专利名称：智能楼宇读表装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于居民的读表装置，尤其涉及一种无需进入居民户即可进行各种表数据自动传输及抄收，避免扰民，大幅节约管理费用的智能楼宇读表装置。
背景技术：
目前，自来水、煤气等公用事业公司对居民户内仪表数据普遍采用抄表员入户抄表的方式，这种抄表方式存在如下问题1、抄表扰民或用户外出时无法抄表，其效率低，且容易引起不必要的纠纷，不能适应现代化的科学管理。
2、存在读表误差，尤其是目前国产表的质量不稳定。例如在水表使用一段时间后，指针出现偏差、表盘锈蚀、湿式表的水雾等都直接影响了读表的准确率。
3、人为因素造成的用户读表数据不准是管理者最为棘手的问题。
4、抄表各自为政反复入户，管理成本高，管理效率低。
实用新型内容为了克服目前自来水、煤气等公用事业公司对居民户内仪表数据普遍采用抄表员入户抄表的方式而存在的上述缺点，本实用新型提供一种智能楼宇读表装置，其可解决无需进入居民户即可进行各种表数据自动传输及抄收的问题，避免扰民，大幅节约管理费用。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种智能楼宇读表装置，其特征在于，包括中央处理器、时钟电路、模数转换电路、信号通道、存贮器、看门狗电路、串行接口电路、电源管理电路、模块电路；所述中央处理器分别与时钟电路、模数转换电路、信号通道、存贮器、看门狗电路、串行接口电路、电源管理电路、模块电路连接。
本实用新型首先智能仪表将用户水、电、气字码盘机械数据通过传感器(如干簧管或霍尔电路)转换为电信号，经总线传给计数模块，计数模块处理的数据再送到存储器存储起来。中央处理器定时将读表数据通过电话远传模块通过PSTN网发送到事业公司总部的中心数据库中统一处理。
本实用新型具有如下优点1、实现简单，安装方便；2、无人抄表，快捷可靠；4、数据双向传输，可控制阀门；5、数据传播路径短，环节少，提高了传输可靠性。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的方框结构图图2是本实用新型的实施电路图具体实施方式
如图1、2所示，上述时钟电路1是由集成电路片U4及其周边元件组成；其中集成电路片U4的5脚、7脚、6脚分别与中央处理器5即微处理芯片U1的7脚、27脚、6脚连接。微控制器通过程序控制I/O口模拟来提供一种简单的串行接口。这个接口由时钟电路和LCD显示模块公用，微控制器通过其他I/O口对所操作的对象进行片选。VD与VCC是时钟芯片DS1302的两个电源供电引脚，芯片使用其中电位比较高的一个提供供电，VCC引脚接到3V电池输出端，VD连接到微控制器的I/O引脚并且与DS1302的RST引脚连接。在读写时钟CLK信息和时钟芯片内部RAM中的系统工作参数时，微控制器首先将时钟芯片DS1302的VD、RST引脚置高电平，之后开始输入输出。
上述模数转换电路2由模数转换芯片U7、运放器U8A、U8B、三极管Q3及其周边元件组成，模数转换芯片U7的11脚、10脚、9脚分别与所述微处理芯片U1的34脚、33脚、32脚连接，其5脚、14脚分别与运放器U8A、U8B的输入1脚和输入7脚连接，其16脚接三极管Q3的集电极，而三极管Q3的基极则与微处理芯片U1的28脚连接。该模式/数字转换电路以ADS7822转换芯片作为核心。微控制器通过I/O口控制多路选择芯片4051选取模式信号采集通道。4051是1∶8多路选择器，所以多路A/D转换电路可以采集8路一同的模拟信号。微控制器可以选择任意1道信号进行A/V转换，转换后的数字信号通过串行接口由微控制器获得并进行响应处理。
上述信号通道3是将一路模拟信号通过插座J1引入，再通过电阻R5和电容C11对模拟信号低通滤波。
上述存贮器4采用存贮芯片U5，该存贮芯片U5的1脚、8脚与所述微处理芯片U1的22脚连接，其5脚、6脚分别与微处理芯片U1的23脚、27脚连接。该外部存储器电路由2片24C256芯片组成，微控制器通过I/O口模拟I2C总线来对EEPROM进行操作。外部存储器空间为2*32K bytes。对于2片EEPROM操作时，通过选取其中一片的地址来确定操作对象。
上述看门狗电路6是由复电芯片U3、三极管Q1、Q2及其周边元件组成，复电芯片U3的12脚、16脚分别与三极管Q1的集电极与发射极连接，其13脚与三极管Q2的基极连接，而三极管Q2的集电极则与所述微处理芯片U1的9脚连接。选择14级二进制计数器4060作为复位芯片与三极管Q1、Q2等组成“看门狗”电路。4060的计数震荡器可以设计为RC或晶体震荡器，由于计数不准确而产生的时间误差对于RTU的系统运行并没有太大的影响，所以选择RC作为计数器4060的计数震荡器。“看门狗”电路在一定时间没有获得微控制器的“喂狗”脉冲后会输出复位脉冲将微控制器复位，微控制器因为复位而退出错误运行模式。
上述串行接口电路7是一种简化的RS232接口电路，与个人电脑(PC)及撑上型电脑(PDA)串行连接。使用开关晶体管来进行RS232电平与TTL(CMOS)电平的转换和隔离。
上述电源管理电路8由电源管理芯片U2、二极管D2、三个电容C6、C7、C8及电池E组成，电源管理芯片U2的8脚与二极管D2、负极连接，二极管D2的正极与电解电容C7的正极连接，电解电容C7的负极接地，U2的5脚与电池E连接，U2的1脚与所述微处理芯片U1的21脚连接。本实用新型电源管理芯片U2采用MAX868的电源芯片作为电源管理的核心，可以通过微控制器的选取来控制电源管理芯片输出为3.3V或5V电压。
上述调制解调模块电路包括调制解调集成电路U10、音频拨号集成电路U11、开关集成电路U12A、U12B、光电藕合器U14及其周边元件组成，其中调制解调集成电路U10的1脚、8脚分别与音频拨号集成电路U11的14脚、6脚连接。该调制解调模块为一个独立的功能模块，微控制器通过串口与调制解调模块进行数据交换，并且调制解调模块提供振铃输出信号与载波输出信号以及复位端等部分，使得微控制器能够监测电话线状态和对调制解调模块进行复位。
本实用新型采用有线电话线远传技术的技术，独立安装，无人抄表，避免扰民，大幅节约管理费用，配置灵活，适用于各种场地的安装。使用已经成熟PSTN网技术、价格适中，适合国情，能被自来水、煤气等公用事业公司所接受，数据通过电话线远传送到管理计算机，方便快捷，便于直观分析，避免人为输入造成误差，便于科学管理和数据分析，不但可以通过管理中心采集居民家内的读表数据，还可以控制居民家内智能仪表的阀门，校正数据，升级系统等，操作灵活。
权利要求1.一种智能楼宇读表装置，其特征在于，包括中央处理器5、时钟电路1、模数转换电路2、信号通道3、存贮器4、看门狗电路6、串行接口电路7、电源管理电路8、模块电路9；所述中央处理器5分别与时钟电路1、模数转换电路2、信号通道3、存贮器4、看门狗电路6、串行接口电路7、电源管理电路8、模块电路9连接。
2.根据权利要求1所述的智能楼宇读表装置，其特征在于所述时钟电路1是由集成电路片U4及其周边元件组成；其中集成电路片U4的5脚、7脚、6脚分别与中央处理器5的7脚、27脚、6脚连接。
3.根据权利要求2所述的智能楼宇读表装置，其特征在于所述模数转换电路2由模数转换芯片U7、运放器U8A、U8B、三极管Q3及其周边元件组成，模数转换芯片U7的11脚、10脚、9脚分别与所述中央处理器5的34脚、33脚、32脚连接，其5脚、14脚分别与运放器U8A、U8B的输入1脚和输入7脚连接，其16脚接三极管Q3的集电极，而三极管Q3的基极则与中央处理器5的28脚连接。
4.根据权利要求3所述的智能楼宇读表装置，其特征在于所述信号通道3是将一路模拟信号通过插座J1引入，再通过电阻R5和电容C11对模拟信号低通滤波。
5.根据权利要求4所述的智能楼宇读表装置，其特征在于存贮器4采用存贮芯片U5，该存贮芯片U5的1脚、8脚与所述中央处理器5的22脚连接，其5脚、6脚分别与中央处理器5的23脚、27脚连接。
6.根据权利要求5所述的智能楼宇读表装置，其特征在于所述看门狗电路6是由复电芯片U3、三极管Q1、Q2及其周边元件组成，复电芯片U3的12脚、16脚分别与三极管Q1的集电极与发射极连接，其13脚与三极管Q2的基极连接，而三极管Q2的集电极则与所述中央处理器5的9脚连接。
7.根据权利要求6所述的智能楼宇读表装置，其特征在于所述串行接口电路7是一种简化的RS232接口电路，与个人电脑(PC)及撑上型电脑(PDA)串行连接。
8.根据权利要求7所述的智能楼宇读表装置，其特征在于所述电源管理电路8由电源管理芯片U2、二极管D2、三个电容C6、C7、C8及电池E组成，电源管理芯片U2的8脚与二极管D2、负极连接，二极管D2的正极与电解电容C7的正极连接，电解电容C7的负极接地，U2的5脚与电池E连接，U2的1脚与所述中央处理器5的21脚连接。
9.根据权利要求8所述的智能楼宇读表装置，其特征在于所述调制解调模块电路包括调制解调集成电路U10、音频拨号集成电路U11、开关集成电路U12A、U12B、光电藕合器U14及其周边元件组成，其中调制解调集成电路U10的1脚、8脚分别与音频拨号集成电路U11的14脚、6脚连接。
专利摘要一种智能楼宇读表装置，包括中央处理器、时钟电路、模数转换电路、信号通道、存贮器、看门狗电路、串行接口电路、电源管理电路、模块电路；所述中央处理器分别与时钟电路、模数转换电路、信号通道、存贮器、看门狗电路、串行接口电路、电源管理电路、模块电路连接。本实用新型首先智能仪表将用户水、电、气字码盘机械数据通过传感器转换为电信号，经总线传给计数模块，计数模块处理的数据再送到存储器存储起来。中央处理器定时将读表数据通过电话远传模块通过PSTN网发送到事业公司总部的中心数据库中统一处理。本实用新型可解决无需进入居民户即可进行各种表数据自动传输及抄收的问题，避免扰民，大幅节约管理费用。
文档编号G01D4/00GK2658713SQ0325850
公开日2004年11月24日 申请日期2003年9月24日 优先权日2003年9月24日
发明者程曦, 山世部 申请人:天津市三壬商贸有限公司