多功能智能水表的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能水表领域，具体地说涉及一种多功能的智能水表。
【背景技术】
[0002]智能水表是近年来以自动控制技术和信息网络技术为支撑，以信息化管理需求为依托而发展起来的高新技术产品，在实现城乡各级水务部门与用户建立信息化服务与沟通的渠道中得到广泛应用，在实现管理者和用户间的沟通与服务中起到承上启下的作用，是二者实现互动交流的平台。目前，依据智能水表所构建的系统功能和硬件平台，可将智能水表分为智能水表远程集中抄表系统和卡式智能水表系统。卡式智能水表系统由于读写卡承担了管理者与用户间的沟通以及用户与卡表间的沟通，而用户是读写卡的持有者，因而在管理者与用户间的实时沟通上受到一定的制约，这种非实时性降低了管理者与用户间人性化服务的程度；智能水表远程集中抄表系统大多采用有线远传方式:这种管理方式需要重新布线组网，增加线路安装成本，给安装和维护带来许多问题；
[0003]智能水表系统是随着现代计量技术、传感技术和信息网络技术以及社会化需求的发展而不断向前发展的，智能水表系统在未来发展中岁体现的经济实用、双向实时、数据共享的特点正是这种技术发展的集中体现。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种运用NFC点对点技术和RF射频通信技术的多功能智能水表，可与NFC手机进行点对点通信，保证了在手机NFC支付通信时数据传输的高度保密性和安全性，同时具有无线通信功能，可将水表读数经无线方式发送给外部设备，便于管理部门对表具进行信息化管理。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下所述:
[0006]多功能智能水表，由NFC智能水表和RF无线通信单元组成，二者通过接口电路进行通信，其特征是:NFC智能水表含有主MCU控制单元、LCD显示单元、阀门驱动单元、采样攻击单元、电源、NFC通信单元及电压检测单元，所述采样攻击单元由采样干簧管配合磁钢完成，得到的流量信号经主MCU控制单元的P5.0引脚传送给主MCU控制单元，攻击干簧管配合磁钢完成攻击采样，得到的攻击信号经主MCU控制单元的P3.3引脚传送给主MCU控制单元；阀门驱动单元控制端K端、G端分别与主MCU控制单元的P6.4引脚和P6.5引脚相连接；NFC通信单元通过串口与主MCU控制单元相连接；电源由电池组经稳压后给各功能单元供电；IXD显示单元与主MCU控制单元的I/O 口相连接；
[0007]进一步的方案是:所述RF无线通信单元由微处理器、无线通信电路、弹簧天线、电源组成，无线通信电路接收外部设备发射的无线数据信号并将无线数据信号传输给微处理器，同时也将无线数据信号经天线发送给外部设备；无线通信电路与微处理器之间采用SPI方式通信；电源由3.6V锂电池稳压至3.3V向无线通信电路和微处理器供电，微处理器型号:ATMEGA88，无线通信电路芯片型号:CC1100。
[0008]本实用新型的有益效果是:
[0009](1)本实用新型多功能智能水表采用近场通信技术，并且与NFC智能手机只能点对点的通信，保证了在手机NFC支付通信时数据传输的高度保密性和安全性。
[0010](2)本实用新型多功能智能水表具有无线通信功能，可将水表读数经无线方式发送给外部设备，便于管理部门对表具进行信息化管理。
【附图说明】
[0011]附图1为本实用新型多功能智能水表原理框图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合【具体实施方式】和【附图说明】对本实用新型的技术方案作进一步详细的描述。
[0013]多功能智能水表内有NFC模块，可实现NFC通讯，主要是NFC手机设备对NFC芯片的操作，也就是NFC手机设备向NFC芯片EEPR0M内写入数据。EEPR0M内的数据被改写之后，燃气表主控MCU就会去读取EEPR0M地址内的内容，获取NFC手机设备写入的数据信息。多功能智能水表表主控MCU控制单元也可以向EEPR0M地址内写入数据，NFC手机通过读取EEPR0M内数据来获取水表的信息。智能表管理系统作为服务器，存储、处理水表定时上传的业务数据，管理用户信息。
[0014]如附图1所示:多功能智能水表，由NFC智能水表(A)和RF无线通信单元(B)组成，二者通过接口电路进行通信，其中，NFC智能水表含有主MCU控制单元、IXD显示单元、阀门驱动单元、采样攻击单元、电源、NFC通信单元及电压检测单元，所述采样攻击单元由采样干簧管配合磁钢完成，得到的流量信号经主MCU控制单元的P5.0引脚传送给主MCU控制单元，攻击干簧管配合磁钢完成攻击采样，得到的攻击信号经主MCU控制单元的P3.3引脚传送给主MCU控制单元；阀门驱动单元控制端K端、G端分别与主MCU控制单元的P6.4引脚和P6.5引脚相连接；NFC通信单元通过串口与主MCU控制单元相连接；电源由电池组经稳压后给各功能单元供电；LCD显示单元与主MCU控制单元的I/O 口相连接；
[0015]采样攻击单元:采样由采样干簧管配合磁钢完成采样，将采样信号经主MCU控制单元的P5.0引脚传送给主MCU控制单元，攻击由攻击干簧管配合磁钢完成攻击采样，将攻击信号经主MCU控制单元的P3.3引脚传送给主MCU控制单元。
[0016]阀门驱动单元:本实用新型的阀门驱动电路为经典球阀驱动电路，本技术领域研发人员均熟练应用此电路，在此不再赘述。
[0017]电源:电源由4节干电池供电，电池组经二极管D6接入稳压芯片CE7350的输入端，CE7350的输出端接入稳压芯片LSD2DC-7333的输入端，LSD2DC-7333的输入端同时与法拉电容E1相连接，为阀门控制电路提供电压，LSD2DC-7333的输出端输出3.3V电压向主MCU控制单元等系统模块供电。
[0018]电压检测单元:分为两级电压检测，一级为低电压提醒，二级为低电压关阀，其中一级电压检测电路由电压检测芯片BU4850G-TR、电阻R8、电阻R2组成，电池组经电阻R8与BU4850G-TR的VDD端口相连接，BU4850G-TR的Vout端与主MCU的P7.0引脚相连接，主MCU控制单元通过该引脚检测到电池电压低于5V时，通过IXD显示电路显示“欠压”提醒。二级电压检测电路由电压检测芯片BU4845G-TR、二极管D9、电阻R23组成，电池组经电阻R8与BU4845G-TR的VDD端相连接，BU4845G-TR的Vout端与主MCU控制单元的P1.3引脚相连接，主MCU控制单元通过该引脚检测到电压低于4.5V时，通过IXD显示电路显示“欠压”提醒，并且驱动阀门控制电路关闭阀门。
[0019]所述RF无线通信单元由微处理器、无线通信电路、电源组成，无线通信电路接收外部设备发射的无线数据信号并将无线数据信号传输给微处理器，同时也将无线数据信号经天线发送给外部设备；无线通信电路与微处理器之间采用SPI方式通信；电源由3.6V锂电池稳压至3.3V向无线通信电路和微处理器供电，微处理器型号:ATMEGA88，无线通信芯片型号:CC1100o
[0020]微处理器中引脚H)2、PC3、PC4、PC5组成微控制器的4线SPI兼容接口，实现与无线通信电路的数据传输；无线通信电路中射频芯片的引脚SCLK、S0、CSn、SI分别经电阻R3、R2、R5、R4隔离后与微控制器的引脚PC4、PC3、PD2, PC5相连接，实现微控制对射频芯片内部寄存器的读写操作，C50用来对时钟信号SCLK滤波以消除尖锋脉冲；引脚GD00经电阻R1隔离后与微控制器引脚PC2相连接，用于告知微控制器无线数据已经收发完毕；引脚RF_P、RF_NS射频信号的输入输出端口，C121、C131、L131及L121形成一个平衡转换器，用以将射频芯片上的微分RF端口转换成单端RF信号，并于后面的LC网络共同进行阻抗转换以匹配500hn的天线；LC网络C122、C123、L122、L123为射频通带滤波器，它用于过滤射频传输信号中的谐波量及干扰成分，使得出入射频芯片的信号频谱更加纯净；C125为直流模块电容，用于隔直流；Antenna为50 Ohn天线。
【主权项】
1.多功能智能水表，由NFC智能水表和RF无线通信单元组成，二者通过接口电路进行通信，其特征是:NFC智能水表含有主MCU控制单元、LCD显示单元、阀门驱动单元、采样攻击单元、电源、NFC通信单元及电压检测单元，所述采样攻击单元由采样干簧管配合磁钢完成，得到的流量信号经主MCU控制单元的P5.0引脚传送给主MCU控制单元，攻击干簧管配合磁钢完成攻击采样，得到的攻击信号经主MCU控制单元的P3.3引脚传送给主MCU控制单元；阀门驱动单元控制端K端、G端分别与主MCU控制单元的P6.4引脚和P6.5引脚相连接；NFC通信单元通过串口与主MCU控制单元相连接；电源由电池组经稳压后给各功能单元供电；IXD显示单元与主MCU控制单元的I/O 口相连接。2.根据权利要求1所述的多功能智能水表，其特征是:所述RF无线通信单元由微处理器、无线通信电路、弹簧天线、电源组成，无线通信电路接收外部设备发射的无线数据信号并将无线数据信号传输给微处理器，同时也将无线数据信号经天线发送给外部设备；无线通信电路与微处理器之间采用SPI方式通信；电源由3.6V锂电池稳压至3.3V向无线通信电路和微处理器供电，微处理器型号:ATMEGA88，无线通信电路芯片型号:CC1100。
【专利摘要】本实用新型公开了多功能智能水表，由NFC智能水表和RF无线通信单元组成，二者通过接口电路进行通信，多功能智能水表，由NFC智能水表和RF无线通信单元组成，二者通过接口电路进行通信，所述RF无线通信单元接收外部设备发射的无线数据信号并将无线数据信号传输给微处理器，同时也将无线数据信号经天线发送给外部设备。本实用新型多功能智能水表采用近场通信技术，并且与NFC智能手机只能点对点的通信，保证了在手机NFC支付通信时数据传输的高度保密性和安全性。多功能智能水表具有无线通信功能，可将水表读数经无线方式发送给外部设备，便于管理部门对表具进行信息化管理。
【IPC分类】G01F15/06
【公开号】CN205091015
【申请号】CN201520646331
【发明人】刘畅, 费战波
【申请人】江苏新天物联科技有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年8月26日