一种NB-IOT阀控光电直读水表的制作方法

本实用新型属于水表技术领域，具体涉及一种nb-iot阀控光电直读水表。

背景技术：

目前市场上使用fsk、gfsk、lora等调制技术作为短距离无线组网抄表的表较多，需要用户提供集中器网关自行组网，存在频率资源不足、容易受干扰、通信不稳定、工程安装难度大等问题；

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种nb-iot阀控光电直读水表，使用窄带物联网(nb-iot)技术，无线部分外围电路简单，功耗低、接收灵敏度高，组网容易、实现远距离的无线通信；4组红外光收发编码电路，可准确定位字轮位置；阀门驱动电路包括供电开关、h桥驱动电路；nb-iot电路、阀门驱动电路、光电阵列电路、rs485接口电路整合成一个整体，内置天线，体积小、省电。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案如下：

一种nb-iot阀控光电直读水表，包括水表本体，还包括水表本体内部的内置天线，控制电路、3.6v锂电池；所诉控制电路由主控单元、nb-iot无线收发模块、红外光电阵列电路、rs485接口电路、阀控电路、电源电路构成，内置天线与nb-iot无线收发模块连接；

所述主控单元为mcu,mcu设有rtc实时时钟，实现定时数据上传与接收；设有eeprom存储电路，存储日结与月结抄表数据；

所述的电源电路由锂电池供电，超低功耗设计，整个电路休眠电流8ua，平均待机电流不超过20ua；

所述nb-iot无线收发电路包括nb-iot模块以及sim卡电路，nb-iot模块以ttl串口与mcu连接，上传与接收数据；

所述红外光电阵列电路包括四组红外光收发编码电路，每组红外光收发编码电路设有5个红外发光管、5个红外接收管，测定红外接收管通断形成位编码，四组红外收发编码电路分别与水表个位、十位、百位、千位字轮，每组可形成5位编码，可准确确定字轮位置，实现无线光电读取水表量值。

进一步的,所述rs485接口电路通过ttl串口与mcu连接，并与nb-iot模组连接，并可以通过rs485总线与外部rs485接口水表连接；即可实现本水表的数据传送，也可以为外部rs485总线水表提供数据传送的通道；与pc机连接可实现水表参数设定。

进一步的,所述的阀门驱动电路包含供电开关，不需开关阀门时，关闭供电开关，切断静态电流，节省电能。

本实用新型的有益效果是：采用上述方案，将nb-iot收发电路、光电直读电路、阀控电路整合成一个整体，内置天线，体积小、省电。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本实用新型前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。

图1为本实用新型的控制电路的结构框图。

图2为本实用新型的mcu处的连接图。

图3为本实用新型的nb-iot模块处的电路图。

图4为本实用新型的红外光电传阵列处的电路图。

图5为本实用新型的阀门驱动处的电路图。

图6为本实用新型的rs485处的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1至图6所示，一种nb-iot阀控光电直读水表，包括水表本体，还包括水表本体内部的内置天线以及控制电路，如图1所示控制电路由主控单元mcu、nb-iot无线收发模块、红外光电阵列电路、电源单元、阀控电路、rs485接口电路构成。

如图2所示，mcu主控单元包括cpu电路、rtc电路、eeprom电路，rtc提供准确时钟，确保定时上报与接收数据；eeprom容量4m,可存储六年月结数据，一年日结数据；cpu通过ttl串口与nb-iot无线收发模块连接通信，上传与接收数据；通过ttl与rs485接口电路连接，可为外部有线水表提供数据通道。

如图3所示nb-iot无线收发模块包括nb-iot模块电u2以及sim卡电路u10，内置天线与nb-iot模块u2连接，nb-iot以ttl串口方式与mcu连接，具有低功耗、长距离、高灵敏度的优点，便于实现无线组网通信。

图4所示红外光电阵列电路包括四组红外光收发编码电路cs1-cs4，四组红外光收发编码电路设有五个红外发光管、五个红外接收管，五个红外发光管与五个红外接收管与mcu对应引脚连接，通过测定红外接收管通断形成位编码，四组红外收发编码电路分别对应水表字轮个位、十位、百位、千位；字轮上开孔，转动位置不同，将形成不同的位组合编码，可根据编码不同，准确确定字轮读数，实现无线光电读取水表量值。

图5所示u7为阀门驱动电路供电开关，mcu控制，开关阀门时，开关打开供电，完成开关阀门动作后，关闭供电，节省电能。u6为驱动电机的h桥电路。

图6所示u8为rs485接口电路，通过j3与外部rs485总线连接，引脚rs485-txd和rs485-rxd与mcu及nb-iot模块连接，实现本水表的参数设定，并为外部水表提供无线数据传送通道。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种nb-iot阀控光电直读水表，包括水表本体，其特征在于：还包括水表本体内部的内置天线、控制电路，所述控制电路由主控单元、nb-iot无线收发模块、阀门驱动电路、红外光电阵列电路、电源单元、rs485接口电路构成，内置天线与nb-iot无线收发模块连接；

所述主控单元为mcu,mcu设有rtc实时时钟电路，容量4m的eeprom存储电路；

所述的电源单元包括3.6v电池及ldo3.3v电路；

所述阀门驱动电路包括供电开关及h桥驱动电路；

所述rs485接口电路上行与mcu通过ttl串口连接；下行通过rs485总线与pc机连接通信，实现参数设定，或与具备rs485接口的水表连接，为外接rs485水表提供数据通路；

所述的nb-iot无线收发模块，包括nb-iot模块、sim电路及内置天线，nb-iot模块通过ttl串口与mcu连接，实现无线数据上传与接收；

所述红外光电阵列电路包括4组红外发射接收管组成的编码电路；每组红外光收发编码电路设有5个红外发光管、5个红外接收管，测定红外接收管通断形成位编码。

2.根据权利要求1所述的一种nb-iot阀控光电直读水表，其特征在于：所述rs485接口电路通过ttl串口与nb-iot模块连接，与mcu连接，并通过rs485总线与外部rs485总线水表连接，即可以实现本表的数据上报与接收，并为外部rs485总线水表提供数据传送的通道。

3.根据权利要求1所述的一种nb-iot阀控光电直读水表，其特征在于：所述红外光电阵列电路包括四组红外光收发编码电路，每组红外光收发编码电路设有五个红外发光管、五个红外接收管，五个红外发光管与五个红外接收管与mcu对应引脚连接。

4.根据权利要求1所述的一种nb-iot阀控光电直读水表，其特征在于：所述的nb-iot无线收发模块包括nb-iot模块与集成芯片式sim卡，及内置天线。

5.根据权利要求1所述的一种nb-iot阀控光电直读水表，其特征在于：所述的阀门驱动电路设有供电开关，包括一个驱动电机所需的h桥集成电路。

6.根据权利要求1所述的一种nb-iot阀控光电直读水表，其特征在于：所述的电源单元为3.6v锂电池供电，包括一个ldo3.3v电路及一个超级储能电容。

7.根据权利要求1所述的一种nb-iot阀控光电直读水表，其特征在于：mcu单元包括cpu电路、rtc实时时钟电路及一个4m容量的eeprom存储电路；rtc提供准确时钟，实现定时上传与接收数据；eeprom电路可存储日结与月结抄表数据。

技术总结
本实用新型属于水表技术领域，具体涉及一种NB‑IOT阀控光电直读水表；一种NB‑IOT阀控光电直读水表，包括水表本体，其特征在于：还包括水表本体内部的内置天线、控制电路，所诉控制电路由主控单元、NB‑IOT无线收发模块、阀门驱动电路、红外光电阵列电路、电源单元、RS485接口电路构成，内置天线与NB‑IOT收发模块连接；本实用新型将NB‑IOT收发电路、光电直读电路、阀控电路整合成一个整体，内置天线，体积小、省电。

技术研发人员：简柏青
受保护的技术使用者：常州天恒物联智能科技有限公司
技术研发日：2019.12.30
技术公布日：2020.10.27