一种摄像式字轮水表抄表装置的制作方法

本实用新型涉及一种抄表装置，具体地说是一种摄像式字轮水表抄表装置。

背景技术：

目前国内住户安装的水表大体分为传统机械表和智能电子表两大类型。市面上的智能表价格高、故障率高、精确度低、置换复杂、稳定性差等诸多问题已层出不穷，而机械水表的价格低、性能稳定和精确度高，一些区域已经出现智能表返机械表的现象。由于用水计量的特殊性，现存的大量传统机械表数量多，存在抄表难，数据汇总慢等问题。

因此，迫切需要一种成本低而又能从根本上解决了现有传统水表数据采集存在的各种疑难问题的抄表仪。

技术实现要素：

针对上述不足，本实用新型提供了一种摄像式字轮水表抄表装置，其不仅功耗小、成本低，而且能保证采集的数据准确、可操作性好。

本实用新型解决其技术问题采取的技术方案是：一种摄像式字轮水表抄表装置，其特征是，包括壳体和设置在壳体内摄像头、补光灯、单片机、存储器和RS485电路，所述壳体设置在字轮水表的表盘上，所述摄像头正对字轮水表的表盘设置，所述补光灯设置在摄像头附近且光线射向字轮水表的表盘，所述单片机分别与摄像头、补光灯、存储器和RS485电路相连。

优选地，所述单片机采用STM32F407单片机，所述摄像头采用OV2640摄像头，所述摄像头连接有24M有源晶振，所述存储器采用AT24C02存储芯片，所述RS485电路采用SP3485芯片。

优选地，所述单片机还连接有25M有源晶振和Mbus电路。

优选地，所述补光灯采用LED灯珠。

优选地，该抄表装置还包括电源电路，所述电源电路包括RT9193-1.8芯片、RT9193-2.8芯片和RT9193-3.3芯片，所述RT9193-1.8芯片、RT9193-2.8芯片分别与摄像头连接，所述RT9193-3.3芯片与单片机连接。

优选地，该抄表装置还包括GPRS模块，所述GPRS模块包括SIM800C模块、SIM卡和MIC29302芯片，所述SIM800C模块分别与STM32F407单片机和电源模块连接，所述SIM卡设置在SIM800C模块的卡槽内，所述MIC29302芯片的控制端与STM32F407单片机连接。本实用新型的有益效果是：

本实用新型的控制核心采用低功耗单片机STM32F407来管理整个装置，极大降低了功耗；单片机和摄像头分别提供25MHz和24MHz有源晶振，保证了系统时钟的稳定性，提高了抗干扰能力。本实用新型采用单片机+摄像头模块的硬件设计，硬件成本低，功能强，测量精度高，误差小，便于产业化。

本实用新型通过将壳体固定在水表表盘上，采用与水表完全分离的机械结构，只是在现有的仪表上加装一个抄表装置，而无需更换现有仪表，改造工程量小，改造成本低廉，应用范围广；抄表装置采用与仪表分离方式，不会对仪表产生任何干扰，保证了仪表的测量精度。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型所述GPRS的电路原理图；

图3为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合其附图对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

如图1至图3所示所示，本实用新型的一种摄像式字轮水表抄表装置，其特征是，包括壳体和设置在壳体内摄像头、补光灯、单片机、存储器和RS485电路，所述壳体设置在字轮水表的表盘上，所述摄像头正对字轮水表的表盘设置，所述补光灯设置在摄像头附近且光线射向字轮水表的表盘，所述单片机分别与摄像头、补光灯、存储器和RS485电路相连。

优选地，所述单片机采用STM32F407单片机，所述摄像头采用OV2640摄像头，所述摄像头连接有24M有源晶振，所述存储器采用AT24C02存储芯片，所述RS485电路采用SP3485芯片。

优选地，所述单片机还连接有25M有源晶振和Mbus电路。

优选地，所述补光灯采用LED灯珠。

优选地，该抄表装置还包括电源电路，所述电源电路包括RT9193-1.8芯片、RT9193-2.8芯片和RT9193-3.3芯片，所述RT9193-1.8芯片、RT9193-2.8芯片分别与摄像头连接，所述RT9193-3.3芯片与单片机连接。

优选地，该抄表装置还包括GPRS模块，所述GPRS模块包括SIM800C模块、SIM卡和MIC29302芯片，所述SIM800C模块分别与STM32F407单片机和电源模块连接，所述SIM卡设置在SIM800C模块的卡槽内，所述MIC29302芯片的控制端与STM32F407单片机连接。

在本实用新型的抄表装置中，STM32F407单片机通过DCMI接口和I2C接口与摄像头OV2640相连，单片机负责拍摄表盘图像。单片机和摄像头分别提供25MHz和24MHz有源晶振，保证了系统时钟的稳定性，提高了抗干扰能力。485通讯转换芯片sp3485与单片机通过UART相连，将单片机TTL电平转换成RS485通讯，通过485总线将数据传输到集中器或计算机上；因为sp3485只能支持半双工的通信，所以使用PB15引脚来控制这个芯片是收数据还是发数据的。摄像水表可能安装在光线阴暗的地方，这会给拍摄的照片清晰度造成影响，因此需要通过LED灯珠进行灯光补偿，单片机管脚PB14控制LED的亮灭。LDO芯片RT9193-1.8、RT9193-2.8为摄像头提供稳定的1.8V、2.8V电压，RT9193-3.3为单片机提供3.3V电压，它们均能提供300mA以上电流，满足了系统工作需要。摄像头在工作是的功耗在30mA左右，在摄像头不工作时，可以使用单片机管脚PA5控制摄像头电源，使其工作在低功耗模式，在低功耗模式其工作电流是0.9mA，同时单片机在空闲时也工作在低功耗模式，只有10μA，这样就大大降低了功耗。

本实用新型的抄表过程为：(1)上位机通过485总线或GPRS模块发送检测命令到STM32F407单片机，STM32F407单片机收到命令使其从低功耗模式唤醒，并切换到正常工作模式，首先置低PB14管脚，打开补光灯；然后将PA5管脚置低，是摄像头工作在正常模式；(2)单片机通过I2C接口与摄像头通信，开始拍摄水表的照片，通过DCMI接口读取拍到的照片数据。(3)单片机通过485总线或GPRS模块将拍到的照片数据传输上位机，并拉高PB14管脚，关闭补光灯，拉高PA5管脚，使摄像头工作在低功耗模式，然后单片机切换到低功耗模式，完成检测。

本实用新型通过摄像头进行拍照读数，免除了人工抄表的繁琐，节省了大量的人力物力；采用GPRS模块可实现无线抄表，抄表工作人员利用抄表终端获取抄表装置的照片信息，通过上位机或后台抄表系统自动识别数据，保证采集的数据准确、可操作性好、易维护。

本实用新型的抄表装置与传统的机械表结合，在不破坏原有机械表整体结构和管线的情况下，实现对水表的数据自动抄录，可自动高效完成用户水表的数据采集工作，从根本上解决了现有传统水表数据采集存在的各种疑难问题。

此外，本实用新型的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本实用新型的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其中它们执行与本实用新型描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本实用新型可以对它们进行应用。因此，本实用新型所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。