专利名称：Ic卡电脑自动加油设备控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种加油设备，特别是汽车用自动加油设备及其控制装置。
现有油站的加油设备基本上为机械式，仅能以“非定量”方式加油，靠人工控制油机油泵的“起”与“停”，加油后使用现金及油票进行结算。不仅加油方式单一，而且加油方式和支付手段仍停留在手工控制阶段，造成了种种的不变，加油时工作效率很低下，同时也不利于自动化的管理，急需用先进的技术手段改变目前的落后面貌。
本实用新型的目的就是为了解决现有技术的以上不足，提供一种智能电脑自动加油设备控制装置，以将现有的加油设备改造成为电脑自动加油设备，以提高加油效率，并使自动化加油管理成为可能。
本实用新型为实现上述目的的解决方案是一种加油设备，包括有流量计73、电磁阀74、油泵71、油气分离器72、电动机76，其特征是还包含有控制箱1、电源系统、传感器3和油枪状态开关4等；所述控制箱1包含有显示装置12、103、主控电路板14、键盘17、箱体18、IC卡读写装置11；在所述主控电路板14上的电脑控制电路141通过连接头与显示装置12、103、IC卡读写装置11、电源箱2、键盘17等相连，通过通讯接口电路及连接头与前端PC机5相连。
由于采用了上述解决方案，加油时可以使用IC卡代替油票及现金加油，并实现IC卡结算，同时也保留了原有的现金及油票支付方式。在加油方式上，用户可根据使用的需要选择定金额、定油量及高速加油。同时，此种加油设备与前端PC机5实现实时通讯，实现电脑化自动管理。
图1为本实用新型IC卡自动加油控制装置的总体结构图；图2a、2b分别为控制箱的箱体正面、侧面结构图；图3为IC卡自动加油控制装置的接线图4为IC卡自动加油控制装置的工作原理框图；图5为电脑控制电路141示意图。
以下结合附图并通过具体的实施例对本实用新型做进一步详细的介绍。
实施例一见图1，为本实用新型IC卡自动加油控制装置的总体结构图；本装置实际上是经原加油机改造而成。其改造的基本方案是在原有油机的基础上增设控制箱1，包括主控电路板14、显示系统12、15、16、101、102、103、键盘17、IC卡读写装置11等，以控制加油；在原油机的油枪75位置处增设微动开关4，用以判断油枪75的摘枪与挂枪；在原油机流量计73的传动部分增设传感器3，用以采样流量；增设电源箱2，为控制箱1提供电源；保留原油机的其它部分，包括流量计73、电磁阀74、油泵71、油气分离器72、电动机76等部分。
见图1，以上所述IC卡电脑自动加油设备控制装置，由控制箱1、电源箱2、防爆盒6(用于三相供电的油机，单相油机不用)、传感器3、油枪状态开关4组成。防爆盒6内装有固态继电器61、光隔离驱动电路62等。电源箱2内装有整流器21、高频滤波器22、变压器23等，为控制箱1提供工作电源，可由几台控制器共用一个。见图2a、2b，控制箱1安装在原加油机的顶部，由2块大显示电路板12、后备电池组13、主控电路板14、指示灯15、状态液晶显示窗16、键盘1 7、箱体18、防爆盒19、长液晶显示窗101、短液晶显示窗102、小显示电路板103、IC卡读写装置11组成。其中，防爆盒19中装有电源板100；长、短液晶显示窗101、102各有2套，装在控制箱1的前面和后面，分别在2块大显示电路板12上，状态液晶显示窗16及4个指示灯15在小显示电路板103上。
见图3，主控电路板14包括电脑控制电路141、电源监测及复位电路142、传感器接口斯密特电路143、油枪开关状态监测电路144和通讯接口电路145等。见图5，电脑控制电路141由MCS-51单片机1411、程序存储器1412、数据存储器1413、时钟电路1414、输入输出接口控制电路1415、输入输出接口扩展电路1416、译码电路1417组成。通讯接口电路145接至前端PC机5，传感器接口斯密特电路143接至传感器3，油枪开关状态监测电路144接至油枪状态开关4。
IC卡读写装置11具有自动锁卡及电控自动弹出功能。
见图3，各电路板之间以及电路板与其它部分之间通过接插头(J101～J501)和各种电缆线连接主控电路板14分别与2块大显示电路板12、后备电池组13、小显示电路板103、IC卡读写装置11、前端PC机5、油枪状态开关4、传感器3、电源板100连接；小显示电路板103与键盘17连接；电源板100接至电源箱2的输出接头及防爆盒6中的固态继电器61；电源箱2的输入接至工频220V电源。
本装置的优点在于实现IC卡加油收费结算，保密度和安全性极高；IC卡加油时，加油及收费一次完成，提高了工作效率，减少了劳动强度，同时，为了方便用户操作，也保留了原有的现金、油票及记帐等支付方式，便于一般油机到IC卡电脑自动加油机的合理过渡；可选择进行定量、定金额或高速加油，操作灵活；与前端PC机5联网，实现加油过程的实时监控，控制严密；有液晶显示及指示灯提示，提示油机的工作状态及加油信息，便于用户操作。
整个控制装置从功能上划分，由以下7个部分构成，各部分的功能如下1、电脑控制系统主要是电脑控制电路141，位于主控电路板14上，是整个控制装置的核心，其主要作用是控制和协调各部分电路的正常工作，进行数据存取、运算、逻辑判断等。
2、显示系统包括2块大显示电路板12、1块小显示电路板103及状态液晶显示窗16、长液晶显示窗101、短液晶显示窗102、指示灯15等，其主要作用是将加油机控制器的各种工作状态(如系统故障、IC卡的合法性等信息)和加油过程中的油价、油量、金额、卡余额、加油总量等数据以及一些操作信息(如由键盘17输入的各种数据、参量等)通过液晶显示器提示操作者。
3、IC卡读写装置11实现对IC卡(凡符合ISO7816标准的任何同步、异步卡)的任何操作。
4、键盘17其作用是输入操作指令、加油数据以及密码等。
5、通讯电路145位于主控电路板14上，其作用是提供一个接口与前端PC机5进行数据交换。
6、传感器及检测电路包括传感器3、传感器接口电路143、油枪开关状态检测电路144，用于油的流量采样和油枪状态开关的状态检测，传感器3通过光电效应与流量计相互作用而采样流量。其中，传感器接口电路143、油枪开关状态检测电路144位于主控板14上。
7、电源系统包括电源箱2、后备电池13和防爆盒19内的电源板100。其作用是将工频220V的交流电变换成稳定可靠的6V直流电供给控制装置，以维持各部分电路的正常工作。
整个控制装置的工作原理为，见图41、使用加油IC卡加油主控电路板14上电后先进行自检，将自检的结果通过J102-J301、J302-J401传至小显示电路板103，在状态液晶显示窗16上显示，并通过J107传到前端PC机5以便前端PC机5监控。
待机状态下，主控板14内的单片机1411通过J106及J107，不断地查询IC卡读写装置11和通讯接口，看是否有卡操作或前端PC机5是否有通讯要求。
当IC卡插入读写装置11后，其内的到位检测开关就会给出一个状态信号，通过J106发给单片机1411，同时IC卡读写装置11内的闭锁机构据此会立即将卡锁死，此时人工已无法将卡取出。单片机1411收到信息后会立即从程序存储器1412中调入程序，然后通过J106发出指令给IC卡读写装置11。读写装置11收到指令后给卡加电，并开始读卡。卡中资料被读出后，通过J106送入数据存储器1413，单片机1411调入数据进行密匙运算，判断卡的合法性，同时卡也判断控制器的合法性，运算完毕，单片机1411将读出的信息(卡内余额或非法信息)通过J102-J301、J302-J401传至小显示电路板103，在状态液晶显示窗16上显示。
若卡片非法或无效，单片机1411会在状态液晶显示窗16上显示相应错误标志，提示操作者。特别是卡为黑名单卡(丢失卡)时，单片机1411会发出指令给IC卡读写装置11，立即将卡锁死，直至从键盘17输入正确的解除报警密码，键值通过J501-J402、J403-J105传至主控板14，单片机1411从数据存储器1413调入相应数据与键值核对无误后，通过J110-J203发出卡座驱动信号给电源板100。电源板100经主控板14驱动读写装置11退卡。
若卡上设置了用户密码，单片机1411判断卡为有效卡后发出“输入密码”指令，经J102-J301、J302-J401传至小显示电路板，在状态液晶显示窗16上指示，提示操作者输入密码。密码经键盘17输入后，传至主控板14，单片机1411比较此密码与从卡中读出的信息相同时，状态液晶显示窗16上会显示卡内余额，可进行下一步的操作；若密码不符，系统提示重输密码，若三次密码输错，卡将被锁住。
若卡片为合法有效卡，液晶显示窗16上会显示出卡内余额。此时通过键盘17输入选择“定金额”、“定油量”、“高速”中的任一种加油方式，所输入信息传至主控板14上的单片机1411。单片机1411接收信息后，将按不同模式控制加油，同时将相应信息通过J401-J404传至小显示电路板103，点亮相应的指示灯15，提示操作者。
若选择“定量加油”或“定金额加油”，用户还需于键盘17输入一定的油量或金额数值，经J501-J402、J403-J105传至主控板14，储存到数据存储器1413中。
此时，可摘下油枪75加油。油枪75被摘下时，触动油枪状态开关4闭合，此信号经J108传至主控板14，单片机1411收到信号后发出加油命令，经J111-J202传至电源板，并经J204将此信号传至防爆盒6内，经光电隔离电路(防止强电信号对弱电信号产生干扰)，再经固态继电器61将弱电信号转换成强电信号，从而驱动高电压大功率的电动机76及电磁阀74，使油从油库中流出。
在加油过程中，当油枪75出油时，流量计73随油的流动而旋转，从而带动流量计转轴上的光栅圆盘旋转，当光栅通过传感器上的对射式红外光电头时，发射管的红外光就会照射到接收光电管，产生电脉冲，通过J109送到主控板14。单片机1411通过对脉冲的计数达到对油量的计算。同时，实际所加油量及所用金额(经单片机1411计算)、卡内余额等信息经J101-J3011、J102-J301、J302-J401传至大、小显示板，在液晶显示窗上实时显示。
如果是“定量加油”或“定金额加油”，当单片机1411计量出加油量已经达到欲加油量时，立即发出“停止加油”信号，经J111-J202传至电源板100，固态继电器61断开，切断电动机76电源，加油停止。单片机1411将实际的卡内余额信息经J106传至IC卡读写装置11，写入IC卡内，然后发出退卡指令，经J110-J203传至电源板100，电源板100经主控板14驱动读写装置11退卡，加油结束。
加油过程中，若直接挂油枪75，油枪状态开关4断开，经J108传至主控板14，单片机1411收到信号后发出“停止加油”命令，经J111-J202传至电源板100，固态继电器61断开，切断电动机76电源，加油停止。单片机1411将实际的卡内余额写入IC卡内，然后发出退卡指令，电源板100接到信号后驱动读写装置11退卡，加油完成。
2、使用管理IC卡加油
除用户所持的加油IC卡外，还可使用加油工所持的管理IC卡加油，其加油原理与“加油IC卡”相同。在此种加油方法下，用户可选择“现金”、“油票”、“记帐”这三种支付方式中的任一种。
于IC卡读写装置11中插入管理IC卡，系统判为合法卡后，用户在键盘17上输入三种支付方式(“现金”、“油票”、“记帐”)中的任一种，所输信息传至主控板14，再经J102-J301、J302-J401传至小显示电路板103，在状态液晶显示窗16上显示，提示操作者当前的支付方式。此时，即可同用加油IC卡操作一样，进行不同方式(“定金额”、“定油量”、“高速”)下的加油，加油结束后，状态液晶显示窗16上显示加油所用金额数值，用户按此值交付现金、油票或记帐。
工频220V的市电接至电源箱2，经过高频滤波器22去除网中不稳定的脉动电压信号，再经过变压器23将220V高压降压为2路10V交流，然后送入防爆盒19，分别经整流滤波得到两路脉动直流，经稳压后再经防爆盒19内电源板100上的安全栅电路稳压限流(保证所有的电路为本质安全)，然后接至主控电路板14。另有一组后备电池13，当控制装置发生断电时能够续流，以维持控制系统可靠保存断电时系统的参数以及维持给时钟电路1414继续供电。
前端PC机5与控制装置14之间通过RS-485接口驱动电路来建立网络的物理连接，采用半双工方式进行点对多点的实时通讯，前端PC机5随时监控加油机的工作状态。
权利要求1.一种加油设备，包括有流量计(73)、电磁阀(74)、油泵(71)、油气分离器(72)、电动机(76)，其特征是还包含有控制箱(1)、电源系统、传感器(3)、油枪状态开关(4)；上述控制箱(1)包含有显示装置(12)、(103)、主控电路板(14)、键盘(17)、箱体(18)、IC卡读写装置(11)；在所述主控电路板(14)上的电脑控制电路(141)通过连接头与显示装置(12)、(103)、IC卡读写装置(11)、电源箱(2)、键盘(17)等相连，通过通讯接口电路(145)及连接头与前端PC机(5)相连。
2.如权利要求1所述的加油设备，其特征是所述传感器(3)通过传感器接口电路(143)与电脑控制电路(141)相连，并通过光电效应与流量计(73)相互作用；所述油枪状态开关(4)通过油枪状态开关检测电路(144)与电脑控制电路(141)相连；所述传感器接口电路(143)和油枪状态开关检测电路(144)位于主控电路板(14)上。
3.如权利要求1或2所述的加油设备，其特征是还包含有防爆盒(6)，该防爆盒6内装有电动机驱动固态继电器(61)、光隔离驱动电路(62)；所述电源系统包括电源箱(2)、后备电池(13)、防爆盒(19)及防爆盒(19)内的电源板(100)；电源板(100)通过连接头接至电源箱(2)的输出接头及防爆盒(6)中的固态继电器(61)。
4.如权利要求1或2所述的加油设备，其特征是所述电脑控制电路(141)包括单片机(1411)、程序存储器(1412)、数据存储器(1413)、时钟电路(1414)、输入输出接口控制电路(1415)、输入输出扩展电路(1416)和译码电路(1417)。
5.如权利要求3所述的加油设备，其特征是所述电源箱包括整流器(21)、高频滤波器(22)和变压器(23)。
专利摘要本实用新型公开一种加油设备,包括流量计等,还包含有控制箱、电源系统、传感器、油枪状态开关等;控制箱包含有显示装置、主控电路板、键盘、箱体、IC卡读写装置;在主控电路板上的电脑控制电路通过连接头与显示装置、IC卡读写装置、电源箱、键盘等相连,通过通讯接口电路及连接头与前端PC机5相连。本装置使加油时实现IC卡结算,并可实现电脑化自动管理。可广泛用于加油站、汽修厂等。
文档编号G07F15/00GK2341203SQ9821355
公开日1999年9月29日 申请日期1998年3月20日 优先权日1998年3月20日
发明者王德银, 张天仁, 蒋永立, 李龙, 邓勇辉, 麦向阳 申请人:深圳市现代计算机有限公司