操作以后，将电保持信号START置为低电平，三极管T2截止，三极管T1也因此截止，使得整个控制装置失电，该单片机IC1停止工作；由此实现了该控制装置的低功耗。
显示单元IC3通过信号线DATA、WR与单片机IC1连接，显示单片机IC1送出的信息。
电阻R1、R13和比较器V2构成电压检测电路，当工作电源VCC的电压低于设定电压值时，比较器V2输出一低电压信号到单片机IC1的电压检测信号输入端，由该单片机IC1进行判断和处理。
单片机IC1通过其输出端OUT1、OUT2分别连接到由三极管T3、T4、T5、T6、T7、T8构成的驱动电路的两个输入端，控制该驱动电路输出驱动信号M+、M-，控制阀门的开、关。
当上述电路中的干簧管K1或K2吸合，三极管T1与T2导通，电源BAT通过三极管T1成为单片机IC1以及显示单元IC3的供电电源VDD，单片机IC1的输入信号IN1端得到输入信号，该中央处理器IC1对该信号进行计数处理。
电阻R31与电容C8串联后与干簧管K1并联，构成对应于干簧管K1的防抖动电路；电阻R32与电容C9串联后与干簧管K2并联，构成对应于干簧管K2的防抖动电路；当干簧管K1或K2的信号发生抖动时，电阻R31与电容C8或电阻R32与电容C9所组成的延时电路使抖动信号不被采集，因此提高了该装置采集信号的精确性。
如图2所示，本实用新型还可以设有保护电路，其由三极管T9与电阻R36构成；当人为拔下计数干簧管插座J3时，三极管T9饱和，通过信号IN2将高电平传送到单片机的干扰信号输入端。
当外界产生磁干扰信号时，干簧管K1、K2同时吸合，干簧管K2的输出同样通过信号IN2将高电平传送到单片机的干扰信号输入端，单片机IC1据此发出关阀信号，关闭阀门，实现保护功能。
参见图2，在本实用新型中还设有到位检测电路，其包括开限为位开关DB、SE，分别用于输出阀门开到位或关到位信号，该信号输出到单片机IC1的阀门开ON、阀门关OFF信号连接端。单片机IC1在控制阀门开或关使收到上述电路发送的到位信号后，立即停止发送开阀或关阀信号。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，至少包括用于输入计数信号的信号采集电路，用于输入预交水费代码的输入装置，用于处理计数信号及输入数据的中央处理器和与其连接的存储器，用于操作水源阀门的驱动电路、用于显示输入数据及预交费余额的显示单元；该信号采集电路的输出连接到中央处理器的采集信号输入端；该中央处理器输出的控制信号连接到驱动电路的控制端，该输入装置连接到中央处理器的输入输出接口，该显示单元连接到中央处理器的显示数据输出端；其特征在于该控制装置还包括用于防止误动信号输入的防抖动电路；控制装置上电电路；上述的信号采集电路的采集单元为干簧管，该防抖动电路与干簧管并联，该控制装置上电电路的控制端同时与中央处理器的上电保持信号端以及信号采集电路的输出端连接；控制装置上电电路的输入为供电电源，其输出为该控制装置的工作电源。
2.根据权利要求1所述的基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，其特征在于该控制装置还设有信号分频电路，其输入端与信号采集电路的输出连接，输出端连接到中央处理器与之相对应的信号输入端，并且同时连接到控制装置上电电路的控制端。
3.根据权利要求1所述的基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，其特征在于该信号采集电路还设有与之并联设置的防干扰电路，该电路由干簧管与防抖电路相并联构成，其信号输出端连接到中央处理器的干扰信号采集输入端。
4.根据权利要求1所述的基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，其特征在于该控制装置还包括低压检测电路，其输入连接供电电源，输出连接到中央处理器的电压检测信号输入端。
5.根据权利要求1所述的基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，其特征在于该控制装置还设有保护电路，该保护电路的输出与中央处理器的干扰信号采集输入端连接。
6.根据权利要求1所述的基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，其特征在于它还包括阀门到位检测电路，该到位检测信号连接到中央处理器的阀门到位信号输入端。
7.根据权利要求6所述的基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，其特征在于该到位检测信号至少包括阀门开到位信号和阀门关到位信号。
8.根据权利要求1所述的基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，其特征在于所述的用于输入预交水费代码的输入装置为输入键盘，其键值输出信号并行连接到中央处理器的输入输出口线。
9.根据权利要求1所述的基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，其特征在于所述的存储器通过I2C总线连接到中央处理器。
10.根据权利要求1所述的基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，其特征在于所述的控制装置上电电路至少设有一控制开关和一供电开关，该控制开关的控制信号端为该控制装置上电电路的控制端，其输出端为供电开关的控制信号端；该供电开关的主回路输入为供电电源，其输出为该控制装置的工作电源。
11.根据权利要求10所述的基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，其特征在于所述的控制装置还设有包括手动开关的启动电路，该手动开关与供电开关的控制端连接。
12.根据权利要求1所述的基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，其特征在于所述的驱动电路设有一开启驱动电路和一关闭驱动电路；其中，开启驱动电路的输入控制端连接到中央处理器的开启控制信号，关闭驱动电路的输入控制端连接到中央处理器的关闭控制信号。
专利摘要一种基于代码交换预收水费数据的水资源控制装置，包括信号采集电路，输入装置，中央处理器和与其连接的存储器，驱动电路，显示单元；该信号采集电路连接中央处理器的采集信号输入端；该中央处理器的控制信号连接到驱动电路的控制端，该输入装置连接到中央处理器的输入输出接口，该显示单元连接到中央处理器的显示数据输出端；该信号采集电路的输出连接分频器；分频器的输出连接中央处理器，该控制装置还包括防抖动电路；控制装置上电电路；控制装置上电电路的输入为供电电源，其输出为该控制装置的工作电源；本实用新型计、缴费方便，使用户不出户即可预交水费，同时，当用户拖欠水费时，装置自动关闭水阀，便于管理；具有高安全性与可靠性。
文档编号G01D4/00GK2572342SQ0225737
公开日2003年9月10日 申请日期2002年9月20日 优先权日2002年9月20日
发明者赵开文, 江建尧 申请人:大庆联谊伟华高科技有限公司