一種燃氣表計度碼盤及計度方法技術

本發明專利技術提供本一種燃氣表計度碼盤及計度方法。所述的計度碼盤包括計度碼盤及其控制電路板，所述的計度碼盤為圓形結構，中間開有安裝孔，圓周外沿設有輪齒，每兩個輪齒為一個計度碼，從0?9布置，每個碼盤為一個計量位，根據計量位(如：個、時、百、千、萬)設置所述遠程燃氣表的碼盤數量，所述的計度碼盤設置了用于數據檢測的半圓弧環形透光孔外加一位用于數據鎖存的圓形透光孔。所述的計度方法為對燃氣表計度碼盤數字位置的編碼方法，采用這種透光孔的設計和計度碼盤的編碼方法在單片機讀取編碼的過程中明顯減少了錯碼率。

Gas meter meter, dial code and metering method

The present invention provides a gas meter, a dial code and a metering method. Measurement of encoder includes measurement of encoder and the control circuit board, wherein the meter disc is a circular structure, the middle is provided with a mounting hole, the circumferential edge is provided with teeth, two teeth for each one meter from 0 yards, 9 layout, each disc as a measurement, according to the measurement of position (e.g., when, a hundred thousand million billion) set the remote gas meter dial number, counting encoder arranged for semi circular arc light hole data detection and one for circular data latch the light hole. The measurement method for the encoding method of digital encoder position on the gas meter, this design of the light hole and measuring encoder encoding method encoding read in the MCU in significantly reducing bit error rate.

【技術實現步驟摘要】
一種燃氣表計度碼盤及計度方法
本專利技術涉及燃氣表計度碼盤及方法，特別涉及一種燃氣表計度碼盤及計度方法。
技術介紹
一般的民用燃氣表都是機械字輪計度器，它只能作為就地查看用，如果要對民用燃氣表進行遠程抄表或進行數碼顯示，則需要對這種燃氣表進行改進，使計度器的計度數字能夠變成電信號進行傳輸，才能實現遠程抄表和數碼顯示。現有的對燃氣表的機械字輪計度器進行改進的方法是將計度器設計多個透光孔，用光電耦合電路編碼方式把計度器的數字位置轉變成電信號。目前，在計度器的透光孔和編碼方式設計中出現了很多方法，但這些方法都存在由于安裝誤差和光電耦合位置不準確以及其他因素造成的錯誤碼情況。
技術實現思路
為了克服現有技術的不足，本專利技術提供一種燃氣表計度碼盤及計度方法。所述的計度碼盤采用了用于數據檢測的半圓弧環形透光孔外加一位用于數據鎖存的圓形透光孔的設計，所述的計度方法為對燃氣表計度碼盤數字位置的編碼方法，采用這種透光孔的設計和計度碼盤的編碼方法在單片機讀取編碼的過程中明顯減少了錯碼率。為了達到上述目的，本專利技術采用以下技術方案實現：一種燃氣表計度碼盤，包括計度碼盤及其控制電路板，所述的計度碼盤為圓形結構，中間開有安裝孔，圓周外沿設有輪齒，每兩個輪齒為一個計度碼，從0-9布置，每個碼盤為一個計量位，根據計量位(如：個、時、百、千、萬)設置所述燃氣表的碼盤數量。在所述的計度碼盤盤內設有半圓弧環形透光孔，在每個計度碼輪齒范圍內均設有圓形透光孔。所述的計度碼盤控制電路板包括單片機芯片、模擬開關芯片、光電耦合矩陣電路、三極管行選擇電路及其外圍電阻和電容。所述的光電耦合矩陣電路每列為一個計量位，列數根據計量位數設置，每列中含有六個光電耦合單元，每個光電耦合都單元包括一對紅外發光二極管和光敏三極管，其中五個光電耦合單元為數據檢測位，另一個光電耦合單元為數據鎖存位。所述的計度碼盤控制電路板布置為一個主控制板和若干個檢測電路板，檢測電路板安裝在底板上，通過信號電纜與主控制板相連接，每個檢測電路板各檢測一位碼盤位置數據，檢測電路板數量根據計量位進行設置，所述的檢測電路板一側開有半圓槽，將光電耦合矩陣電路中的每列的六個光電耦合單元中的五個光電耦合單元布置在一個檢測電路板上并按半圓周均勻布置，與計度碼盤的半圓弧環形透光孔相對應，進行數據檢測，另一個光電耦合單元布置在半圓周外部，與計度碼盤的圓形透光孔相對應，進行數據鎖存。所述的計度碼盤控制電路板的主控制板上設有單片機芯片、模擬開關芯片、三極管行選擇電路及其外圍電阻和電容，所述的單片機芯片優選型號為：STM32,模擬開關芯片優選型號為：CD4051。所述的模擬開關芯片通過I0/O0-I4/O4端子連接光電耦合矩陣電路的列輸出信號端，通過數字輸出端口A0-A2連接單片機芯片的D7-D9端子，通過I5/O5連接單片機的A/D端子，由單片機的D7-D9端子發出列選擇指令，模擬開關芯片的A0-A2接收到列選擇指令，檢測各列的信號狀態，通過模擬輸出端口I5/O5把檢測到的數據傳送給單片機芯片的數據端口A/D。所述的單片機芯片還通過數據端口D1-D6連接三極管行選擇電路，并通過三極管行選擇電路連接光電耦合矩陣電路的行輸入端，通過控制每個三極管的通斷控制各行中光電耦合單元的紅外發光二極管是否被點亮。一種燃氣表計度碼盤的計度方法，包括以下步驟：步驟一、將所述的計度碼盤控制電路板中的檢測電路板按計量位數順序布置，使每個檢測電路板的半圓弧圓心與每個計度碼盤的圓心相對應，使計度碼盤上的半圓弧環形透光孔與檢測電路板上按半圓周布置的五個光電耦合單元相對應。步驟二、由單片機芯片的數據端D1首先發出一個脈沖，三極管開關T1導通使每個計量位的第一行的光電耦合單元的紅外發光二極管通電發光，這時，如果這個紅外發光二極管位于計度碼盤半圓弧環形透光孔中，其所對應的光敏三極管即接收到信號，并把信號發送給模擬開關芯片的I/O接收端。步驟三、由單片機的D7-D9端子發出列選擇指令，模擬開關芯片的A0-A2接收到列選擇指令后，檢測各列的信號狀態，通過模擬輸出端口I5/O5把檢測到的數據按列選擇順序傳送給單片機芯片的數據端口A/D。步驟四、按上述步驟二和步驟三方法依次將第二行-第五行光電耦合單元的紅外發光二極管點亮，其數據信息也依次最終由單片機的數字輸入端口進行接收，掃描時進行逐行掃描，使光電耦合信號不受周圍臨近信號的干擾，降低了錯誤率。進一步地，在每次將各行的光電耦合單元的紅外發光二極管點亮的同時，由單片機的D6端子發出脈沖，使第六行的光電耦合單元的紅外發光二極管點亮，這個控制位為數據鎖存位，當數據鎖存位接到導通信號時，才將各列接收的信號發送給模擬開關芯片的I/O接收端，數據鎖存位能夠使計度碼盤在轉到位時才將信號進行發送，避免了沒轉到位時，由于安裝造成的兩個位置邊緣的信號錯誤。當數據鎖存位接到信號并將各列接收的信號發送給模擬開關芯片的I/O接收端后，單片機結束本行的脈沖輸出，并開始下一行的脈沖輸出，保證了數據接收的準確性。步驟五、單片機每次讀取一行的所有列的信號狀態，并按每個列進行保存，按信號的狀態判斷計度碼盤的位置，并由計度碼盤的位置判斷計度器讀數。進一步地，計度碼盤位置信息由光電耦合電路是否接通的數據信息進行編碼和判斷，優選地進行下列編碼。當計度碼盤的半圓弧環形透光孔旋轉到五個紅外發光二極管全部露出時，即信號為11111時，編碼為0。計度碼盤進行逆時針旋轉，當半圓弧環形透光孔旋轉到下部四個紅外發光二極管全部露出，而最上面的紅外發光二極管被遮擋時，即信號為01111時，編碼為1；以此類推，計度碼盤位置編碼如下：這種計度碼盤以及編碼方法的設計使數據的在變換時，使碼盤在轉動時，每次只有一個數據位發生變化，對比二進制循環編碼方式，這種編碼方式不易受到干擾而發生數據錯誤，錯誤率明顯降低。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：1、本專利技術的燃氣表計度碼盤及其控制電路板的設計采用單片機控制三極管行選擇電路，控制行掃描的時間，只有在需要抄表時才進行掃描，降低了設備的功耗。另外，掃描時進行逐行掃描，使光電耦合信號不受周圍臨近信號的干擾，降低了錯誤率。2、本專利技術的燃氣表計度碼盤及計度方法設計了數據鎖存位，當數據鎖存位接到導通信號時，才將各列接收的信號發送給模擬開關芯片的I/O接收端，數據鎖存位能夠使計度碼盤在轉到位時才將信號進行發送，避免了沒轉到位時，由于安裝造成的兩個位置邊緣的信號錯誤。3、本專利技術燃氣表計度碼盤及計度方法，采用的透光孔及編碼的設計使數據的在變換時，使碼盤在轉動時，每次只有一個數據位發生變化，對比二進制循環編碼方式，這種編碼方式不易受到干擾而發生數據錯誤，錯誤率明顯降低。附圖說明圖1是本專利技術的計度碼盤結構示意圖；圖2是本專利技術的檢測電路板結構示意圖；圖3是本專利技術的檢測電路板布置結構示意圖；圖4是本專利技術的控制電路原理圖；圖5是本專利技術的編碼原理示意圖。其中：1-輪齒2-鎖存位圓形透光孔3-檢測位半圓弧環形透光孔4-安裝孔5-檢測位光電耦合單元6-鎖存位光電耦合單元7-檢測電路板8-底板具體實施方式以下結合附圖對本專利技術提供的具體實施方式進行詳細說明。一種燃氣表計度碼盤，包括計度碼盤及其控制電路板。如圖1所示，所述的計度碼盤為圓形結構，中間開有安裝孔4，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種燃氣表計度碼盤，包括計度碼盤及其控制電路板，其特征在于，所述的計度碼盤為圓形結構，中間開有安裝孔，圓周外沿設有輪齒，每兩個輪齒為一個計度碼，從0?9布置，每個碼盤為一個計量位，根據計量位(如：個、時、百、千、萬)設置所述燃氣表的碼盤數量；在所述的計度碼盤盤內設有半圓弧環形透光孔，在每個計度碼輪齒范圍內均設有圓形透光孔；所述的計度碼盤控制電路板包括單片機芯片、模擬開關芯片、光電耦合矩陣電路、三極管行選擇電路及其外圍電阻和電容；所述的光電耦合矩陣電路每列為一個計量位，列數根據計量位數設置，每列中含有六個光電耦合單元，每個光電耦合都單元包括一對紅外發光二極管和光敏三極管，其中五個光電耦合單元為數據檢測位，另一個光電耦合單元為數據鎖存位；所述的計度碼盤控制電路板布置為一個主控制板和若干個檢測電路板，檢測電路板安裝在底板上，通過信號電纜與主控制板相連接，每個檢測電路板各檢測一位碼盤位置數據，檢測電路板數量根據計量位進行設置，所述的檢測電路板一側開有半圓槽，將光電耦合矩陣電路中的每列的六個光電耦合單元中的五個光電耦合單元布置在一個檢測電路板上并按半圓周均勻布置，與計度碼盤的半圓弧環形透光孔相對應，進行數據檢測，另一個光電耦合單元布置在半圓周外部，與計度碼盤的圓形透光孔相對應，進行數據鎖存。...

【技術特征摘要】
1.一種燃氣表計度碼盤，包括計度碼盤及其控制電路板，其特征在于，所述的計度碼盤為圓形結構，中間開有安裝孔，圓周外沿設有輪齒，每兩個輪齒為一個計度碼，從0-9布置，每個碼盤為一個計量位，根據計量位(如：個、時、百、千、萬)設置所述燃氣表的碼盤數量；在所述的計度碼盤盤內設有半圓弧環形透光孔，在每個計度碼輪齒范圍內均設有圓形透光孔；所述的計度碼盤控制電路板包括單片機芯片、模擬開關芯片、光電耦合矩陣電路、三極管行選擇電路及其外圍電阻和電容；所述的光電耦合矩陣電路每列為一個計量位，列數根據計量位數設置，每列中含有六個光電耦合單元，每個光電耦合都單元包括一對紅外發光二極管和光敏三極管，其中五個光電耦合單元為數據檢測位，另一個光電耦合單元為數據鎖存位；所述的計度碼盤控制電路板布置為一個主控制板和若干個檢測電路板，檢測電路板安裝在底板上，通過信號電纜與主控制板相連接，每個檢測電路板各檢測一位碼盤位置數據，檢測電路板數量根據計量位進行設置，所述的檢測電路板一側開有半圓槽，將光電耦合矩陣電路中的每列的六個光電耦合單元中的五個光電耦合單元布置在一個檢測電路板上并按半圓周均勻布置，與計度碼盤的半圓弧環形透光孔相對應，進行數據檢測，另一個光電耦合單元布置在半圓周外部，與計度碼盤的圓形透光孔相對應，進行數據鎖存。2.根據權利要求1所述的一種燃氣表計度碼盤，其特征在于，所述的計度碼盤控制電路板的主控制板上設有單片機芯片、模擬開關芯片、三極管行選擇電路及其外圍電阻和電容，所述的單片機芯片優選型號為：STM32,模擬開關芯片優選型號為：CD4051。3.根據權利要求1所述的一種燃氣表計度碼盤，其特征在于，所述的模擬開關芯片通過I0/O0-I4/O4端子連接光電耦合矩陣電路的列輸出信號端，通過數字輸出端口A0-A2連接單片機芯片的D7-D9端子，通過I5/O5連接單片機的A/D端子，由單片機的D7-D9端子發出列選擇指令，模擬開關芯片的A0-A2接收到列選擇指令，檢測各列的信號狀態，通過模擬輸出端口I5/O5把檢測到的數據傳送給單片機芯片的數據端口A/D。4.根據權利要求1所述的一種燃氣表計度碼盤，其特征在于，所述的單片機芯片還通過數據端口D1-D6連接三極管行選擇電路，并通過三極管行選擇電路連接光電耦合矩陣電路的行輸入端，通過控制每個三極管的通斷控制各行中光電耦合單元的紅外發光二極管是否被點亮。5.一種燃氣表計度碼盤的計度方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一、將所述的計度碼盤控制電路板中的檢測電路板按計量位數順序布...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳惠弟，
申請(專利權)人：鞍山晨暉光電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：遼寧,21