一种电磁水表和超声水表的待机与运行控制电路及方法与流程

本发明涉及流量计，尤其涉及一种电磁水表和超声水表的待机与运行控制电路及方法。

背景技术：

1、电磁水表与超声水表、电池供电的电磁流量计与超声流量计一般采用内部锂电池供电，主要用于供水公司与用户之间的贸易结算，为防止在正常测量时人为关机，保证准确计量，因而不安装外部电源开关，而从出厂到用户投入使用期间，水表相关电路一直运行，这样减少了电池使用寿命。

2、有资料显示，仪表为了确保ip68防护等级，一般采用内置干簧管，通过外部磁棒感应触发进行相关设置，该翻页设置键由表体内部干簧管构成，授权方通过外部磁棒操作，进行翻页与设置，如果设计多个干簧管，磁棒操作可能会引起其他干簧管误触发，所以不便增加干簧管来控制开机。

3、中国专利文献cn104252746a公开了一种“智能水表的运行系统”。包括信息模块、判断模块、执行模块、通信模块，所述信息模块包括具有捕获信号功能的发讯基表，所述判断模块包括cpu、储存器，所述执行模块包括控制阀门和用于实现脉冲信号实时计数的时钟，所述发讯基表捕获信号发送到cpu中，并储存到储存器中，存储器将信号发送到通信模块中，实现多机通联与网络通联功能，cpu将信号发送到执行模块中，通过控制阀门对水表的开启和关闭。上述技术方案未考虑水表待机耗电及误触开机。

技术实现思路

1、本发明主要解决原有的技术方案未考虑水表待机耗电及误触开机的技术问题，提供一种电磁水表和超声水表的待机与运行控制电路及方法，在不增加开关情况下，利用本机设置键，实现了仪表单键开机与设置，并实现零功耗待机，通过电路与控制程序的结合，具有结构简单、低成本、无待机功耗、微功耗开机驱动、防止误触发开机以及恶意停机功能，适用于贸易计量的电池供电流量仪表。

2、本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

3、一种电磁水表和超声水表的待机与运行控制电路，包括开机与延时关机控制电路，所述开机与延时关机控制电路分别与干簧管开关电路以及状态检测电路、dc/dc电源电路相连。

4、利用本机设置键，实现了仪表单键开机与设置，并实现零功耗待机。当外部磁棒触发干簧管后，开机与延时关机电路启动，仪表微处理器mcu在一定的时间运行，并提示仪表是否开机，在得到开机确认信息后锁定开机，否则延时关机电路关机，进入待机，避免了误触发开机。一旦开机运行锁定，外部磁棒操作不会触发关机，只有授权人通过输入相关密码确认后方可关机，存储器并保存上述开关机信息，确保计量公正。本发明电路与控制程序相结合，具有结构简单、低成本、无待机功耗、微功耗开机驱动、防止误触发开机以及恶意停机功能，特别适合用于贸易计量的电池供电流量仪表。

5、作为优选，所述的开机与延时关机控制电路包括电池组，所述电池组负极接地，电池组正极与mos管q1的源极相连的同时与电阻r1一端相连，电阻r1的另一端与mos管q2的漏极相连的同时连接mos管q1的栅极，mos管q1的漏极连接dc/dc电源电路，mos管q2的源极接地，mos管q2的栅极分别经过电容c1、电阻r2接地，同时mos管q2的栅极经过二极管d1的阴极与mcu输出端相连，mos管q2的栅极与干簧管开关电路以及状态检测电路相连。

6、作为优选，所述的干簧管开关电路以及状态检测电路包括干簧管k，干簧管k一端与电池正极相连，干簧管k另一端经过二极管d2的阳极端与mos管q2的栅极相连，同时，干簧管k另一端与电阻r3一端相连，电阻r3另一端分别经过电阻r4、电容c2接地，同时电阻r3另一端与mcu的输入端相连。

7、作为优选，所述的dc/dc电源电路包括dc/dc芯片u1，所述芯片u1的引脚2经过电感l与电源端相连的同时与引脚3相连，引脚3经过电容c4接地，引脚4接地，引脚5与引脚6经过电容c3接地的同时与mos管q1的漏极相连。电阻r1为1mω、r2为10mω、r3为30kω、r4为100kω。电容c1为4.7uf、c2为0.01uf、c3为10uf、c4为10uf的陶瓷电容。电感l为4.7uh。干簧管为接触电阻小于0.1ω的普通干簧管。

8、一种电磁水表和超声水表的待机与运行控制电路的控制方法，包括以下步骤：

9、s1水表待机；

10、s2当磁棒触发干簧管导通，mcu开始运行；

11、s3进行误触发检测；

12、s4误触发检测通过后开机；

13、s5按照密码确认后关机。

14、通过干簧管的快速触发控制电路的电容充电，mos管就持续导通一段时间，无需干簧管持续导通，解决了操作者因为不清楚干簧管在表内的具体位置，而不便持续保持干簧管导通的问题，只需在大致位置扫过即可触发，由于无需持续接通，启动后干簧管开关此时可以用来进行相关设定操作。

15、作为优选，所述的步骤s1具体包括，待机时微处理器输出端mcu_2.8v无输出，干簧管k不动作，q2栅极无电压，q2截止，电池+3.6v经过电阻r1加在q1的栅极，由于q2截止，q1的栅极与q1源极电压差远远小于其导通阀值，q1截止，q1漏极无输出，水表处于待机状态。

16、作为优选，所述的步骤s2具体包括，当磁棒触发干簧管k导通，+3.6v电池电压经过干簧管k、二极管d2给c1充电，由于干簧管导通电阻小于0.1ω，二极管d2压降为0.6v，当c1上的电压充电到3.0v的时间小于20us,因此,当操作磁棒靠近干簧管时，c1上的电压马上升至3.0v，于是q2导通，q2将q1源极拉地，q1导通，q1漏极输出3.6v电压，dc/dc芯片工作，输出+2.8v电压，mcu得到工作电压开始运行。

17、作为优选，所述的步骤s3具体包括，mcu开始运行，检测mcu_int电平，如果一直检测到mcu_int为高电平，说明磁棒未离开，mcu会发出相关提示，当磁棒离开后，提示进行确认开机，如果未检测到开机指令，判断为误触发，mcu停止运行，mcu_2.8v无输出，c1上的电荷没有补充，当c1上3.0v电压经过r2放电至q2导通阀值以下时，q2截止，q1截止，水表再次处于待机状态。

18、作为优选，所述的步骤s4具体包括，mcu根据mcu_int电平，检测到确认开机信号时，mcu的mcu_2.8v端子持续输出2.8v电压给c1充电，持续保持q2导通，q1导通，水表锁定运行，并保存开机操作信息，当mcu锁定运行时，如果外部磁体一直保持或触发干簧管导通与关断，水表都不会关机。

19、作为优选，所述的步骤s5具体包括，操作磁棒按mcu设定程序进行操作，进入关机界面，输入特定的密码，经过mcu确认后执行关机，并保存关机信息，mcu控制端子无电压输出，当c1上电压经过r2放电至q2导通阀值以下时，q2截止，q1截止，水表处于待机状态。

20、本发明的有益效果是：通过电路与控制程序的结合，具有结构简单、低成本、无待机功耗、微功耗开机驱动、防止误触发开机以及恶意停机功能，适用于贸易计量的电池供电流量仪表。