Ic卡暖氣閥門的製作方法
2023-06-05 07:39:51
專利名稱：Ic卡暖氣閥門的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及供暖自動控制器，具體為一種利用IC卡進行管理控制的暖氣閥門，主要用於家庭供暖的自動化管理。
本實用新型的技術方案是包括IC卡控制單元和電磁閥，該控制單元包括CPU、IC卡座電路、定時器、顯示器、驅動電路，IC卡座電路、定時器、顯示器和驅動電路分別與CPU不同的I/O口連接，所述的電磁閥與驅動電路的輸出端連接。
所述的IC卡座電路包括7腳直線插座J1、電阻R20、R21、電容C1、反相器U10c，J1的1腳和5腳與R20的一端連接，R20的另一端與C1和正極、R21的一端和電源Vcc連接，J1的2、3、4腳分別與CPU的P10、P11、P12連接，J1的7腳和C1的負極接地，6腳與R21的另一端及U10c的輸入端連接，U10c的輸出端與CPU的T0連接。
所述的定時器包括時鐘晶片U1，電容C30、C31、C32、C33，石英振子X2、電阻R30、R31、R32、R33，二極體D1，U1的1腳與R31、X2、C31的一端連接，X2和R31的另一端與C30和R30的一端相連，C31和C30的另一端接地，R30的另一端與U1的2腳連接，U1的4腳接地，3腳與CPU的P15連接，5、6腳分別與CPU的P14、P13連接，並分別串聯R33、R32後接Vcc，7腳接D1的負極和C33的一端，D1的正極和U1的8腳接Vcc，C33的另一端接地，C32的一端接Vcc，另一端接地。
所述的顯示器包括LED數碼管L1-L4和驅動電路U3及電阻R1-R6、R22、C2、C22，U3的輸出端Q0-Q7分別連接L1-L4的A-G段和DP端，L1-L4的選通端分別串接R1-R4後分別與CPU的P23-P26連接，U3的1腳與CPU的P22和R5一端連接，U3的8腳與CPU的P21和R6的一端連接，U3的2、14、9腳與C2的一端和Vcc連接，7腳和R5、R6、C2的另一端與地連接。
所述的驅動電路包括光電隔離管U5-U7，反相器U10B、U10D、U10E、三極體Q1-Q5、電阻R40-R47、電容C40、C43、C46、電源B2，U10B、U10D、U10E的輸入端分別與CPU的P16、P17、P20連接，其輸出端分別與U5-U7的光控端的正極連接，其負極通過R46接地，U5-U7的被控端的正極均通過R47與B2正極和Q5的集電極連接，U5的被控端負極與R41、R42的一端連接，R42的另一端與Q1的基極連接，Q1的集電極與Q3集電極、C43的一端、C40的正極及Q5的發射極連接，Q1的發射極與R40的一端、Q4的集電極連接，R41的另一端與Q2的基極連接，其發射極與Q4的的發射極、C43的另一端、C40的負極一同接B2的負極，Q2的集電極與C46的一端、Q3的發射極連接，C46的另一端與R40的另一端連接；U6的被控端負極與R43、R44的一端連接，R43的另一端與Q4的基極連接，R44的另一端與Q3的基極連接；U7的被控端負極通過R45後與Q5的基極連接；Q1的發射極和Q2的集電極為驅動電路的輸出端，與所述的電磁閥線圈K2連接。
還有電源監測電路，包括電源B1、三端穩壓管U4、反相器U10A、電容C5、C11、C12，B1的正極Vcc與C11的一端、C5的正極和U4的1腳相連，U4的3腳與C12的一端、U10A的輸入端連接，其輸出端與CPU的INT0相連，B1和C5的負極、C11和C12的另一端、U4的2腳都接地；還包括CPU的時鐘電路和復位電路CPU的18和19腳分別連接石英振子X1的兩端並分別串聯電容C20和C21後接地；在CPU的RESET端串聯R22接地，串聯C22後接Vcc。
所述的電磁閥包括電磁驅動單元和閥體、閥芯，該電磁驅動單元包括電磁線圈，在其軸向孔內是軟鐵，在該軟鐵上端有軸向盲孔，在其內有一螺旋彈簧，在所述軟鐵與線圈間有一下端開口的筒狀骨架，在電磁線圈軸向孔上端有永久磁鐵，其下方緊臨骨架的頂端，在閥體主通道側面有兩個相鄰的閥口，它們之間有隔板，在閥口上有密封膜，在其中一個閥口的密封膜上設置閥芯，在其上面是所述的軟鐵的下端面，所述的筒狀骨架下端外緣與閥體的閥口外緣用螺釘連接。
本實用新型的優點是通過IC卡和CPU能夠根據用戶預繳暖氣費用自動控制電磁閥的開啟和關閉，一但費用已經用完，電磁閥會自動切斷暖氣，有效地解決了收費難的問題。電磁閥為磁保持結構，開與關的兩個狀態都無需電能維持，所以非常省電，節約了運行成本。
圖1是本實用新型的構成框圖；圖2是本實用新型總體外形圖；圖3是本實用新型電子單元的電路原理圖；圖4是本實用新型的電磁閥結構示意圖。
(五)具體實施例方式參見
圖1，本實用新型包括IC卡控制單元和電磁閥B，該控制單元包括CPU、IC卡座電路、定時器、顯示器、驅動電路，IC卡座電路、定時器、顯示器和驅動電路分別與CPU不同的I/O口連接，所述的電磁閥B與驅動電路的輸出端連接。
參見圖2，本實用新型的上部是IC卡控制單元A，在其正面有LED顯示器C和IC卡座J1，在下部是電磁閥B。
參見圖3，所述的IC卡座電路包括7腳直線插座J1、電阻R20、R21、電容C1、反相器U10c，J1的1腳和5腳與R20的一端連接，R20的另一端與C1和正極、R21的一端和電源Vcc連接，J1的2、3、4腳分別與CPU的P10、P12、P11連接，J1的7腳和C1的負極接地，6腳與R21的另一端及U10c的輸入端連接，U10c的輸出端與CPU的T0連接。
所述的定時器包括時鐘晶片U1，電容C30、C31、C32、C33，石英振子X2、電阻R30、R31、R32、R33，二極體D1，U1的1腳與R31、X2、C31的一端連接，X2和R31的另一端與C30和R30的一端相連，C31和C30的另一端接地，R30的另一端與U1的2腳連接，U1的4腳接地，3腳與CPU的P15連接，5、6腳分別與CPU的P14、P13連接，並分別串聯R33、R32後接Vcc，7腳接D1的負極和C33的一端，D1的正極和U1的8腳接Vcc，C33的另一端接地，C32的一端接Vcc，另一端接地。
所述的顯示器包括LED數碼管L1-L4和驅動電路U3及電阻R1-R6、R22、C2、C22，U3的輸出端Q0-Q7分別連接L1-L4的A-G段和DP端，L1-L4的選通端分別串接R1-R4後分別與CPU的P23-P26連接，U3的1腳與CPU的P22和R5一端連接，U3的8腳與CPU的P21和R6的一端連接，U3的2、14、9腳與C2的一端和Vcc連接，7腳和R5、R6、C2的另一端與地連接。
所述的驅動電路包括光電隔離管U5-U7，反相器U10B、U10D、U10E、三極體Q1-Q5、電阻R40-R47、電容C40、C43、C46、電源B2，U10B、U10D、U10E的輸入端分別與CPU的P16、P17、P20連接，其輸出端分別與U5-U7的光控端的正極連接，其負極通過R46接地，U5-U7的被控端的正極均通過R47與B2正極和Q5的集電極連接，U5的被控端負極與R41、R42的一端連接，R42的另一端與Q1的基極連接，Q1的集電極與Q3集電極、C43的一端、C40的正極及Q5的發射極連接，Q1的發射極與R40的一端、Q4的集電極連接，R41的另一端與Q2的基極連接，其發射極與Q4的的發射極、C43的另一端、C40的負極一同接B2的負極，Q2的集電極與C46的一端、Q3的發射極連接，C46的另一端與R40的另一端連接；U6的被控端負極與R43、R44的一端連接，R43的另一端與Q4的基極連接，R44的另一端與Q3的基極連接；U7的被控端負極通過R45後與Q5的基極連接；Q1的發射極和Q2的集電極為驅動電路的輸出端，與所述的電磁閥線圈K2連接。
還有電源監測電路，包括電源B1、三端穩壓管U4、反相器U10A、電容C5、C11、C12，B1的正極Vcc與C11的一端、C5的正極和U4的1腳相連，U4的3腳與C12的一端、U10A的輸入端連接，其輸出端與CPU的INT0相連，B1和C5的負極、C11和C12的另一端、U4的2腳都接地，當電源B1的壓下降到一定值時，通過U4和U10的INT0發出報警信號，CPU每隔一定時間向用戶發出報警信號。
還包括CPU的時鐘電路和復位電路CPU的18和19腳分別連接石英振子X1的兩端並分別串聯電容C20和C21後接地；在CPU的RESET端串聯R22接地，串聯C22後接Vcc。
由圖3可知，控制部分是個典型的單片機，U1是時鐘晶片，採用DIP8晶片，它產生日期和時間，並且有一個可設定鬧鐘。U2是CPU，採用89c52。U1的5、6腳輸出鬧鐘定時信號，送89C52的P13、P14腳。當定時信號有輸出時，喚醒CPU使之工作。
89C52的P16、P17兩腳分別輸出開啟和關閉信號。Q1、Q2與Q3、Q4為換向三極體，K2是電磁鐵的線圈。Q5是電磁閥電源開關。C40是貯能電容器，靠它提高電池驅動負載能力。
當需要開啟和關閉電磁閥B時，CPU的P20首先輸出一個控制信號，使Q5導通，電源B2通過Q5先給C40充電，數秒鐘後，CPU的P16或P17輸出一個控制信號，使Q1、Q2或Q3、Q4導通，電池和電容器上的電能通過K2，使電磁閥B的軟鐵向上或向下運動，達到開啟和關閉閥門的目的。
顯示器用來顯示以下內容a、用戶號(四位數)b、當前日期(月、日)c、供暖面積(平方米)d、供暖價格(元/平方米·天)e、開啟閥門的日期(月、日)f、閥門關閉的日期(月、日)每項顯示3秒，最後一項顯示3秒後停止顯示，進入工作狀態。
用戶若想再次觀察上述信息，可再次插入用戶卡。
參見圖4，所述的電磁閥包括電磁驅動單元和閥體1、閥芯2，該電磁驅動單元包括電磁線圈3，在其軸向孔內是軟鐵4，在該軟鐵1上端有軸向盲孔2，在其內有一螺旋彈簧6，在所述軟鐵1與線圈3間有一下端開口的筒狀骨架7，在電磁線圈3的軸向孔上端有永久磁鐵8，其下方緊臨骨架7的頂端。在閥體1的主通道側面有兩個相鄰的閥口9、10，它們之間有隔板11，在閥口9、10上有密封膜12，在其中一個閥口的密封膜12上設置閥芯2，在其上面是所述的軟鐵1的下端面，所述的筒狀骨架7下端外緣與閥體1的閥口9、10外緣用螺釘13連接。
電磁閥B的工作原理是在電磁線圈3不加電時，在彈簧6的作用下使軟鐵4頂住閥芯2，關閉電磁閥；給電磁線圈3加一個電脈衝時，軟鐵4在電磁的作用下移向骨架7頂端，並被永磁鐵8吸住，電磁閥開啟。電脈衝過後由於永磁鐵8的吸引，軟鐵4也不會復原，電磁閥仍處於開啟狀態，需關閥電磁閥時，給電磁線圈3加一個反向電脈衝即可。
權利要求1.一種IC卡暖氣閥門，其特徵在於包括IC卡控制單元和電磁閥，該控制單元包括CPU、IC卡座電路、定時器、顯示器、驅動電路，IC卡座電路、定時器、顯示器和驅動電路分別與CPU不同的I/O口連接，所述的電磁閥與驅動電路的輸出端連接。
2.根據權利要求1所述的IC卡暖氣閥門，其特徵在於所述的IC卡座電路包括7腳直線插座J1、電阻R20、R21、電容C1、反相器U10c，J1的1腳和5腳與R20的一端連接，R20的另一端與C1和正極、R21的一端和電源Vcc連接，J1的2、3、4腳分別與CPU的P10、P12、P11連接，J1的7腳和C1的負極接地，6腳與R21的另一端及U10c的輸入端連接，U10c的輸出端與CPU的T0連接。
3.根據權利要求1所述的IC卡暖氣閥門，其特徵在於所述的定時器包括時鐘晶片U1，電容C30、C31、C32、C33，石英振子X2、電阻R30、R31、R32、R33，二極體D1，U1的1腳與R31、X2、C31的一端連接，X2和R31的另一端與C30和R30的一端相連，C31和C30的另一端接地，R30的另一端與U1的2腳連接，U1的4腳接地，3腳與CPU的P15連接，5、6腳分別與CPU的P14、P13連接，並分別串聯R33、R32後接Vcc，7腳接D1的負極和C33的一端，D1的正極和U1的8腳接Vcc，C33的另一端接地，C32的一端接Vcc，另一端接地。
4.根據權利要求1所述的IC卡暖氣閥門，其特徵在於所述的顯示器包括LED數碼管L1-L4和驅動電路U3及電阻R1-R6、R22、C2、C22，U3的輸出端Q0-Q7分別連接L1-L4的A-G段和DP端，L1-L4的選通端分別串接R1-R4後分別與CPU的P23-P26連接，U3的1腳與CPU的P22和R5一端連接，U3的8腳與CPU的P21和R6的一端連接，U3的2、14、9腳與C2的一端和Vcc連接，7腳和R5、R6、C2的另一端與地連接。
5.根據權利要求1所述的IC卡暖氣閥門，其特徵在於所述的驅動電路包括光電隔離管U5-U7，反相器U10B、U10D、U10E、三極體Q1-Q5、電阻R40-R47、電容C40、C43、C46、電源B2，U10B、U10D、U10E的輸入端分別與CPU的P16、P17、P20連接，其輸出端分別與U5-U7的光控端的正極連接，其負極通過R46接地，U5-U7的被控端的正極均通過R47與B2正極和Q5的集電極連接，U5的被控端負極與R41、R42的一端連接，R42的另一端與Q1的基極連接，Q1的集電極與Q3集電極、C43的一端、C40的正極及Q5的發射極連接，Q1的發射極與R40的一端、Q4的集電極連接，R41的另一端與Q2的基極連接，其發射極與Q4的的發射極、C43的另一端、C40的負極一同接B2的負極，Q2的集電極與C46的一端、Q3的發射極連接，C46的另一端與R40的另一端連接；U6的被控端負極與R43、R44的一端連接，R43的另一端與Q4的基極連接，R44的另一端與Q3的基極連接；U7的被控端負極通過R45後與Q5的基極連接；Q1的發射極和Q2的集電極為驅動電路的輸出端，與所述的電磁閥線圈K2連接。
6.根據權利要求1所述的IC卡暖氣閥門，其特徵在於還有電源監測電路，包括電源B1、三端穩壓管U4、反相器U10A、電容C5、C11、C12，B1的正極Vcc與C11的一端、C5的正極和U4的1腳相連，U4的3腳與C12的一端、U10A的輸入端連接，其輸出端與CPU的INT0相連，B1和C5的負極、C11和C12的另一端、U4的2腳都接地；還包括CPU的時鐘電路和復位電路CPU的18和19腳分別連接石英振子X1的兩端並分別串聯電容C20和C21後接地；在CPU的RESET端串聯R22接地，串聯C22後接Vcc。
7.根據權利要求1所述的IC卡暖氣閥門，其特徵在於所述的電磁閥包括電磁驅動單元和閥體、閥芯，該電磁驅動單元包括電磁線圈，在其軸向孔內是軟鐵，在該軟鐵上端有軸向盲孔，在其內有一螺旋彈簧，在所述軟鐵與線圈間有一下端開口的筒狀骨架，在電磁線圈軸向孔上端有永久磁鐵，其下方緊臨骨架的頂端，在閥體主通道側面有兩個相鄰的閥口，它們之間有隔板，在閥口上有密封膜，在其中一個閥口的密封膜上設置閥芯，在其上面是所述的軟鐵的下端面，所述的筒狀骨架下端外緣與閥體的閥口外緣用螺釘連接。
專利摘要一種IC卡暖氣閥門,包括IC卡控制單元和電磁閥,該控制單元包括CPU、IC卡座電路、定時器、顯示器、驅動電路,IC卡座電路、定時器、顯示器和驅動電路分別與CPU不同的I/O口連接,所述的電磁閥與驅動電路的輸出端連接。通過IC卡和CPU能夠根據用戶預繳暖氣費用自動控制電磁閥的開啟和關閉,一但費用已經用完,電磁閥會自動切斷暖氣,有效地解決了收費難的問題。電磁閥為磁保持結構,開與關的兩個狀態都無需電能維持,所以非常省電,節約了運行成本。
文檔編號F16K31/06GK2489157SQ0122988
公開日2002年5月1日 申請日期2001年7月6日 優先權日2001年7月6日
發明者李建國, 袁建華 申請人:李建國