一种具有触摸唤醒功能的高频M1卡智能水表的制作方法

本发明涉及一种ic卡水表，特别是一种具有唤醒睡眠模式功能的高频m1卡智能水表。

背景技术：

目前市面上的ic卡水表主要由主控模块单元、ic卡读写器、流量计量器、阀门、电池等构成。为了降低电池电量消耗，延长电池更换周期，目前普遍采用水表不工作时大部分电路进入睡眠状态，在使用水表时再唤醒水表全部电路的方案。针对唤醒水表的方法或原理，目前市面上主要采用了机械按键唤醒和在ic卡内置永磁铁感应唤醒两种方案，但这两种方法均有各自的缺点。采用机械按键唤醒方案会影响按键使用寿命和按键在高湿度环境中使用的局限；而ic卡内置永磁铁方案因在ic卡内嵌入磁铁，要更改现有ic卡制作工艺及卡的厚度等参数，用户必须用这种特制的ic卡才能使用，只能一卡一用，且不能支持目前主流的ic卡。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是，克服背景技术的不足，提供一种通过人手触摸来唤醒水表、能够兼容市面上高频ic卡的触摸式高频m1卡智能水表。

本发明的具体技术方案是：一种具有触摸唤醒功能的高频m1卡智能水表，它包括主控制器mcu，与主控制器mcu连接有电源模块、液晶显示模块、射频卡读写模块、脉冲检测模块、阀门控制模块、电压监控电路、时钟模块、存储模块、强磁干扰检测模块、蜂鸣器模块、触摸模块，所述触摸模块包括一块具有1-6脚支持触摸功能的ic、触摸检测接口、触摸信号输出接口、触摸供电接口、触摸模式选择电路、滤波电路；

所述触摸检测接口包括所述ic的1脚和电容c30，所述电容c30的一端接地，另一端与所述ic的1脚连接；所述1脚还连接有一块触摸感应板；

所述触摸信号输出接口包括所述ic的3脚，所述3脚连接主控制器mcu的43脚；

所述触摸供电接口包括所述主控制器mcu的1脚；

所述触摸模式选择电路包括电阻r12、电阻r13；所述电阻r12的一端连接所述ic的6脚，另一端连接所述ic的5脚；所述电阻r13的一端连接所述ic的4脚，另一端连接所述ic的5脚；

所述滤波电路包括电容c34，所述电容c34的一端同时连接所述ic的5脚和主控制器mcu的1脚，所述电容c34的另一端接地。

主控制器mcu还连接有触摸外接接口，所述触摸外接接口的3脚与主控制器mcu的43脚连接；所述触摸外接接口的2脚与主控制器mcu的1脚连接；所述触摸外接接口的1脚接地。

主控制器mcu还连接有供电电压检测电路，所述供电电压检测电路包括二极管d2、电感rp5a、电感rp5b、主控制器mcu的29脚、30脚；所述二极管d2的正极连接供电电源，负极与所述rp5a的一端；所述rp5a的另一端与所述rp5b的一端连接；所述pr5b的另一端则连接主控制器mcu的29脚；所述控制器的30脚连接在所述rp5a和rp5b两者之间的a点。

本发明的一种具有触摸唤醒功能的高频m1卡智能水表的触摸功能主要包括两大核心，分别是主控制器mcu和具有1-6脚支持触摸功能的ic，mcu的1脚为ic提供供电。触摸感应板连接于ic的1脚，由于人体本身带有电场，因此当人手指靠近触摸感应板时，将引起触摸检测接口的电容发生变化，ic通过内置的振荡电路和计数电路来检测这种变化，当其变化超过阀值时，ic由其3脚输出一个高电平(低电平)信号，主控制器mcu的43脚开启中断功能，由ic的3脚给过来的信号将主控制器mcu从休眠中唤醒，唤醒后的主控制器mcu立即开始检测此信号的持续时间及发生的频率，然后根据检测结果确定该信号是否是由手指正常的触碰产生。连接在触摸感应板上的电容c30用来调节感应的灵敏度，增加c30的容值可以减小人手指触摸引起的容值变化的比值，从而增强抗干扰能力，但灵敏度将下降。电阻r12和r13为触摸模式配置电路，搭配ic内置的输出驱动电路使用。使用r12时，则ic的3脚输出信号将持续到下一次检测到容值变化后才停止，否则当容值恢复成默认值时，输出信号立即停止。使用r13时，当检测到容值变化时，ic的3脚输出信号为低电平有效，不使用r13时为高电平有效。电容c34用于滤除ic供电部分的高频干扰。

本发明的一种具有触摸唤醒功能的高频m1卡智能水表与已有的ic卡水表相比，具有以下优点：首先，采用通过人体触模来唤醒水表进入全工作状态的方式，无任何机械按键，解决了采用按键唤醒方式的水表由于按键导致的机械磨损，使得降低了按键使用寿命的问题，以及在高湿度环境下使用按键方式的局限性的问题；其次，本发明对用户ic卡的工艺或结构无特殊要求，使用市面上现有的高频ic卡即可，如m1卡和cpu卡，相比使用内置磁铁的卡片，兼容性大大提高，能够一卡多用。

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明一种具有触摸唤醒功能的高频m1卡智能水表的结构框图；

图2为本发明一种具有触摸唤醒功能的高频m1卡智能水表触摸模块电路的原理图；

具体实施方式

本发明的具体实施方式如图1、2所示，一种具有触摸唤醒功能的高频m1卡智能水表，它包括主控制器mcu，与主控制器mcu连接有电源模块、液晶显示模块、射频卡读写模块、脉冲检测模块、阀门控制模块、电压监控电路、时钟模块、存储模块、强磁干扰检测模块、蜂鸣器模块、触摸模块，所述触摸模块包括一块具有1-6脚支持触摸功能的ic8、触摸检测接口1、触摸信号输出接口2、触摸供电接口3、触摸模式选择电路4、滤波电路5；

所述触摸检测接口1包括所述ic8的1脚和电容c30，所述电容c30的一端接地，另一端与所述ic8的1脚连接；所述1脚还连接有一块触摸感应板；

所述触摸信号输出接口2包括所述ic8的3脚，所述3脚连接主控制器mcu的43脚；

所述触摸供电接口3包括所述主控制器mcu的1脚；

所述触摸模式选择电路4包括电阻r12、电阻r13；所述电阻r12的一端连接所述ic的6脚，另一端连接所述ic8的5脚；所述电阻r13的一端连接所述ic8的4脚，另一端连接所述ic8的5脚；

所述滤波电路5包括电容c34，所述电容c34的一端同时连接所述ic8的5脚和主控制器mcu的1脚，所述电容c34的另一端接地。

主控制器mcu还连接有触摸外接接口6，所述触摸外接接口6的3脚与主控制器mcu的43脚连接；所述触摸外接接口6的2脚与主控制器mcu的1脚连接；所述触摸外接接口6的1脚接地。

主控制器mcu还连接有供电电压检测电路7，所述供电电压检测电路7包括二极管d2、电感rp5a、电感rp5b、主控制器mcu的29脚、30脚；所述二极管d2的正极连接供电电源，负极与所述rp5a的一端；所述rp5a的另一端与所述rp5b的一端连接；所述pr5b的另一端则连接主控制器mcu的29脚；所述控制器的30脚连接在所述rp5a和rp5b两者之间的a点。

组成电路的各个部分及其功能介绍：

触摸检测接口1：由一定面积和形状的触摸感应板及电容c30组成，触摸感应板能将因为人手指的接近或触摸而产生的电容变化传递至ic8，c30用于调整上述容值变化在总容值中的比值，从而改变触摸感应的灵敏度和抗干扰能力。

触摸信号输出接口2：包括ic8的3脚，ic8内置的振荡电路和计数电路检测到容值变化超过阀值时，在3脚上输出一个信号。

触摸供电接口3：ic8的2脚接地，5脚的供电由主控制器mcu的1脚提供，主控制器mcu根据电压检测电路7检测到的电压以及ic8的3脚输出信号的持续时间和发生的频率来确定ic8的状态，并判断供电是否正常、是否需要对ic8重新供电初始化。

触摸模式选择电路4：由r12和r13构成，搭配ic8内置的输出驱动电路使用。r12能将ic8的3脚输出信号持续到下一次检测到容值变化后才停止，r13能将u3的3脚输出信号配置成低电平有效。

滤波电路5：电容c34负责滤除供电管脚附带的高频干扰信号。

触摸外接接口6：当触摸感应板到电路板的距离超过一定程度后，感应的灵敏度将下降。此外接接口可以根据实际需要扩展外接独立的触摸模块，增强水表触摸功能的性能。

电压检测电路7：rp5a、rp5b对供电电压进行分压，由主控制器mcu的29脚控制是否开启电压检测功能，主控制器mcu的30脚获取分压后的电压，并同主控制器mcu内部的基准电压进行比较，计算出实际供电电压，当电压变化幅度超过一定程度后，主控制器mcu立即对ic8第3脚的输出信号进行检测，若信号异常则对ic8重新供电初始化，提高触摸功能的稳定性。