[发明专利]一种水气表分体式充值装置

说明书

技术领域

本发明涉及水气表，特别是涉及一种水气表分体式充值装置。

背景技术

机械式预付费水/气表是一种由两套计数器组成的无源预费水/气表，一套计数器用于累积用水/气量，另一套计数器用于显示充值水/气量，两套计数器互为增减，即用水/气量增多，充值水/气量相应减少相同数量的水/气量。水/气表内无电子元器件，无需供电，在遇水或者受潮环境下可以可靠工作，应用越来越广泛，在一定程度上解决了抄表和收费难问题。但是，机械式预付费水/气表存在充值不方便,充值设备昂贵且充值操作流程繁琐的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种水气表分体式充值装置。

本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种水气表分体式充值装置，与机械式预付费水/气表充值口连接，用于机械式预付费水/气表充值，包括带通用串行总线(Universal Serial Bus，缩略词为USB)接口的微控制单元(Microcontroller Unit，缩略词为MCU，又称单片微型计算机)处理器，以及与其连接的充值指示，与连接USB接口的包括智能手机、IPAD的移动设备获取直流供电并进行通信。

这种水气表分体式充值装置的特点是：

还包括转轴上设有径向充磁磁铁的直流电机、电机驱动电路，以及设置在直流电机与MCU处理器之间的角度传感器，所述径向充磁磁铁在充值过程中将表征直流电机转动圈数的磁场强度变化感应到角度传感器，所述角度传感器将感应到的磁场强度变化以X轴、Y轴正弦波电平反馈至MCU处理器具有A/D功能的输入引脚，所述MCU处理器将正弦波电平转换为角度值，并计算出直流电机的转动圈数和转动方向，以此信息通过电机驱动电路控制直流电机是否继续转动，以达到准确检测充值所需要转动的圈数，保障充值的准确率。

还包括稳压电路，所述稳压电路的一端与移动设备之间设有正温度系数(Positive Temperature Coefficient，缩略词为PTC)过流保护器件，所述稳压电路的另一端与MCU处理器的直流供电输入引脚连接，移动设备的输入电源经USB连接线输入到所述PTC过流保护器件再输入到稳压电路输出电压给所述MCU处理器和所述角度传感器供电。一旦MCU处理器、角度传感器或电机驱动电路发生过流、短路，流过PTC过流保护器件的电流超过额定电流值，所述PTC过流保护器件的阻抗增大，流过的电流越大，阻抗增大越快，最后呈开路状态，断开线路连接，断开电压输出，电机驱动电路停止工作，直流电机停止运转，实现过流、短路保护，过流、短路故障消除后，所述PTC过流保护器件恢复到正常工作的低阻态；

在MCU处理器的直流供电输入引脚与具有A/D功能的输入引脚之间设有限流取样电阻，所述限流取样电阻的一端分别与稳压电路、MCU处理器的直流供电输入引脚连接，另一端分别与MCU处理器的具有A/D功能的输入引脚、电机驱动电路的直流供电输入端连接。一旦直流电机发生堵转，流过所述限流取样电阻的电流必然会增加，限流取样电阻两端电压也相应增大，则输入到MCU处理器直流供电输入引脚的电压降低，所述MCU处理器通过检测电压值与对应直流电机正常转动的设定值对比，如果低于设定值，控制电机驱动电路停止工作，直流电机停止运转，同时通过充值指示告警指示，实现直流电机堵转或过流保护功能。

本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述直流电机的转动轴上设有降速传动比的齿轮组，与设置在所述机械式预付费水/气表充值口的带动充值计数器转动的齿轮组啮合，实现与机械式预付费水/气表充值口的连接进行充值。

还设有安装于移动设备内的APP应用软件，是充值管理系统中的客户端软件，属于第三方应用软件。

所述APP软件通过智能手机或移动设备的GPRS或WIFI连接到互联网与充值管理系统进行通信，再通过智能手机或移动设备上的USB接口与充值装置进行通信，获取用水/气量充值信息，并控制充值装置完成充值动作，向充值管理系统进行远程缴费充值，经充值管理系统处理后的用水/气量充值信息会发送至APP软件。

本发明的技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。

所述MCU处理器是ST公司出品的型号为STM32F103C8T6的MCU。

所述充值指示是台湾光宝公司出品的型号为LTST-C170KRKT的红色发光二极管。

所述角度传感器是采用多维科技公司出品的型号为MMA253F芯片的角度传感器。