投币浴表 本发明涉及数字控制技术领域,具体地说它采用计币计时控制浴室的用水用电。
现有澡堂,消费者购票进入浴室洗浴,是实行一次性收费,消费者洗浴时间的长短直接影响澡堂的效益,如实行计时收费,则需雇用员工收费管理,不但增加了工资开支,而且经济上容易出现漏洞,给经营者带来经济损失。厂矿、机关、学校、医院、商场、工场、工地、大众旅馆设立的公共澡堂和浴室,除属公益事业性质以外的,由于管理跟不上,不能取得显著效益,有的甚至亏损经营。
本发明的目的是提供一种投币浴表,它能对进浴室洗浴的消费者实行计币计时,投币收费,方便经营者对浴室的经营管理。
本发明的任务由下列装置来解决:投币器、储币盒、电磁计数表、继电器、控制变压器、电子开关、预置电路、控制电路。控制电路内设置有可逆计数器、可预置循环计时器和选通门。
本发明的主要原理参见图1,图中1为可逆计数器,2为可预置计时器,3为电子开关,4是投币器,5、10是单稳态电路,6是电磁计数表,7、12是显示器,8、9是选通门,11是预置电路,13是时基电路,14是220V交流电源,15是控制变压器,16是电磁阀,17是浴暖器。将1元硬币或其它硬质代币投入投币器4,落入储币盒内存储,投币器4产生的信号经单稳态电路5的整形分二路,一路触发电磁计数表6记录累计投币数,一路触发可逆计数器1,每投1币、数值加1,由显示器7显示,可以中途投币,也可以连续投币,该计数器的输出经选通门8打开电子开关3,220V交流电源经电子开关接通电磁阀16,浴暖器17等浴室水电设备,浴室投入使用。与此同时时基电路13开始工作,使计时器2以预置电路11预置的每币运行时间为起点倒计时,由显示器12显示时间,倒计为0时,其输出经选通门9触发单稳态电路10,单稳态电路输出分二路,一路作为计时器的循环预置脉冲将计时器重新预置倒计时,一路触发上述可逆计数器数值减1,如此周而复始,直至可逆计数器数值减至为0时,其输出信号经选通门8关断电子开关3,断开浴室电源,浴室停水停电。
本发明的优点在于:对浴室的管理可以无人值守,减少员工,明码实价,计币计时,投币收费,显示器显示计币计时数据,公平、合理、直观,便于接受消费者监督,取得消费者信任,每币运行时间可设定预置,因而能对不同档次的浴室进行定价,方便统一管理、规模经营、提高效益、促进澡堂业的发展,带动一大批从业人员在厂矿、机关、学校、医院、商场、工场、工地,设立澡堂网点,增加就业,方便消费者。
图1为本发明的方框原理图
图2为本发明的电路原理图
图3为浴室电器控制电路图
图4为本发明电源电路图
图5为本发明的外型结构示意图
图6为单片机工作原理示意图
下面结合实施例对本发明的具体内容和工作过程描述如下:
(a)初始状态:
图2是本发明的控制电路原理图
本装置接通电源时,由IC1、C1、C2、R1组成的单稳态电路先延时后翻转,在暂稳期间,(3)脚输出的低电平经F1反相输出高电平,加到可逆计数器IC2、IC3的(9)脚,将IC2、IC3清0,IC2、IC3的(6)、(11)、(14)、(2)脚输出为0,其输出分为二路,一路加到七段译码器IC4、IC5地相应输入端(7)、(1)、(2)、(6)脚,经译码由IC4、IC5的(9)~(15)脚输出相应各笔段信号,经电阻R2~R15加到数码管U1、U2相应输入端,数码显示为00,另一路加到选通门F2、F3的输入端(2)~(5)、(9)~(12)脚,经选通F2(13)脚、F3(1)脚输出低电平,分别加到或门F4的输入端(8)、(9)脚,F4(10)脚输出的低电平分三路,一路经R16加到BG2的基极,BG2截止,断开由BG2、R16、继电器J2、二极管D2组成的电子开关,浴室断水断电。一路经F6反相,F6输出高电平加到由IC10、R47、C3、DH组成的时基电路的振荡启停、清O端(1)、(4)脚、迫使IC10停振,一路经F5反相加到或门F7的(2)脚,F7的(3)脚输出高电平加到可预置计时器IC6、IC7的预置控制端(1)脚。预置开关K2、K3和电阻R17~R32组成了预置电路,通过K2、K3用BCD码设定时间数据加在IC6、IC7的预置数据端(3)、(4)、(12)、(13)脚上,这个数据可以是0~99,IC6、IC7的预置控制端(1)脚加有高电平就将(3)、(4)、(12)、(13)脚上的数据送到输出端(6)、(11)、(14)、(2)脚,经IC8、IC9译出,由数码管U3、U4显示。IC1(3)脚输出的暂稳低电平还加到由IC11、R48、R49、C4、C5、C6组成的单稳态电路的IC11的(4)脚,将(4)脚的电位钳位在低电平,目的是避免开机时误触发。IC1的暂稳态过后(3)脚输出高电平,这时U1、U2显示投币片数为00,U3、U4显示预置时间,整机处于等待状态。
(b)投币期间
投币后,投币开关K1产生的负脉冲触发IC11翻转,(3)脚输出暂稳高电平,一路经B50加到BG1的基极,BG1导通,吸动电磁计数表J1,数值进1,一路加到IC2、IC3的加减控制端(10)脚,使计数器执行加计数,一路经R54、C14组成的积分电路加到或门F8的(12)脚。F8(11)脚输出的高电平加到IC2、IC3的(15)脚,其由低电平跳变到高电平的上升沿触发计数器数值进1,可以中途投币,也可连续投币,每投一币计数值加1,计数值为0~99,最多可投99片。计数值从IC2、IC3的(2)、(14)、(11)、(6)脚输出,一路加到IC4、IC5的输入端(7)、(1)、(2)、(6)脚,译成七段显示码并驱动数码管U1、U2显示数值。一路加到或门F2、F3的输入端,经选通加到F4的输入端(8)、(9)脚,F4(10)脚输出高电平,此高电平一路经R16加到BG2的基极,BG2导通,继电器J2吸合。图3为具体实施的浴室电器控制原理图,J2的吸合使常开触点J2-1闭合,220V交流电源经熔断管RC2、触点J2-1进入控制变压器B2的初级,次级输出24V电压经整流桥全波整流,使电磁阀D得电吸合,打开阀门,导通洗浴用水,J2-2的闭合使継电器J3吸合,其常开触点J3-1,J3-2闭合接通浴暖器等浴室电器设备,浴室投入使用。F4(10)高电平的另一路加到F5的输入端,反相后经F7的(3)脚输出低电平加到IC6、IC7的(1)脚,使其预置结束计数充许,F4(10)的高电平还加到F6的输入端,经反相输出低电平加到IC10的(1)、(4)端,IC10开始振荡,IC10的(10)、(12)、(13)脚分别提供1S、1Min、IH的高精度时基,经时基选择开关K4的选择送入IC6、IC7的(15)脚,由于IC6、IC7的(10)脚为低电平,计时器以预置的时间数据为起点倒计时,其中IC10(10)脚的秒信号经F12、R53驱动D3产生频闪信号,计时器倒计至0时,IC6、IC7的(2)、(14)、(11)、(6)脚输出低电平、加到F9、F10的输入端,经选通输出低电平,其低电平分别加到或门F11的(5)、(6)脚,F11输出低电平,F11(4)脚由高电平向低电平的跳变触发由IC12、R51、R52、C7、C8、C9组成的单稳态电路,IC12翻转其(3)脚输出暂稳高电平,一路经或门F7加到IC6、IC7的(1)脚、IC6、IC7按原设定的时间数据重新预置,一路经或门F8加到IC2、IC3的(15)脚,其由低电平向高电平的跳变触发计数器数值减1,IC12的暂稳态过后,计时电路又开始新一轮的倒计时。
(C)结束
计时电路每循环一周都触发IC12输出一个计数脉冲,使可逆计数器数值减1,减至为0时以下便重复初始阶段清0过程,至BG2截止,J2释放,其常开触点复位,电磁阀失电,闸门关闭,洗浴用水截流,J2的复位使J3失电释放,其常开触点复位,断开浴室电器电源,浴室停水断电,至此,U1、U2显示为00,U3、U4显示预置时间,整机处于等待状态。
附图4为本发明具体实施的电源电路图,220V伏交流电通过熔断管RC1进入电源变压器B1的初级,次级输出两组12伏电压,其中一组经电容C10滤波和桥式整流器D4整流后,由三端稳压器BG3稳压,输出9伏稳压电源供给控制电路,另一组经桥式整流器D5整流和C12、C13滤波后供给继电器J2和电磁计数表J1作为工作电源。
图5为本发明的外型结构示意图,其中包括机壳5、储币门3、电器控制门4、投币器1、显示窗2、铭牌7。
本发明的控制电路,还可用其它数字集成电路来达到上述功能。
本发明的控制电路,也可用以单片机为主的电路组成,如图6所示。
图6为MCS-51系列单片机工作原理示意图。P0输出LED数码显示信号,P1输出LED数码管扫描信号,轮流点通LED数码管,INT0(P3.2)用于设置LED显示时间单位和投入单币的运行次数,INT1(P3.3)用于计币。当投币后单片机产生INT1中断,单片机内计时器随即开始工作,显示时间LED数码管由设置的数据开始以单位时间递减,当减至“00”时,将显示投币片数的LED数码管减1,显示时间LED数码管重新装入设置值,再以单位时间递减,只有当显示时间的LED数码管和显示投币片数的LED数码管均为“00”时,启动继电器,断水断电。
集成电路晶体管规格型号 图中编号 型号规格 数量 IC1 IC11 IC12 LM7555 3 IC2 IC3 IC6 IC7 CD4510 4 1C4 IC5 IC8 IC9 CD4511 4 IC10 BH1908 1 F7 F3 F9 F10 CD4072 2 F11 F7 F4 F8 CD4071 1 F1 F6 F12 F5 CD4069 1 BG1 BG2 TIP122 2 U1 U2 U3 U4 -6261AE-1Y 4 D1 D2 1N4004 2 D3 Φ5LED 1 DH 2MHZ 1 D4 D5 1A 400V 2 D6 5A 400V 1 BG3 7809 1
电阻参数 图中编号 型号规格 数量 R1 RJ-1/4W-100K 1 R2-R15 R3-R46 RJ-1/4W-820 28只 R17-R24 RJ-1/4W-10K 8 R25-R32 RJ-1/4W-100K 8 R16 R50 R54 RJ-1/4W-3.3K 3 R49 R52 RJ-1/4W-56K 2 R46 R51 RJ-1/4W-22K 2 R47 RJ-1/4W-2M 1 R53 RJ-1/4W-560 1
电容参数 图中编号 型号规格 数量 C1 10μF 25V 1 C2 C4 C8 C9 0.01μF 4 C5 C7 4.7μ 25V 2 C6 1μ 25V 1 C3 5~30P 1 C10 1000μ 25V 1 C12 10μ 25V 1 C11 C13 C14 0.1μF 3
附属元件参数 图中编号 名 称 数值 B1 双12V电源变压器 5W B2 24V控制变压器 50W J1 电磁计数表 12V J2、J3 JQX-10F-3Z 12V RC1 熔断管 0.5A RC2 熔断管 1A D 电磁阀 24V K1 投币器开关 K2、K3 4×2开关 K4 3×2开关