多功能數顯式煤氣表制造技術

一種多功能數顯式煤氣表。本實用新型專利技術屬用于煤氣計量的改進后的煤氣表。目的是提供一種適應自動抄表系統的需求和用戶對煤氣表功能需求的新型的多功能數顯式煤氣表。特征是它具有由微控制器作為主體，通信模塊、漏氣檢測、滅火檢測、脈沖檢測分電路接入微控制器，ＬＥＤ顯示、Ｅ↑［２］ＰＲＯＭ數據存儲、通風自動控制、氣路自動開閉控制分電路接出微控制器，以及手動開關供氣通道接入微控制器構成的整體電路。有漏氣檢測、滅火檢測、通風控制、氣路控制、數據傳輸、數據存貯以及數字顯示等多種功能。有漏氣檢測、滅火檢測、通風控制、氣路控制等安全措施的優點。（*該技術在2013年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬用于煤氣計量的改進后的煤氣表
技術介紹
目前市場上銷售的煤氣表一般來說有機械式和數字式兩大類。機械式歷史悠久，技術成熟，價格低廉，但功能單一，目前占有較大的市場份額；數字式顯示直觀，功能多，價格高。機械式只能由人工抄表，即由抄表人員每隔一段時間逐戶抄表。這種落后的抄表方式，消耗大量的人力、物力，而且采集數據的時間跨度大、采集數據的準確度低。因此，國家有關部門規定以后將逐步以計算機為基礎的自動抄表系統取代傳統的人工抄表。自動抄表系統目前主要采用有線通信技術和電力載波通信技術。要能實現自動抄表，則要求煤氣表必須為數字式的，且需具備一定的通信功能。目前大部分數字式煤氣表一般只有記錄用氣量和一定通信的功能，隨著人們生活水平的逐步提高，對煤氣表功能的要求也越來越高，自動抄表系統的逐步普及要求煤氣表具備一定的通信功能外，另外安全方面的要求也是非常重要的。所以普通煤氣表存在功能單一、缺乏安全控制的明顯缺陷。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種適應自動抄表系統的需求和用戶對煤氣表功能需求的新型的多功能數顯式煤氣表。本技術是用如下方式實現的一種多功能數顯式煤氣表，其特征在于它具有由微控制器作為主體，通信模塊、漏氣檢測、滅火檢測、脈沖檢測分電路接入微控制器，LED顯示、E2PROM數據存儲、通風自動控制、氣路自動開閉控制分電路接出微控制器，以及手動開閉供氣通道接入微控制器構成的整體電路；通信模塊分電路從串行口(RXD)(TXD)接入微控制器，包括3個芯片(TIL117)、芯片(SN75176)、電阻(R13)(R14)(R15)(R16)(R17)(R18)(R19)(R21)(R22)(R23)和二極管、三極管組成的電路；漏氣檢測分電路接入微控制器，包括氣敏傳感器(QM-N2)、電阻(R4)(R5)、可調電阻(W1)及三極管的集電極接入微控制器組成的電路；滅火檢測分電路包括555時基芯片、電阻(R11)(R12)(Rt)、電容(C2)、可調電阻(W2)，由555時基芯片的3腳接入微控制器組成的電路；LED顯示電路是由顯示芯片PS7219和8個數碼管COM1-COM8，然后由微控制器控制芯片(PS7219)組成的電路；E2PROM數據存儲器分電路包括芯片(X25045)、電阻(R1)，由微控制器接入芯片(X25045)組成的電路；通風控制分電路是由微控制器接出，包括芯片(MOC3061)、電阻(R6)(R7)(R8)(R9)、晶閘管(KS)、電容(C1)、排風扇等通風設備組成的電路；氣路自動開閉控制分電路是由微控制器接出，包括電阻(R10)、二極管(D2)、三極管和電磁閥組成的電路；脈沖檢測分電路是由電阻(R2)(R3)、光電耦合管(D1)、三極管(3DU5C)組成的電路，接入微控制器；手動開閉供氣通道接入微控制器；所述微控制器是AT89C51微控制器。本技術針對同類技術相關產品存在的諸多問題，具有以下明顯的優點1、多功能，具有漏氣檢測、滅火檢測、通風控制、氣路控制、數據傳輸、數據存貯及數字顯示等功能；2、具有漏氣檢測、滅火檢測、通風控制、氣路控制等安全措施。附圖說明 圖1是本技術電路方框圖；圖2是本技術整體電路圖；圖3是本技術的通信模塊分電路圖；圖4是本技術漏氣檢測分電路圖；圖5是本技術滅火檢測分電路圖；圖6是本技術LED顯示分電路圖；圖7是本技術E2PROM數據存儲分電路圖；圖8是本技術通風自動控制分電路圖；圖9是本技術氣路自動開閉控制分電路圖；圖10～圖11是本技術脈沖檢測分電路圖；其中圖10是光電控制電路圖，圖11是A、B點波形圖。圖12～圖13是本技術程序流程框圖；其中圖12是主程序流程框圖圖13是外部中斷1服務程序流程框圖。具體實施方式現結合附圖對本技術作進一步的詳細說明。本技術的工作原理、使用及工作過程如下1.框圖組成參照圖1，該多功能數字式煤氣表以AT89C51單片機為控制核心，由數據存貯、漏氣檢測、滅火檢測、氣路控制、通風控制、LED顯示及通信功能等幾部分組成，其組成框圖如圖1所示。數據存貯采用了具有看門狗功能的串行E2PROM X25045存貯器，掉電后數據不會丟失，同時又可監視煤氣表的運行狀態；漏氣檢測用于當室內煤氣達到一定濃度時自動啟動通風控制；氣路控制可以實現觸發打開和自動關閉煤氣表至煤氣爐的通道；LED顯示能直觀明了的顯示用氣量。通信功能部分利用了氣爐的通道；LED顯示能直觀明了的顯示用氣量。通信功能部分利用了AT89C51內部提供的全雙工異步串行口，通過485接口電路芯片SN75176轉換成RS-485接口，適用于采用串行有線通信技術的自動抄表系統；2、電路設計I.通信模塊分電路參照圖3、圖2，AT89C51內部具有一個UART串行口(與P3.0、P3.1復用)，RS-232C接口存在以下四點明顯的缺點①接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片，且因為與TTL電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL電路連接。②傳輸速率較低，在異步傳輸時，波特率僅為20Kbps。③接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式，這種傳輸容易產生共模干擾，所以抗干擾性弱。④傳輸距離短，最大傳輸距離標準值為50英尺，當然實際使用距離可遠大于標準值。針對RS-232C接口存在以上明顯不足，于是就不斷出現了一些新的接口標準，如RS-485接口就能克服以上不足，該多功能數字式煤氣表就是利用AT89C51內部RS-232C接口，通過485接口電路芯片SN75176轉換成RS-485接口，具體轉換電路如圖3所示。在圖3中為了實現RS-485接口總線與煤氣表控制核心AT89C51的隔離，在AT89C51的RS-232C接口與SN75176之間采用了光耦隔離。考慮到線路的特殊情況(如煤氣表的485接口芯片被擊穿短路)，為了防止RS-485接口總線中其他分機的通信受到影響，在485接口芯片SN75176的485信號輸出端串聯了兩個20Ω的電阻R22和R23。在實際應用中，通信載體雙絞線的特性阻抗為120Ω左右，因此在485網絡傳輸線的始端和末端各應接1個120Ω的匹配電阻(在圖3中為R20)，以減少線路上傳輸信號的反射。在485接口芯片SN75176的485信號A、B輸出端接上拉電阻R19、下拉電阻R21，使A端電位高于B端電位，以確保在485總線不發送數據期間呈現高電平。II.漏氣檢測分電路參照圖4、圖2，漏氣檢測采用QM-N2型氣敏傳感器作為檢測元件，其體電阻隨可燃性氣體或煙霧濃度的改變而改變。電路圖如圖4所示。平時，可燃性氣體或煙霧濃度在允許范圍內，氣敏傳感器C、D間電阻值較大，從D端輸出低電平。當可燃性氣體或煙霧濃度達到一定值后，氣敏傳感器C、D間電阻值迅速減小，從D端輸出高電平。AT89C51單片機從P1.0輸入端口來檢測是否漏氣并作相應的處理，即打開通風設備或作報警處理。III.滅火檢測分電路參照圖5、圖2，滅火檢測分電路選用了高精度負溫度系數的NTC熱敏電阻MF58做為檢測是否滅火的傳感器，將玻璃封裝的MF58安裝到煤氣爐接近火源、不易觸碰且方便的地方。平時在滅火時因溫度較低，熱敏電阻Rt阻值高，5G1555的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多功能數顯式煤氣表，其特征在于它具有由微控制器作為主體，通信模塊、漏氣檢測、滅火檢測、脈沖檢測分電路接入微控制器，ＬＥＤ顯示、Ｅ↑［２］ＰＲＯＭ數據存儲、通風自動控制、氣路自動開閉控制分電路接出微控制器，以及手動開閉供氣通道接入微控制器構成的整體電路；通信模塊分電路從串行口（ＲＸＤ）（ＴＸＤ）接入微控制器，包括３個芯片（ＴＩＬ１１７）、芯片（ＳＮ７５１７６）、電阻（Ｒ↓［１３］）（Ｒ↓［１４］）（Ｒ↓［１５］）（Ｒ↓［１６］）（Ｒ↓［１７］）（Ｒ↓［１８］）（Ｒ↓ ［１９］）（Ｒ↓［２１］）（Ｒ↓［２２］）（Ｒ↓［２３］）和二極管、三極管組成的電路；漏氣檢測分電路接入微控制器，包括氣敏傳感器（ＱＭ－Ｎ↓［２］）、電阻（Ｒ↓［４］）（Ｒ↓［５］）、可調電阻（Ｗ↓［１］）及三極管的集電極接入微控制 器組成的電路；滅火檢測分電路包括５５５時基芯片、電阻（Ｒ↓［１１］）（Ｒ↓［１２］）（Ｒ↓［ｔ］）、電容（Ｃ↓［２］）、可調電阻（Ｗ↓［２］），由５５５時基芯片的３腳接入微控制器組成的電路；ＬＥＤ顯示電路是由顯示芯片ＰＳ７２ １９和８個數碼管（ＣＯＭ１－ＣＯＭ８），然后由微控制器控制芯片（ＰＳ７２１９）組成的電路；Ｅ↑［２］ＰＲＯＭ數據存儲器分電路包括芯片（Ｘ２５０４５）、電阻（Ｒ↓［１］），由微控制器接入芯片（Ｘ２５０４５）組成的電路；通風控制 分電路是由微控制器接出，包括芯片（ＭＯＣ３０６１）、電阻（Ｒ↓［６］）（Ｒ↓［７］）（Ｒ↓［８］）（Ｒ↓［９］）、晶閘管（ＫＳ）、電容（Ｃ↓［１］）、排風扇等通風設備組成的電路；氣路自動開閉控制分電路是由微控制器接出，包括電阻（Ｒ↓ ［１０］）、二極管（Ｄ↓［２］）、三極管和電磁閥組成的電路；脈沖檢測分電路是由電阻（Ｒ↓［２］）（Ｒ↓［３］）、光電耦合管（Ｄ↓［１］）、三極管（３ＤＵ５Ｃ）組成的電路，接入微控制器；手動開閉供氣通道接入微控制器；所 述微控制器是ＡＴ８９Ｃ５１微控制器。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊恢先，陶霞，楊穗，王子菡，徐又又，代秋芳，
申請(專利權)人：湘潭大學，
類型：實用新型
國別省市：43[中國|湖南]