專利名稱：具有雙通信模式的手持式抄表機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及燃?xì)獬眍I(lǐng)域，具體涉及一種具有雙通信模式的手持式抄表機(jī)。
背景技術(shù)：
自上個世紀(jì)初水、電、氣引入計(jì)量表的一百年來，人工抄表方式一直是最傳統(tǒng)的方式，燃?xì)獗淼淖饔檬怯涗浻脩羰褂玫臍饬?，然后由抄表在一段時間內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并折算出相應(yīng)的費(fèi)用向用戶收取，這種工作方式的缺點(diǎn)是工作量大，而且因?yàn)楦鞣N原因常常出現(xiàn)無法收到錢的情況，造成了燃?xì)饨?jīng)營企業(yè)的巨大經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。從九十年代開始，我國燃?xì)庑袠I(yè)開始推廣使用IC卡預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗恚琁C卡預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗淼拿媸烙行У亟鉀Q了抄表入戶問題，解決了收費(fèi)難的問題，但是隨著燃?xì)庑袠I(yè)的發(fā)展，管理日益精細(xì)化，單純的IC卡預(yù)收費(fèi)方式雖然實(shí)現(xiàn)了預(yù)收費(fèi)，但不能有效解決氣量實(shí)時統(tǒng)計(jì)，不能給運(yùn)行調(diào)度、財(cái)務(wù)核算帶來更多的幫助，所以必須在產(chǎn)品的智能化方面做更多的改進(jìn)和提高，這時無線遠(yuǎn)程抄表技術(shù)開始在國內(nèi)逐步普及。目前的無線遠(yuǎn)程抄表技術(shù)采用的是RF方式，即在相關(guān)的燃?xì)獗砗褪殖质匠頇C(jī)中集成了 RF模塊，然而現(xiàn)有的RF模塊的發(fā)射功率較低，其有效空曠距離較短，這樣就要求抄表人員將手持式抄表機(jī)攜帶到燃?xì)獗淼母浇拍軌蜻M(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，此后在人工將手持式抄表機(jī)攜帶回總控中心才能夠?qū)⑺瓟?shù)據(jù)傳到總計(jì)算機(jī)管理平臺上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大和燃?xì)夤艿赖难由?，上門抄表的人員的工作強(qiáng)度越來越大，有時候會造成抄表回來的數(shù)據(jù)沒有及時人工傳送到計(jì)算機(jī)管理平臺上，造成相關(guān)的數(shù)據(jù)分析不準(zhǔn)確。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有雙通信模式的手持式抄表機(jī)，它能夠?qū)崿F(xiàn)抄表數(shù)據(jù)的高速和高效的遠(yuǎn)程回傳，減輕抄表人員的工作量。為解決上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種具有雙通信模式的手持式抄表機(jī)，包括外殼以及設(shè)置在外殼內(nèi)的控制電路，其中控制電路主要由中央處理器、以及連接在中央處理器上的顯示屏、操作鍵盤、存儲器和RF模塊構(gòu)成；所述控制電路還包括一 3G通信模塊， 該3G通信模塊內(nèi)設(shè)有通信天線，且通過串行外設(shè)接口總線與中央處理器相連。上述方案所述3G通信模塊最好為EVDO模塊。上述方案所述通信天線最好包括內(nèi)置主天線和分集接收天線。上述方案所述中央處理器最好為嵌入式處理器。上述方案所述存儲器最好包括閃存和隨機(jī)存儲器。作為上述方案的改進(jìn)，本實(shí)用新型的RF模塊主要由RF收發(fā)器、功率放大電路、天線匹配電路和射頻收發(fā)天線構(gòu)成；其中功率放大電路包括信號接收前置放大電路、信號發(fā)射前置放大電路、以及2個四通道雙級雙擲的射頻端模擬開關(guān)和天線端模擬開關(guān)，信號接收前置放大電路和信號發(fā)射前置放大電路分別并聯(lián)在射頻端模擬開關(guān)和天線端模擬開關(guān)的2組輸出口之間，且射頻端模擬開關(guān)的輸入口連接RF收發(fā)器，天線端模擬開關(guān)的輸入口則經(jīng)過天線匹配電路與射頻收發(fā)天線相連；射頻端模擬開關(guān)和天線端模擬開關(guān)的2組控制端口分別相連。上述方案所述信號發(fā)射前置放大電路主要由電容及電感構(gòu)成的平衡濾波電路；電感及電容構(gòu)成的LC諧振電路；射頻放大晶體管；電感及電容構(gòu)成的第一 LC濾波電路；電感及電容構(gòu)成的第二 LC濾波電路；電容構(gòu)成的晶體管電源濾波電路；偏壓電阻；以及限流電阻構(gòu)成；天線端模擬開關(guān)的第一輸出口經(jīng)過平衡濾波電路、LC諧振電路和第一 LC濾波電路連接在射頻放大晶體管的漏極上；該射頻放大晶體管的漏極還分別與晶體管電源濾波電路和電源輸出端口連接，射頻放大晶體管的源極接地；射頻放大晶體管的柵極分為兩路，一路經(jīng)電容連接在射頻端模擬開關(guān)的第一輸出口上，另一路則經(jīng)過第二 LC濾波電路、偏壓電阻和限流電阻分別連接在RF收發(fā)器的第一控制端上；上述RF收發(fā)器的第一控制端的一路經(jīng)過電阻、及電容構(gòu)成的第一 RC濾波電路與射頻端模擬開關(guān)的第一控制端相連；另一路則經(jīng)過電阻、及電容構(gòu)成的第二 RC濾波電路連接在天線端模擬開關(guān)的第一控制端上。上述方案所述信號前置接收電路主 要由電感及電容構(gòu)成的濾波去耦電路；射頻三極管；電阻、電容及電感構(gòu)成的波型整形電路；雙極性三極管；以及電阻及電容和構(gòu)成的濾波反饋電路的構(gòu)成；天線端模擬開關(guān)中的第二輸出口經(jīng)過濾波去耦電路連接至射頻三極管的基極；射頻三極管的發(fā)射極接地；射頻三極管的集電極的一路經(jīng)電容直接與射頻端模擬開關(guān)的第二輸出口相連，另一路則通過波型整形電路分別連接至雙極性三極管的第二集電極上和電源輸出端口上；雙極性三極管的第二發(fā)射極、第二基極和第一集電極經(jīng)過濾波反饋電路連接至電源輸入端口 ；雙極性三極管的第一發(fā)射極接地；雙極性三極管的第一基極經(jīng)電阻連接在RF收發(fā)器的第二控制端上；上述RF收發(fā)器的第二控制端一路經(jīng)過電阻與射頻端模擬開關(guān)的第二控制端相連，另一路則經(jīng)過電阻及電容構(gòu)成的第三RC濾波電路連接在天線端模擬開關(guān)的第二控制端上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型內(nèi)設(shè)有雙通信模塊，其中具有近距離傳輸特性的RF 模塊能夠?qū)崿F(xiàn)手持抄表機(jī)與用戶燃?xì)獗碇g的數(shù)據(jù)通信，而具有遠(yuǎn)距離傳輸特性的3G通信模塊能夠?qū)崿F(xiàn)手持抄表機(jī)與管理平臺之間的數(shù)據(jù)通信；這種基于RF遠(yuǎn)程抄表+EVDO (3G) 自動回傳技術(shù)的雙通信模式的手持式燃?xì)獬頇C(jī)系統(tǒng)就能夠解決抄表后的數(shù)據(jù)仍需人工送到計(jì)算機(jī)管理平臺上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理問題，從而減輕抄表人員的勞動強(qiáng)度，徹底實(shí)現(xiàn)了邊抄表邊將數(shù)據(jù)送回計(jì)算機(jī)管理平臺上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，具有速度快，效率高，完全的無需人工干預(yù)的特點(diǎn)；此外，本實(shí)用新型還通過改進(jìn)RF模塊的電路構(gòu)成來提高RF模塊的發(fā)送和接收功率，從而讓手持抄表機(jī)與用戶燃?xì)獗碇g的通信范圍增大，這樣即便抄表員與用戶燃?xì)獗砭嚯x較遠(yuǎn)時，也能夠順利完成抄表工作。

圖1為本實(shí)用新型一種雙通信模式的手持式抄表機(jī)控制電路原理圖；圖2為RF模塊的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型一種具有雙通信模式的手持式抄表機(jī)，包括外殼以及設(shè)置在外殼內(nèi)的控制電路。其中控制電路如圖1所示，其主要由中央處理器、以及連接在中央處理器上的顯示屏、操作鍵盤、存儲器和RF模塊構(gòu)成。所述存儲器包括閃存和隨機(jī)存儲器，這兩種存儲器均通過內(nèi)部總線與中央處理器相連。本實(shí)用新型的中央處理器采用嵌入式處理器，嵌入式處理器內(nèi)部使用嵌入式可配置操作系統(tǒng)ECOS，該系統(tǒng)具有可配置性、可裁減性、可操作性和實(shí)時性。嵌入式可配置操作系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是模塊化，內(nèi)核可配置，針對本實(shí)用新型用來做數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的嵌入式應(yīng)用，嵌入式可配置操作系統(tǒng)可大大節(jié)省閃存和隨機(jī)存儲器的空間大小。為解決抄表后的數(shù)據(jù)仍需人工送到計(jì)算機(jī)管理平臺上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理問題，減輕抄表人員的勞動強(qiáng)度，徹底實(shí)現(xiàn)了邊抄表邊將數(shù)據(jù)送回計(jì)算機(jī)管理平臺上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，本實(shí)用新型的控制電路還包括一 3G通信模塊，該3G通信模塊內(nèi)設(shè)有通信天線，且通過串行外設(shè)接口總線與中央處理器相連。3G通信模塊可以選用移動TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)的3G通信模塊、聯(lián)通WCDMA標(biāo)準(zhǔn)的3G通信模塊，但在本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中，3G通信模塊采用電信CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)的EVDO模塊。為了確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸，本實(shí)用新型采用雙天線分集接收技術(shù)，即通信天線同時包括由內(nèi)置主天線和分集接收天線。 為了能夠在更遠(yuǎn)的距離接收和發(fā)送抄表數(shù)據(jù)，本實(shí)用新型還對RF模塊進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，即RF模塊主要由RF收發(fā)器、功率放大電路、天線匹配電路和射頻收發(fā)天線構(gòu)成； 其中功率放大電路包括信號接收前置放大電路、信號發(fā)射前置放大電路、以及2個四通道雙級雙擲的射頻端模擬開關(guān)U8和天線端模擬開關(guān)U7，信號接收前置放大電路和信號發(fā)射前置放大電路分別并聯(lián)在射頻端模擬開關(guān)U8和天線端模擬開關(guān)U7的2組輸出口之間，且射頻端模擬開關(guān)U8的輸入口連接RF收發(fā)器，天線端模擬開關(guān)U7的輸入口則經(jīng)過天線匹配電路與射頻收發(fā)天線相連；射頻端模擬開關(guān)U8和天線端模擬開關(guān)U7的2組控制端口分別相連。本實(shí)用新型RF模塊中的功率放大電路采用了雙放大方式，以提高RF模塊的收發(fā)功率。上述的信號接收前置放大電路和信號發(fā)射前置放大電路的設(shè)計(jì)既要考慮功率值的要求，又要滿足遠(yuǎn)距離的收發(fā)需要，同時也要考慮到PCB中對射頻敏感的電路和器件的情況，以及模塊周圍其他儀表的干擾問題。因此，在本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中，信號接收前置放大電路和信號發(fā)射前置放大電路的具體電路如下信號發(fā)射前置放大電路主要由電容C22、C23及電感L7、L9構(gòu)成的平衡濾波電路； 電感Ll及電容C19構(gòu)成的LC諧振電路；射頻放大晶體管QlO ；電感L17及電容C33、ClOO 構(gòu)成的第一 LC濾波電路；電感L6及電容C35構(gòu)成的第二 LC濾波電路；電容C34、C36構(gòu)成的晶體管電源濾波電路；偏壓電阻R30、R38 ；以及限流電阻R44構(gòu)成；天線端模擬開關(guān)U7 的第一輸出口經(jīng)過平衡濾波電路、LC諧振電路和第一 LC濾波電路連接在射頻放大晶體管 QlO的漏極上；該射頻放大晶體管QlO的漏極還分別與晶體管電源濾波電路和電源輸出端口 PA_PWR連接，射頻放大晶體管QlO的源極接地；射頻放大晶體管QlO的柵極分為兩路，一路經(jīng)電容C45連接在射頻端模擬開關(guān)U8的第一輸出口上，另一路則經(jīng)過第二 LC濾波電路、 偏壓電阻和限流電阻分別連接在RF收發(fā)器的第一控制端RF_TXC_GD00上；上述RF收發(fā)器的第一控制端RF_TXC_GD00的一路經(jīng)過電阻R37、及電容C12、C15構(gòu)成的第一 RC濾波電路與射頻端模擬開關(guān)U8的第一控制端相連；另一路則經(jīng)過電阻R25、及電容C29構(gòu)成的第二 RC濾波電路連接在天線端模擬開關(guān)U7的第一控制端上。信號前置接收電路主要由電感L12及電容C37、C39構(gòu)成的濾波去耦電路；射頻三極管KST10MTF ；電阻R34、R35、電容C42、C43、C87及電感L14構(gòu)成的波型整形電路；雙極性三極管BC847PN ；以及電阻R26、R27及電容C30和構(gòu)成的濾波反饋電路的構(gòu)成；天線端模擬開關(guān)U7中的第二輸出口經(jīng)過濾波去耦電路連接至射頻三極管KST10MTF的基極；射頻三極管KST10MTF的發(fā)射極接地；射頻三極管KST10MTF的集電極的一路經(jīng)電容C40、C42直接與射頻端模擬開關(guān)U8的第二輸出口相連，另一路則通過波型整形電路分別連接至雙極性三極管BC847PN的第二集電極上和電源輸出端口 RX_PWR上；雙極性三極管BC847PN的第二發(fā)射極、第二基極和第一集電極經(jīng)過濾波反饋電路連接至電源輸入端口 3V3 ；雙極性三極管 BC847PN的第一發(fā) 射極接地；雙極性三極管BC847PN的第一基極經(jīng)電阻R28連接在RF收發(fā)器的第二控制端RF_TXC_GD02上；上述RF收發(fā)器的第二控制端RF_TXC_GD02 —路經(jīng)過電阻 R36與射頻端模擬開關(guān)U8的第二控制端相連，另一路則經(jīng)過電阻R13及電容C28構(gòu)成的第三RC濾波電路連接在天線端模擬開關(guān)U7的第二控制端上。
權(quán)利要求1.具有雙通信模式的手持式抄表機(jī)，包括外殼以及設(shè)置在外殼上的控制電路，其中控制電路主要由中央處理器、以及連接在中央處理器內(nèi)的顯示屏、操作鍵盤、存儲器和RF模塊構(gòu)成；其特征在于所述控制電路還包括一 3G通信模塊，該3G通信模塊內(nèi)設(shè)有通信天線，且通過串行外設(shè)接口總線與中央處理器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有雙通信模式的手持式抄表機(jī)，其特征在于所述3G通信模塊為EVDO模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有雙通信模式的手持式抄表機(jī)，其特征在于所述通信天線包括內(nèi)置主天線和分集接收天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有雙通信模式的手持式抄表機(jī)，其特征在于所述中央處理器為嵌入式處理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有雙通信模式的手持式抄表機(jī)，其特征在于所述存儲器包括閃存和隨機(jī)存儲器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述具有雙通信模式的手持式抄表機(jī)，其特征在于 所述RF模塊主要由RF收發(fā)器、功率放大電路、天線匹配電路和射頻收發(fā)天線構(gòu)成；其中功率放大電路包括信號接收前置放大電路、信號發(fā)射前置放大電路、以及2個四通道雙級雙擲的射頻端模擬開關(guān)(U8)和天線端模擬開關(guān)(U7)，信號接收前置放大電路和信號發(fā)射前置放大電路分別并聯(lián)在射頻端模擬開關(guān)(U8)和天線端模擬開關(guān)(U7)的2組輸出口之間， 且射頻端模擬開關(guān)(U8)的輸入口連接RF收發(fā)器，天線端模擬開關(guān)(U7)的輸入口則經(jīng)過天線匹配電路與射頻收發(fā)天線相連；射頻端模擬開關(guān)(U8)和天線端模擬開關(guān)(U7)的2組控制端口分別相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述具有雙通信模式的手持式抄表機(jī)，其特征在于所述信號發(fā)射前置放大電路主要由電容(C22、C23)及電感(L7、L9)構(gòu)成的平衡濾波電路；電感(Li)及電容(C19)構(gòu)成的LC諧振電路；射頻放大晶體管0110)；電感(L17)及電容(C33、C100)構(gòu)成的第一 LC濾波電路；電感(L6)及電容￠3 構(gòu)成的第二 LC濾波電路；電容(C34、C36)構(gòu)成的晶體管電源濾波電路；偏壓電阻(R30、R38)；以及限流電阻(R44)構(gòu)成；天線端模擬開關(guān)(U7)的第一輸出口經(jīng)過平衡濾波電路、LC諧振電路和第一 LC濾波電路連接在射頻放大晶體管Oao)的漏極上；該射頻放大晶體管oao)的漏極還分別與晶體管電源濾波電路和電源輸出端口(PA_PWR)連接，射頻放大晶體管oao)的源極接地；射頻放大晶體管(QlO) 的柵極分為兩路，一路經(jīng)電容(C40連接在射頻端模擬開關(guān)(U8)的第一輸出口上，另一路則經(jīng)過第二 LC濾波電路、偏壓電阻和限流電阻分別連接在RF收發(fā)器的第一控制端(RF_ TXC_GD00)上；上述RF收發(fā)器的第一控制端(RF_TXC_GD00)的一路經(jīng)過電阻(R37)、及電容 (C12、C15)構(gòu)成的第一 RC濾波電路與射頻端模擬開關(guān)(U8)的第一控制端相連；另一路則經(jīng)過電阻(R25)、及電容(C29)構(gòu)成的第二RC濾波電路連接在天線端模擬開關(guān)(U7)的第一控制端上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有雙通信模式的手持式抄表機(jī)，其特征在于所述信號前置接收電路主要由電感(L12)及電容(C37、C39)構(gòu)成的濾波去耦電路；射頻三極管 (KST10MTF)；電阻(R34、R35)、電容(C42、C43、C87)及電感(L14)構(gòu)成的波型整形電路；雙極性三極管(BC847PN)；以及電阻(R26、R27)及電容(C30)和構(gòu)成的濾波反饋電路的構(gòu)成； 天線端模擬開關(guān)(U7)中的第二輸出口經(jīng)過濾波去耦電路連接至射頻三極管(KST10MTF)的基極；射頻三極管(KST10MTF)的發(fā)射極接地；射頻三極管(KST10MTF)的集電極的一路經(jīng)電容(C40、C42)直接與射頻端模擬開關(guān)(U8)的第二輸出口相連，另一路則通過波型整形電路分別連接至雙極性三極管(BC847PN)的第二集電極上和 電源輸出端口(RX_PWR)上；雙極性三極管(BC847PN)的第二發(fā)射極、第二基極和第一集電極經(jīng)過濾波反饋電路連接至電源輸入端口(3V3)；雙極性三極管(BC847PN)的第一發(fā)射極接地；雙極性三極管(BC847PN)的第一基極經(jīng)電阻(R28)連接在RF收發(fā)器的第二控制端(RF_TXC_GD02)上；上述RF收發(fā)器的第二控制端(RF_TXC_GD02) —路經(jīng)過電阻(R36)與射頻端模擬開關(guān)(U8)的第二控制端相連，另一路則經(jīng)過電阻(R13)及電容(C28)構(gòu)成的第三RC濾波電路連接在天線端模擬開關(guān)(U7)的第二控制端上。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種具有雙通信模式的手持式抄表機(jī)，包括外殼以及設(shè)置在外殼內(nèi)的控制電路，其中控制電路主要由中央處理器、以及連接在中央處理器內(nèi)的顯示屏、操作鍵盤、存儲器和RF模塊構(gòu)成；所述控制電路還包括一3G通信模塊，該3G通信模塊內(nèi)設(shè)有通信天線，且通過串行外設(shè)接口總線與中央處理器相連。這種基于RF遠(yuǎn)程抄表+EVD0(3G)自動回傳技術(shù)的雙通信模式的手持式燃?xì)獬頇C(jī)系統(tǒng)就能夠解決抄表后的數(shù)據(jù)仍需人工送到計(jì)算機(jī)管理平臺上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理問題，從而減輕抄表人員的勞動強(qiáng)度，徹底實(shí)現(xiàn)了邊抄表邊將數(shù)據(jù)送回計(jì)算機(jī)管理平臺上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，具有速度快，效率高，完全的無需人工干預(yù)的特點(diǎn)。
文檔編號H04L29/08GK201947302SQ20102066701
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者傅云生, 劉洪林, 曹旻, 歐陽亞秋, 羅源偉, 高柱榮 申請人:桂林市利通電子科技有限責(zé)任公司