一种基于蓝牙通信的超声波流量计参数设置模块的制作方法

文档序号:14942961发布日期:2018-07-13 21:32

本发明涉及仪器仪表应用技术领域,具体涉及一种通过蓝牙通信方式对超声波流量计进行参数设置和读取的参数设置模块。



背景技术:

流量计作为计量仪表,在环境保护工程、能源计量、交通运输、工厂生产、生物技术、科学实验等领域起着越来越重要的作用。随着科技的日新月异,新型流量计也如雨后春笋般涌现出来。现流量计多种多样,近年来,随着电子技术、数字技术等技术快速的发展,超声波流量计的成本大幅下降;同时,石油、化工等行业对流体流量测量得的需求的重要性在生产过程中日益凸显,使得超声波流量计的应用领域越来越广。超声波流量计集单片机技术和传感器于一身,可实现非接触式测量且测量方法简单、精度高并达到实时监测数据的功能。超声波流量计其独有的优点使其具有实际的应用价值和广阔的市场前景。

但在超声波流量计的安装和使用过程中,需要对其进行参数初始化设置或者进行定期检验和调整,如在安装时需要设置管径、测量介质、测量范围、超声波传播速度、温度补偿系数、流速补偿系数、回波检测电路增益等参数,在运行过程中需要查看瞬时流速、流量以及累积流量等信息,在进行系统升级时需要设置超声波流量计通信频率、信号输出格式和协议等参数。超声波流量计自带的参数设置是通过四个按键实现的,参数设置和信息读取过程需要经过复杂的按键逻辑来实现,不仅繁琐而且效率低下,在错按时需要进行大量重复操作进行修正,因此非常不便。超声波流量计一般通过通信接口实现信息联网,通过网络对其参数进行设置也是一种可行的方式,但是为了保护系统安全,远程参数设置权限一般不会开放。比较简单的方式是通过笔记本电脑直接连接超声波流量计直接进行参数设置,不过笔记本电脑不仅携带不方便,而且仪表附近一般没有交流电源,笔记本电脑不支持长时间无电源情况下工作。因此,设计一种便携式的功能模块实现超声波流量计参数的便捷、快速设置具有很大的使用价值。



技术实现要素:

为解决超声波流量计的参数设置问题,设计了一种基于蓝牙通信的超声波流量计参数设置模块,可以方便通过移动终端,如手机而方便地对超声波流量计的参数进行读取和设置。

为实现本发明的目的所采用的技术方案如下:

一种基于蓝牙通信的超声波流量计参数设置模块,包括处理器、电源、用于与超声波流量计通信连接的RS485接口电路以及用于与对超声波流量计的参数进行读取及设置的移动终端通信连接的蓝牙接口电路,所述电源分别通过接线对所述RS485接口电路、处理器以及对蓝牙接口电路供电;所述RS485接口电路通过接口与超声波流量计连接实现数据收发,所述处理器与所述RS485接口电路的收发引脚连接实现数据传送,所述处理器与蓝牙接口电路的数据收发端连接实现数据传输。

所述处理器采用工业级别的STM32F103处理器。

所述电源为电池。

所述电源包括3节干电池,分别对所述所述RS485接口电路、处理器以及对蓝牙接口电路供电。

本发明通过蓝牙通信方式与移动终端,如手机连接,可以实现移动终端发送的参数设置指令经过蓝牙模块发送到参数设置模块中,再转发至超声波流量计中进行参数设置,同样也可以将超声波流量计存储的参数经蓝牙通信方式发送到手机端显示。

本发明在需要对超声波流量计进行参数设置时,只需将RS485线缆连接参数设置模块与超声波流量计,并打开移动终端内的蓝牙APP与参数设置模块建立蓝牙通信,在完成配对以后即可通过移动终端对超声波流量计进行参数设置和读取超声波流量计存储的参数,如管径、测量介质、温度补偿系数、流速补偿系数、回波检测电路增益等。本发明模块结构简单,体积小巧,便于携带和使用,省去了通过按键设置超声波流量计参数的繁琐步骤,也解决了使用计算机设置超声波流量计参数不方便的问题。

附图说明

图1为基于蓝牙通信的超声波流量计参数设置模块的原理框图。

图2为处理器STM34F103的最小系统的电路示意图。

图3为基于SP3485E的RS485接口电路的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

如图1所示,一种基于蓝牙通信的超声波流量计参数设置模块,包括处理器、电源、用于与超声波流量计通信连接的RS485接口电路以及用于与对超声波流量计的参数进行读取及设置的移动终端通信连接的蓝牙接口电路,所述电源分别通过接线对所述RS485接口电路、处理器以及对蓝牙接口电路供电;所述RS485接口电路通过接口与超声波流量计连接实现数据收发,所述处理器与所述RS485接口电路的收发引脚连接实现数据传送,所述处理器与蓝牙接口电路的数据收发端连接实现数据传输。

该参数设置模块通过RS485通信方式可以与超声波流量计进行通信,可以将处理器接收到的参数传送到超声波流量计中,同样也可以将超声波流量计存储的设置参数该模块转发到移动终端上进行显示。

工作时,本发明的参数设置模块通过RS485通信方式将处理器接收到的设置参数传送到超声波流量计中,实现参数设置模块与超声波流量计进行通信,同样也可以将超声波流量计存储的设置参数该模块转发到带有显示屏的移动终端上进行显示。

进一步的,所述参数设置模块还包括红色电源上电指示灯和绿色LED工作状态指示灯,分别与所述处理器通过指示电路连接。在参数设置正常的情况下会闪烁绿色LED工作状态指示灯两次进行提示,无参数设置指令发送时保持常灭状态节省电能,该参数设置模块正常上电工作状态下,红色电源上电指示灯在正常状态下处于常亮状态。

优选的,该模块采用工业级别的STM32F103处理器作为控制核心,实现对移动终端和超声波流量计的通信,即实现对超声波流量计参数与移动终端的参数设置指令的转发。用工业级的STM32F103作为核心控制器,具有更强的功能和更高的可靠性。

优选的,所述RS485接口电路的通信芯片选择SP3485E型号。

所述蓝牙接口电路可以采用现有蓝牙通信模块进行通信,如以NRF51822为核心的直插式集成蓝牙通信模块,所述移动终端中安装与蓝牙接口电路通信的蓝牙APP,实现与参数设置模块的蓝牙接口电路通过连接,配对,建立通信连接。

其中,移动终端在通过蓝牙接口电路向参数设置指模块发送参数设置指令时,为防止出现误动作,保证通信的安全性,可以“AT”作为指令字头,否则参数设置模块返回指令发送错误指令。超声波流量计参数在上传至移动终端时参数设置模块可以“AK”开头,否则对超声波流量计的参数读取错误。为便于重复使用,参数设置模块可设计成自动保存最后一次参数设置数据。

需要说明的是,本发明中,该参数设置模块与超声波流量计的通信协议可以设置,用户根据超声波流量计的参数设备说明对参数设置模块与超声波流量计通信的波特率、协议帧的帧头、内容格式、命令长度、通信波特率以及校验方式等进行设置,保证超声波流量计与参数设置模块的有效通信。

其中,本发明中,所述电源为电池,所述移动终端可以为手机,IPAD等手持式智能移动终端设备。在使用时打开模块的电源开关,模块正常上电,红色的电源指示灯在正常状态下处于常亮状态。在参数设置正常的情况下会闪烁绿色LED工作状态指示指示两次进行提示,无参数设置指令发送时保持常灭状态节省电能。

具体的,所述电源包括3节干电池,分别对所述所述RS485接口电路、处理器以及对蓝牙接口电路提供供电。

该参数设置模块的使用步骤如下:

步骤1:通过RS485接口电路,将参数设置模块与超声波流量计的参数设置接口连接;

步骤2:打开参数设置模块电源开关,给参数设置模块上电,此时红色电源指示灯亮起;

步骤3:打开移动终端蓝牙APP,搜索并连接参数设置模块的蓝牙信号,完成配对;

步骤4:通过移动终端蓝牙APP向参数设置模块发送“AT”指令,等待参数设置模块闪烁绿色通工作状态指示灯一次并返回“OK”,参数设置模块进入工作状态;

步骤5:对参数设置模块与超声波流量计的通信参数进行设置,包括波特率、校验方式、帧头、命令格式等,每设置一项参数等待绿色工作状态指示灯闪烁一次表明参数配置完成。如果是重复设置同种型号的超声波流量计,则可跳过此步骤,直接进入步骤6;

步骤6:对管道的管径、测量介质种类、温度补偿系数、流速补偿系数、回波检测电路增益等参数进行设置,每设置项参数等待绿色通信指示灯闪烁一次表明参数配置完成;

步骤7:移动终端蓝牙APP向参数设置模块发送读取指令,读取超声波流量计参数,对设置参数进行核对;

步骤8:参数核对无误后关闭参数设置模块电源开关,并断开参数设置模块与超声波流量计的通信线,参数设置完成。

本发明基于蓝牙通信超声波流量计参数设计模块实现了通过手机方便地对超声波流量计的参数进行读取和设置,采用干电池供电,体积小,质量轻,便于携带和使用。通过蓝牙方式与移动终端通信,对移动终端的品牌和操作系统没有限制,不需要额外设备和花费,性价比高,使用方便。另外,该模块与超声波流量计的通信设置在一次配置后可支持批量配置超声波流量计参数,有效提高工作效率。在更换不同品牌或协议的超声波流量计时可重新配置通信参数,适应性强。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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