無線遠傳超聲波水表控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及到電子計量設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種無線遠傳超聲波水表控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國建筑物及工業(yè)計量事業(yè)迅速發(fā)展的背景下，建設(shè)部對小康住宅標準提出了三表出戶的要求，因此，IC卡水表和遠傳水表因不必入戶抄表的優(yōu)點逐步成為目前主流智能水表產(chǎn)品。由于IC卡水表非實時管理機制的缺點以及遠傳通信技術(shù)發(fā)展，遠傳水表會成為未來市場上的主流水表。
[0003]遠傳水表從數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕嵌确譃橛芯€遠傳水表和無線遠傳水表。與有線遠傳水表相比，無線遠傳水表無需布線，安裝方便，施工費用低，擴展性和可維護性好，因此，無線遠傳水表極具成本和技術(shù)優(yōu)勢。
[0004]然而，現(xiàn)有超聲波水表的硬件電路為固定集成模塊，不能直接接入無線通訊模塊后實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸；另外，現(xiàn)有水表還存在功能單一的缺點，無法滿足現(xiàn)在人們對數(shù)據(jù)多元化的需求。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是提供一種無線遠傳超聲波水表控制電路，該電路通過對超聲波水表的硬件電路中進行擴展，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的無線遠傳，而且能夠同時實現(xiàn)對水管流量與壓強數(shù)據(jù)的采集。
[0006]為達到上述目的，本實用新型采用的具體技術(shù)方案如下:
[0007]一種無線遠傳超聲波水表控制電路，包括信號采集器，在該信號采集器的輸入端組上連接有兩組超聲換能器，其關(guān)鍵在于:還包括微處理器，該微處理器用于與所述信號采集器進行信息交互，所述微處理器配置有壓力檢測接口與無線通訊接口，所述壓力檢測接口用于連接壓力檢測模塊，所述無線通訊接口用于實現(xiàn)遠程無線通訊模塊的熱插拔，在所述微處理器的檢測信號輸入端連接有低壓檢測模塊，該低壓檢測模塊用于獲取直流電源的電壓信息；
[0008]所述微處理器的控制信號輸出端連接有電源控制電路，該電源控制電路的輸入端接所述直流電源，該電源控制電路的輸出端連接所述壓力檢測接口的第一引腳，該壓力檢測接口的第二引腳串聯(lián)電阻R33后與所述微處理器的第一檢測信號輸出腳相連，壓力檢測接口的第三引腳串聯(lián)電阻R32后連接微處理器的第一數(shù)據(jù)接收腳，壓力檢測接口的第四引腳串聯(lián)電阻R31后與微處理器的第一數(shù)據(jù)發(fā)送腳相連，壓力檢測接口的第五引腳接地；
[0009]所述電源控制電路由PMOS管Ql與NMOS管Q2搭建而成，NMOS管Q2的柵極串接電阻R36后與微處理器的控制信號輸出端相連，NMOS管Q2的源極串聯(lián)電阻R34后接PMOS管Ql的柵極，NMOS管Q2的漏極接地，PMOS管Ql的源極接直流電源，PMOS管Ql的漏極與所述壓力檢測接口的第一引腳連接，在PMOS管Ql的源極與柵極之間還接有電阻R35。
[0010]在使用過程中，信號采集器通過兩組超聲換能器獲取水管內(nèi)的流量信息并將流量信息上傳至所述微處理器，同時微處理器通過壓力監(jiān)測模塊獲得水管內(nèi)的壓力信息，微處理器將流量信息通過遠程無線通訊模塊傳輸至信號接收終端。本方案通過在信號采集器上連接配置有無線通訊接口的微處理器，插上遠程無限通訊模塊即可實現(xiàn)超聲波水表流量信息的遠程傳輸，實現(xiàn)成本低，使用方便；因超聲波水表多采用電池進行供電，通過低壓檢測模塊對電池電壓進行檢測，便于對電池及時進行更換；同時通過電源控制電路對壓力檢測模塊的工作狀態(tài)進行控制，當具有實際需求時對微處理器進行功能性擴展，實現(xiàn)對水管的壓力檢測，實用性好。
[0011]進一步的技術(shù)方案是，所述無線通訊接口的第一引腳接模塊電源，該無線通訊接口的第二引腳與模塊電源的接地端相連，無線通訊接口的第三引腳串接電阻R18后連接所述微處理器的第二檢測信號輸出腳，無線通訊接口的第四引腳與微處理器的同步開關(guān)信號輸出腳相連，無線通訊接口的第五引腳串接電阻R20后與微處理器的第二數(shù)據(jù)接收腳相連，微處理器的第二數(shù)據(jù)接收腳還經(jīng)上拉電阻R19接工作電源，微處理器的第二數(shù)據(jù)接收腳還串接雙向瞬態(tài)抑制管TVSl后接地，無線通訊接口的第六引腳串接電阻R21后與微處理器的第二數(shù)據(jù)發(fā)送腳相連，微處理器的第二數(shù)據(jù)發(fā)送腳還經(jīng)上拉電阻R22接工作電源，微處理器的第二數(shù)據(jù)發(fā)送腳還串接雙向瞬態(tài)抑制管TVS2后接地，無線通訊接口的第七引腳接地；
[0012]所述雙向瞬態(tài)抑制管TVSI還并聯(lián)有電容C40，所述雙向瞬態(tài)抑制管TVS2并聯(lián)有電容 C41。
[0013]在微處理器與無線通訊接口之間的串行通訊線上均設(shè)置有由雙向瞬態(tài)抑制管構(gòu)成的熱插拔電路，能夠?qū)﹄娐吩M行快速過電壓保護，從而實現(xiàn)了對遠程無線通訊模塊的熱插拔，方便根據(jù)實際需求決定是否接入遠程無線通訊模塊，使用方式更加靈活。
[0014]更進一步的技術(shù)方案是，在所述微處理器的輸出端上還連接有IXD顯示器。
[0015]通過LCD顯示器可以方便的查看超聲波水表獲取的流量數(shù)據(jù)等信息。
[0016]更進一步的技術(shù)方案是，為了便于對超聲波水表的各個模塊進行統(tǒng)一管理，所述信號采集器、微處理器以及IXD顯示器均由電源模塊供電。
[0017]更進一步的技術(shù)方案是，所述電源模塊包括TPS79730穩(wěn)壓芯片，該穩(wěn)壓芯片的輸入端串接電阻R15后接3.6V直流電源，該穩(wěn)壓芯片的輸出端輸出3V工作電源為各個模塊供電，該穩(wěn)壓芯片的PG端與輸出端之間連接有電阻R16，所述穩(wěn)壓芯片的輸入端還串接電容C38后接地，該穩(wěn)壓芯片的輸出端與接地端之間還并行連接有電解電容C37與電容C39。
[0018]作為優(yōu)選，所述信號采集器為DFL0W_UF02模塊，所述微處理器為Freescale KL單片機，所述遠程無線通訊模塊為基于GPRS的通訊模塊，所述低壓檢測模塊為BL8506低壓檢測芯片。
[0019]本實用新型的顯著效果是:通過在超聲波水表的信號采集器上連接一塊配置有無線通訊接口的微處理器，插上遠程無限通訊模塊即可實現(xiàn)超聲波水表流量信息的遠程傳輸，實現(xiàn)成本低；設(shè)置雙向瞬態(tài)抑制管對電路元件進行快速過電壓保護，從而實現(xiàn)了遠程無線通訊模塊的熱插拔，使用方便；通過電源控制電路對壓力檢測模塊的工作狀態(tài)進行控制，當具有實際需求時對微處理器進行功能性擴展，實現(xiàn)對水管的壓力檢測，實用性好。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的電路原理框圖；
[0021]圖2是圖1中信號采集器的電路原理圖；
[0022]圖3是圖1中微處理器的電路原理圖；
[0023]圖4是圖1中低壓檢測模塊的電路原理圖；
[0024]圖5是圖1中壓力檢測模塊的接口電路原理圖；
[0025]圖6是圖1中電源控制電路的電路原理圖；
[0026]圖7是圖1中遠程無線通訊模塊的接口電路原理圖；
[0027]圖8是圖1中電源模塊的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】以及工作原理作進一步詳細說明。
[0029]參見附圖1，一種無線遠傳超聲波水表控制電路，包括信號采集器與微處理器，在該信號采集器的輸入端組上連接有兩組超聲換能器，所述微處理器用于與所述信號采集器進行信息交互，所述微處理器配置有壓力檢測接口與無線通訊接口，所述壓力檢測接口用于連接壓力檢測模塊，所述壓力檢測接口用于連接壓力檢測模塊，所述無線通訊接口用于實現(xiàn)遠程無線通訊模塊的熱插拔，在所述微處理器的輸出端上還連接有IXD顯示器。
[0030]參見附圖1，因超聲波水表多采用電池進行供電，為了便于對電池及時更換，本例中在所述微處理器的檢測信號輸入端連接有用于獲取直流電源電壓信息的低壓檢測模塊；
[0031]從圖1中可以看出，為了在具有實際需求時實現(xiàn)對水管的壓力檢測，所述微處理器的控制信號輸出端連接有電源控制電路，對壓力檢測模塊的工作狀態(tài)進行控制。
[0032]從圖1中還可以看出，為了對超聲波水表獲取的信息進行存儲，所述信號采集器還連接有第一存儲器，所述微處理器還連接有第二存儲器。
[0033]如圖2-圖3所示，所述信號采集器為DFL0W_UF02模塊，所述微處理器為Freescale KL 單片機，DFL0W_UF02 模塊的 M_S 引腳、D_RXD 引腳、D_TXD 引腳、INT 引腳、CON引腳、INIT引腳、NRESET引腳分別與Freescale KL單片機的第九引腳、第一引腳、第二引腳、第五十七引腳、第五十六引腳、第五十五引腳、第四十三引腳一一對應連接。
[0034]如圖4所示，所述低壓檢測模塊為BL8506低壓檢測芯片，BL8506低壓檢測芯片的輸入端連接3.6V直流電源，該BL8506低壓檢測芯片的