專利名稱：無線抄表裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量信號(hào)的傳輸系統(tǒng)，具體是涉及一種無線抄表裝置。
背景技術(shù)：
隨著近年來經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量不斷提高，快捷、方便的生活方式成為普遍的需要，而生活中三表的查對(duì)、收費(fèi)等瑣事往往帶來很多麻煩。目前使用的抄表方式主要有人工讀取表值再進(jìn)行計(jì)價(jià)收費(fèi)，此方式不僅對(duì)用戶、收費(fèi)單位而言都費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且也容易出現(xiàn)錯(cuò)誤和糾紛，很難做到準(zhǔn)確、輕松、便捷，與現(xiàn)今日益向網(wǎng)絡(luò)化信息化方向前進(jìn)的社會(huì)已顯得十分不適應(yīng)；此外就是在某些地方使用的IC卡記費(fèi)方式，此方式需要經(jīng)常換卡，頻繁查費(fèi)等；雖然也曾經(jīng)提出過無線抄表、網(wǎng)絡(luò)抄表等方式，但由于成本高，設(shè)備復(fù)雜以及技術(shù)不完善而無法真正應(yīng)用和推廣?，F(xiàn)有的無線抄表裝置中其發(fā)射、接收裝置一般均采用集成化芯片來實(shí)現(xiàn)，而在實(shí)際應(yīng)用中，由于發(fā)射裝置的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于接收裝置的數(shù)量，并且其功能要求相對(duì)要簡(jiǎn)單的多，因此全部使用價(jià)格昂貴、功能繁多的集成化芯片在很大程度上講是成本和功能的雙重浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、容易實(shí)現(xiàn)的無線抄表裝置。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種無線抄表裝置，包括發(fā)射裝置，所述發(fā)射裝置包括數(shù)據(jù)采集電路、調(diào)制電路和發(fā)射電路；數(shù)據(jù)采集電路對(duì)實(shí)用表輸入的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)、編碼，存儲(chǔ)并輸出數(shù)字信號(hào)；調(diào)制電路使用輸入的數(shù)字信號(hào)直接對(duì)發(fā)射電路的發(fā)射頻率進(jìn)行調(diào)制；發(fā)射電路將調(diào)制后的頻率信號(hào)以無線電形式發(fā)送出；所述調(diào)制電路和發(fā)射電路采用分立元件構(gòu)成。
所述發(fā)射電路可優(yōu)選這樣的結(jié)構(gòu)包括振蕩電路、倍頻器、選頻器、放大電路、匹配電路及天線；調(diào)制電路對(duì)振蕩電路產(chǎn)生的振蕩進(jìn)行頻率調(diào)制，倍頻器將輸入的經(jīng)頻率調(diào)制后的信號(hào)倍頻，輸出高次諧波，選頻器對(duì)輸入的高次諧波以一定的中心頻率進(jìn)行帶通濾波，放大電路對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行放大，放大后的信號(hào)經(jīng)匹配電路耦合至天線并由天線發(fā)射出。
本無線抄表裝置還包括接收裝置，所述接收裝置包括接收電路和解碼電路，接收電路接收前述發(fā)射裝置發(fā)送的無線電信號(hào)，將之轉(zhuǎn)換為與所述數(shù)據(jù)采集電路輸出的編碼數(shù)字信號(hào)相應(yīng)的信號(hào)輸出，解碼電路將該信號(hào)以與發(fā)射裝置中的編碼過程對(duì)應(yīng)的方式解碼后，通過通訊線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
所述振蕩電路優(yōu)選泛音晶體振蕩電路。
本無線抄表裝置還可包括控制電路，所述控制電路控制調(diào)制電路和發(fā)射電路的電源，當(dāng)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)使電源接通，不發(fā)送時(shí)則使電源斷開。
所述數(shù)據(jù)采集電路可使用MCU；所述MCU對(duì)輸入的實(shí)用表的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)、編碼，存儲(chǔ)并輸出數(shù)字信號(hào)，所述MCU并向所述控制電路輸出是否進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送的指令信號(hào)。
所述無線抄表發(fā)射裝置還可包括電源變換電路；所述控制電路經(jīng)電源變換電路給調(diào)制電路和發(fā)射電路供電，所述電源變換電路將控制電路輸出的電壓穩(wěn)定在一固定值。
所述接收電路優(yōu)選CC1020無線射頻收發(fā)芯片。
所述通訊線路是電話線或網(wǎng)絡(luò)。
本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，有益的技術(shù)效果在于1)采用分立元件來構(gòu)成調(diào)制電路和發(fā)射電路，大大降低了成本而又能充分滿足應(yīng)用的需要，使得裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、成本低廉、容易實(shí)現(xiàn)和推廣；2)采用幾個(gè)簡(jiǎn)單而成熟的模塊即可實(shí)現(xiàn)發(fā)射電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而性能穩(wěn)定可靠并有利于進(jìn)一步降低成本；3)由于對(duì)實(shí)用表的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和傳輸一般都是間隔進(jìn)行的(例如每月一次)，因此控制電路的采用，使得在絕大多數(shù)無需進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的時(shí)候關(guān)斷調(diào)制和發(fā)射電路的電源，大大降低了能耗，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命；4)采用電源變換電路來穩(wěn)定電源電壓，能夠延長(zhǎng)供電電池的使用壽命；5)以頻率調(diào)制的方式進(jìn)行信號(hào)的傳輸，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可靠性好；6)采用CC1020無線射頻收發(fā)芯片配合分立元件構(gòu)成的發(fā)射電路作為接收電路，其相對(duì)于傳統(tǒng)的接收電路不僅成本降低了，而且頻率穩(wěn)定性很好，因此發(fā)射端的頻率漂移對(duì)于接收端已經(jīng)不再重要了，可以簡(jiǎn)化發(fā)射電路的設(shè)計(jì)并能夠更可靠、更遠(yuǎn)的傳輸數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)、低廉的成本、可靠的性能，具有良好的推廣應(yīng)用前景。

下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明圖1是無線抄表裝置的發(fā)射裝置電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是圖1的一種具體線路元件結(jié)構(gòu)圖。
圖3是無線抄表裝置的接收裝置電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖4是圖3的一種具體線路元件結(jié)構(gòu)圖。
圖5是無線抄表裝置安裝使用示意圖。
具體實(shí)施方式一種無線抄表裝置，結(jié)合圖1至圖4，包括發(fā)射裝置，所述發(fā)射裝置包括MCU、控制電路、調(diào)制電路、電源變換電路和發(fā)射電路；所述發(fā)射電路包括泛音晶體振蕩電路、倍頻器、選頻器、放大電路、匹配電路及天線。還包括接收裝置，所述接收裝置包括采用CC1020無線射頻收發(fā)芯片的接收電路和采用第二MCU的解碼電路。
MCU通過I/O口讀取實(shí)用表輸出的脈沖，對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù)、編碼，存儲(chǔ)并輸出數(shù)字信號(hào)，所述MCU并向所述控制電路輸出是否進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送的指令信號(hào)。調(diào)制電路直接使用輸入的數(shù)字信號(hào)對(duì)泛音晶體振蕩電路產(chǎn)生的振蕩進(jìn)行頻率調(diào)制；倍頻器將輸入的經(jīng)頻率調(diào)制后的信號(hào)倍頻，輸出高次諧波，選頻器對(duì)輸入的高次諧波以一定的中心頻率進(jìn)行帶通濾波，放大電路對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行放大，放大后的信號(hào)經(jīng)匹配電路耦合至天線并由天線發(fā)射出。所述控制電路經(jīng)電源變換電路給調(diào)制電路和發(fā)射電路供電，當(dāng)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)使電源接通，不發(fā)送時(shí)則使電源斷開。所述電源變換電路將控制電路輸出的電壓穩(wěn)定在一固定值。
發(fā)射裝置發(fā)送的無線電信號(hào)由天線接收后經(jīng)C1耦合到CC1020的RF-IN(19腳)，CC1020將之轉(zhuǎn)換為與數(shù)據(jù)采集電路輸出的編碼數(shù)字信號(hào)相應(yīng)的信號(hào)輸出，解碼電路通過內(nèi)部的解碼程序?qū)⒃撔盘?hào)以與發(fā)射裝置中的編碼過程對(duì)應(yīng)的方式解碼后，通過通訊線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸本例中1)實(shí)用表輸出的脈沖由干簧管S1、S2對(duì)地的斷開與閉合產(chǎn)生，當(dāng)實(shí)用表的指針(帶磁性)轉(zhuǎn)到靠近干簧管時(shí)，干簧管閉合，當(dāng)實(shí)用表的指針(帶磁性)轉(zhuǎn)到遠(yuǎn)離干簧管時(shí)，干簧管斷開。2)泛音晶體震蕩電路的晶體工作在86MHz左右。3)由于倍頻器是選取的諧波分量，當(dāng)諧波的次數(shù)越高，諧波信號(hào)的幅度就越低，故晶體的震蕩頻率和倍頻器的選取諧波次數(shù)都要合適，本例中倍頻器使震蕩電路震蕩的86MHz的信號(hào)經(jīng)過5次倍頻，使載波頻率達(dá)到430MHz左右。4)由于倍頻后的諧波分量非常豐富，因此加入中心頻點(diǎn)為433MHz的帶通濾波器，即選頻器，它對(duì)其它的諧波分量有＞30dBm的抑制。5)放大電路把選頻器輸出的5次諧波放大到10mW左右。6)調(diào)制電路采用BFSK(二進(jìn)制頻移鍵控)調(diào)制方式，通過變?nèi)荻O管DC1調(diào)頻直接使數(shù)字信號(hào)對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行頻率調(diào)制，而此時(shí)的調(diào)制信號(hào)的頻率分量特別多，增加了調(diào)制帶寬和噪聲，從而引入了濾波器(由圖3中的C11、C14、R7組成)，以減少調(diào)制信號(hào)的頻率分量，載波信號(hào)經(jīng)過調(diào)制后，其幅度基本恒定不變，其頻率隨著數(shù)據(jù)信號(hào)而變化，同時(shí)MCU與后極電路之間運(yùn)用了隔離電路(由圖3中的R8、Q2、R32組成)。7)電源變換電路主要是為了延長(zhǎng)電池的使用壽命，當(dāng)它輸入1.8～3.6V電壓，輸出為恒定的3.3V。8)控制電路是為了控制電源變換電路、發(fā)射電路、調(diào)制電路的電源，當(dāng)MCU要由25腳向調(diào)制電路發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先從2腳輸出低電平，通過R5、R1使Q1導(dǎo)通，為電源變換電路、發(fā)射電路、調(diào)制電路提供電源。當(dāng)MCU數(shù)據(jù)發(fā)完后，2腳輸出高電平，Q1關(guān)斷，此時(shí)總電路只消耗十幾u(yù)A；此外也可以采用設(shè)置MCU的休眠方式等來降低不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的電路消耗。
數(shù)據(jù)采集電路將獲得的數(shù)字計(jì)量信號(hào)輸出可以是間歇性的，通過編制程序來確定這個(gè)輸出的時(shí)間間隔或規(guī)律，比如，以時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)，每周或每月進(jìn)行一次數(shù)據(jù)發(fā)送和傳輸；或者，以用量為標(biāo)準(zhǔn)，每使用一噸(一立方)等進(jìn)行一次數(shù)據(jù)發(fā)送和傳輸；這些都可以根據(jù)實(shí)際需要來進(jìn)行確定。
上述實(shí)施例中的無線抄表裝置可以按照?qǐng)D5所示的形式進(jìn)行安裝使用，若干個(gè)發(fā)射裝置與若干單元住戶的實(shí)用表相連接，接收裝置置于樓層中設(shè)置的集中采集器，集中采集器將發(fā)射裝置送出的數(shù)據(jù)集中處理后由電話線或網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦┙o單位。
權(quán)利要求1.一種無線抄表裝置，包括發(fā)射裝置，所述發(fā)射裝置包括數(shù)據(jù)采集電路、調(diào)制電路和發(fā)射電路；數(shù)據(jù)采集電路對(duì)實(shí)用表輸入的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)、編碼，存儲(chǔ)并輸出數(shù)字信號(hào)；調(diào)制電路使用輸入的數(shù)字信號(hào)直接對(duì)發(fā)射電路的發(fā)射頻率進(jìn)行調(diào)制；發(fā)射電路將調(diào)制后的頻率信號(hào)以無線電形式發(fā)送出；其特征在于所述調(diào)制電路和發(fā)射電路采用分立元件構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線抄表裝置，其特征在于所述發(fā)射電路包括振蕩電路、倍頻器、選頻器、放大電路、匹配電路及天線；調(diào)制電路對(duì)振蕩電路產(chǎn)生的振蕩進(jìn)行頻率調(diào)制，倍頻器將輸入的經(jīng)頻率調(diào)制后的信號(hào)倍頻，輸出高次諧波，選頻器對(duì)輸入的高次諧波以一定的中心頻率進(jìn)行帶通濾波，放大電路對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行放大，放大后的信號(hào)經(jīng)匹配電路耦合至天線并由天線發(fā)射出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線抄表裝置，其特征在于還包括接收裝置，所述接收裝置包括接收電路和解碼電路，接收電路接收所述發(fā)射裝置發(fā)送的無線電信號(hào)，將之轉(zhuǎn)換為與所述數(shù)據(jù)采集電路輸出的編碼數(shù)字信號(hào)相應(yīng)的信號(hào)輸出，解碼電路將該信號(hào)以與發(fā)射裝置中的編碼過程對(duì)應(yīng)的方式解碼后，通過通訊線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線抄表裝置，其特征在于還包括接收裝置，所述接收裝置包括接收電路和解碼電路，接收電路接收所述發(fā)射裝置發(fā)送的無線電信號(hào)，將之轉(zhuǎn)換為與所述數(shù)據(jù)采集電路輸出的編碼數(shù)字信號(hào)相應(yīng)的信號(hào)輸出，解碼電路將該信號(hào)以與發(fā)射裝置中的編碼過程對(duì)應(yīng)的方式解碼后，通過通訊線路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或者4所述的無線抄表裝置，其特征在于所述振蕩電路采用泛音晶體振蕩電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～4任意一項(xiàng)所述的無線抄表裝置，其特征在于還包括控制電路，所述控制電路控制調(diào)制電路和發(fā)射電路的電源，當(dāng)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)使電源接通，不發(fā)送時(shí)則使電源斷開。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線抄表裝置，其特征在于還包括控制電路，所述控制電路控制調(diào)制電路和發(fā)射電路的電源，當(dāng)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)使電源接通，不發(fā)送時(shí)則使電源斷開。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線抄表裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集電路包括MCU；所述MCU對(duì)輸入的實(shí)用表的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)、編碼，存儲(chǔ)并輸出數(shù)字信號(hào)，所述MCU并向所述控制電路輸出是否進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送的指令信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線抄表裝置，其特征在于還包括電源變換電路；所述控制電路經(jīng)電源變換電路給調(diào)制電路和發(fā)射電路供電，所述電源變換電路將控制電路輸出的電壓穩(wěn)定在一固定值。
10.根據(jù)權(quán)利要求3或者4所述的無線抄表裝置，其特征在于所述接收電路采用CCl020無線射頻收發(fā)芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無線抄表裝置，包括發(fā)射裝置，該發(fā)射裝置包括數(shù)據(jù)采集電路、調(diào)制電路和發(fā)射電路；數(shù)據(jù)采集電路對(duì)實(shí)用表輸入的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)、編碼，存儲(chǔ)并輸出數(shù)字信號(hào)；調(diào)制電路使用輸入的數(shù)字信號(hào)直接對(duì)發(fā)射電路的發(fā)射頻率進(jìn)行調(diào)制；發(fā)射電路將調(diào)制后的頻率信號(hào)以無線電形式發(fā)送出；所述調(diào)制電路和發(fā)射電路采用分立元件構(gòu)成。本無線抄表裝置還包括接收裝置，其中包括接收電路和解碼電路，接收電路優(yōu)選CC1020無線射頻收發(fā)芯片。由于采用分立元件構(gòu)成調(diào)制電路和發(fā)射電路，大大降低成本且充分滿足應(yīng)用的需要，裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、容易實(shí)現(xiàn)；采用幾個(gè)簡(jiǎn)單而成熟的模塊即可實(shí)現(xiàn)發(fā)射電路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而性能穩(wěn)定可靠并有利于進(jìn)一步降低成本。本實(shí)用新型以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、低廉的成本、可靠的性能，具有良好的推廣應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G08C17/02GK2785056SQ20042010546
公開日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月1日
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