CN101950449B - 一种智能射频ic卡水表 - Google Patents

一种智能射频ic卡水表 Download PDF

Info

Publication number
CN101950449B
CN101950449B CN2010102761174A CN201010276117A CN101950449B CN 101950449 B CN101950449 B CN 101950449B CN 2010102761174 A CN2010102761174 A CN 2010102761174A CN 201010276117 A CN201010276117 A CN 201010276117A CN 101950449 B CN101950449 B CN 101950449B
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit
resistance
capacitor
mcu
power consumption
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2010102761174A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101950449A (zh
Inventor
陈永辅
徐一心
张坚
李光普
褚庭才
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YANGZHOU HENGXIN INSTRUMENT CO Ltd
Original Assignee
YANGZHOU HENGXIN INSTRUMENT CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by YANGZHOU HENGXIN INSTRUMENT CO Ltd filed Critical YANGZHOU HENGXIN INSTRUMENT CO Ltd
Priority to CN2010102761174A priority Critical patent/CN101950449B/zh
Publication of CN101950449A publication Critical patent/CN101950449A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101950449B publication Critical patent/CN101950449B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y02B60/50—

Abstract

一种智能射频IC卡水表。涉及对IC卡水表的改进。能大幅度降低水表自身功耗。包括主控单元，与主控单元连接有阀门控制与位置检测装置、流量检测装置、电池保护电路、外部攻击检测电路、数据存储与数据保护电路和LED显示电路，与主控单元还连接有低功耗IC卡读写电路；低功耗读卡电路包括支持纳瓦技术的具有1-8脚的MCU，它还包括与射频卡通讯的谐振电路、检波电路、基准电压提供电路、比较接口和电源管理接口。本发明采用了纳瓦级功耗的读写电路，它由支持纳瓦技术的MCU为电路的控制核心，在读写之前进行电路检查，当发现与初始状态不符时关闭读写电路，给出报警提示，延长了电池使用寿命。功耗在纳瓦级水平，同样的电池，工作更长的时间。

Description

一种智能射频IC卡水表
技术领域
本发明涉及对IC卡水表的改进。
背景技术
近年来IC卡水表的保有量逐渐上升，该种水表的使用方式是：用户先从收费大厅购买水，输入到IC卡水表中，即可用水，当水表中的水用掉后，IC卡水表自动关阀，等待用户再次去收费大厅购水。这样可以省去了抄表员的抄表过程。但该种水表由于具备了前述功能，就必然需要自带能源。目前，一般采用普通电池或锂电池作为电源。由于水表长期应用中需及时、可靠地获取用水量数据，一旦失电，或造成无法供水，或造成不能正确反映用水量的情况。这就对水表自身能耗的降低提出了新的要求。
发明内容
本发明针对以上问题提供了一种能大幅度降低水表自身功耗的智能射频IC卡水表。
本发明的技术方案是：包括主控单元，与主控单元连接有阀门控制与位置检测装置、流量检测装置、电池保护电路、外部攻击检测电路、数据存储与数据保护电路和LED显示电路，与主控单元还连接有低功耗IC卡读写电路；所述低功耗读卡电路包括支持纳瓦技术的具有1-8脚的MCU，它还包括与射频卡通讯的谐振电路、检波电路、基准电压提供电路、比较接口和电源管理接口；
所述谐振电路包括相互串接的电感L1和电容C1；
所述检波电路包括二极管D1、电容C2、电容C3、电容C4和电阻R5；
所述电容C1的一端接地，另一端分别于所述电感L1和二极管D1的正极端相连；所述电容C2和电阻R4的一端分别接地，电容C2和电阻R4的另一端分别于二极管D1的负极端和电阻R5的一端相连；电容C3和电容C4串接在电阻R5的后端，电容C4的尾端接地；在电容C3和电容C4之间有B接点；
所述基准电压提供电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C5和基准电压源；电阻R6、电阻R7、电阻R8和电容C5的一端共同连接于A接点，电容C5的另一端接地，电阻R8的另一端连接所述基准电压源，电阻R7的另一端接地，电阻R6的另一端分别连接所述B接点；
所述比较接口包括所述MCU的2、3脚，所述2脚连接所述A接点，所述3脚连接所述B接点；
所述电源管理接口包括所述MCU的1、8脚；
所述MCU的4脚连接所述电感L1。
它还包括串接在电感L1和所述MCU的4脚之间的放大电路，所述放大电路包括NPN型的三极管Q1、PNP型的三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R14和基准电压源，电阻R14的一端与所述所述MCU的4脚相连，电阻R14的另一端分别与三极管Q1、三极管Q2的B极并接，三极管Q2的C极接地，电阻R1和电阻R2串接在三极管Q1的E极和三极管Q2的E极之间，电阻R1和电阻R2之间有C接点，所述C接点连接所述电感L1。
它还包括外部设备连接口，所述外部设备连接口为所述MCU的6、7脚。
本发明的智能IC卡水表其中采用了纳瓦级功耗的读写电路，它由支持纳瓦技术的MCU为电路的控制核心，读写电路含有信号与能量发射、信号接收模块、信号处理模块；数据与能量发射、接收模块含有线圈L1、C1，MCU产生的125Kz、manchester方式调制的数据由其4pin(脚)经Q1、Q2互补功率输出。L1、C1谐振于125Kz，L1一方面辐射能量与发送数据、另一方面根据其负载的变化接收被读的调制数据；D1、电容(C2、C3、C4)和电阻(R4、R5)为AM检波，C2、C3、C4、R4、R5组成滤波电路，经C3连到MCU 3Pin，R7、R8、R6为MCU内部比较器的基准单元，给MCU的2、3Pin提供的基准，MCU依据基准解调出数据。3pin还在数据信号的间隙进行ad转换，分辨干扰与数据，对干扰数据进行滤除，提高数据传输的抗干扰性。MCU的2、3、4pin在非读写期间被置于数字口状态，在读写之前进行电路检查，当发现与初始状态不符时关闭读写电路，给出报警提示，尽可能的延长了电池供电设备的使用寿命。经试验检测，本发明的工作电压为2.7-5v，工作电流4.5mA  ，静态电流为10nA，以应用于智能水表为例，一月一抄，功耗在纳瓦级水平，可确保智能水表同样的电池，工作更长的时间。
附图说明
图1是本发明的原理框图
图2是本发明中低功耗读卡电路的线路图
图3是本发明中低功耗读卡电路另一实施方式的线路图
图中1是谐振电路，2是检波电路，3是基准电压提供电路，4是比较接口，5是外部设备连接口，6是放大电路，7是电源管理接口，8是MCU，9是射频卡。
具体实施方式
本发明的技术方案如图1、2所示，包括主控单元，与主控单元连接有阀门控制与位置检测装置、流量检测装置、电池保护电路、外部攻击检测电路、数据存储与数据保护电路和LED显示电路，与主控单元还连接有低功耗IC卡读写电路；本发明中低功耗读卡电路如图2所示，包括支持纳瓦技术的具有1-8脚的MCU8，它还包括与射频卡通讯的谐振电路1、检波电路2、基准电压提供电路3、比较接口4和电源管理接口7；
所述谐振电路1包括相互串接的电感L1和电容C1；电感L1与射频卡9进行通讯。
所述检波电路2包括二极管D1、电容C2、电容C3、电容C4和电阻R5；
所述电容C1的一端接地，另一端分别于所述电感L1和二极管D1的正极端相连；所述电容C2和电阻R4的一端分别接地，电容C2和电阻R4的另一端分别于二极管D1的负极端和电阻R5的一端相连；电容C3和电容C4串接在电阻R5的后端，电容C4的尾端接地；在电容C3和电容C4之间有B接点；
所述基准电压提供电路3包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C5和基准电压源；电阻R6、电阻R7、电阻R8和电容C5的一端共同连接于A接点，电容C5的另一端接地，电阻R8的另一端连接所述基准电压源，电阻R7的另一端接地，电阻R6的另一端分别连接所述B接点；
所述比较接口4包括所述MCU的2、3脚，所述2脚连接所述A接点，所述3脚连接所述B接点；
所述电源管理接口7包括所述MCU的1、8脚；
所述MCU8的4脚连接所述电感L1。
本发明低功耗读写电路的另一实施方式如图3所示，它还包括串接在电感L1和所述MCU8的4脚之间的放大电路6，所述放大电路6包括NPN型的三极管Q1、PNP型的三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R14和基准电压源，电阻R14的一端与所述所述MCU的4脚相连，电阻R14的另一端分别与三极管Q1、三极管Q2的B极并接，三极管Q2的C极接地，电阻R1和电阻R2串接在三极管Q1的E极和三极管Q2的E极之间，电阻R1和电阻R2之间有C接点，所述C接点连接所述电感L1。
它还包括外部设备连接口5，所述外部设备连接口5为所述MCU的6、7脚。
组成电路的各模组化电路组成及功能作用：
谐振电路1：L1、C1组成125KZ谐振电路，L1一方面辐射能量、发送调制数据，另一方面，当卡处于辐射区内，且正确接收命令数据后，卡内的返回数据由内部的线圈作为L1、C1谐振回路的负载，负载的的变化直接反映的内部被调制的数据信息。L1、C1连接点输出接收到的数据调制信号。
检波电路2：D1、R4、R5、C2、C3、C4为数据调制信号的检波电路。
基准电压提供电路3：R7、R8是MCU内部比较电路的基准电压提供电路，C5为基准电压提供电路的滤波。R6是内部比较电路cmpin-的偏置隔离电阻，b点的点位略低于a点的点位，检波电路有数据输出时b点的点位随之变化，比较器根据其变化，解调数据。
比较接口4：MCU2、3脚在数据接收时，连接内部比较器，在等待接收与接收前夕mcu的3脚为数字口输入状态，检测b点的电平是否为数据电平，大于和小于数据电平的宽度一般会视为干扰，MCU在需要时还会将2脚也切换为I/O口，做器件完好性检查。
外部设备连接口5：MCU的6、7脚为外部设备连接口。
放大电路6：MCU4脚输出125KH和被调制的数据信号，Q1、Q2为互补功率输出管，R1、R2是输出匹配电路的一部分，R14是Q1、Q2基极驱动限流电阻。
C、D点直接连接的情况下(即本发明图所示状况)，直接使用MCU的含有CMOS互补推挽电路的io口MCU4脚，输出125KH和被调制的数据功率信号，直接送至L1、C1谐振发射电路，以形成放大作用。
电源管理接口7：MCU的vdd、vss可以连接2.7-3.6v的电池，MCU的核可以工作在1.8v。MCU内部含有电源管理模块，负责监测周边元器件的工作状态与电池的工作状态，在非读卡期间受内部策略机制的控制，一种是处于待机状态，待机电流为60nA，(microchip的nanoWatt XLP技术)。另一种状态时绝大部分时间处于睡眠状态，这时mcu的自身耗电更低。

Claims (2)

1.一种智能射频IC卡水表，包括主控单元，与主控单元连接有阀门控制与位置检测装置、流量检测装置、电池保护电路、外部攻击检测电路、数据存储与数据保护电路和LED显示电路，与主控单元还连接有低功耗IC卡读写电路；所述低功耗读卡电路包括支持纳瓦技术的具有1-8脚的MCU(8)，所述低功耗读卡电路还包括与射频卡通讯的谐振电路(1)、检波电路(2)、基准电压提供电路(3)、比较接口(4)和电源管理接口(7)；
所述谐振电路(1)包括相互串接的电感L1和电容C1；
所述检波电路(2)包括二极管D1、电容C2、电容C3、电容C4和电阻R5；
所述电容C1的一端接地，另一端分别于所述电感L1和二极管D1的正极端相连；所述电容C2和电阻R4的一端分别接地，电容C2和电阻R4的另一端分别于二极管D1的负极端和电阻R5的一端相连；电容C3和电容C4串接在电阻R5的后端，电容C4的尾端接地；在电容C3和电容C4之间有B接点；
所述基准电压提供电路(3)包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C5和基准电压源；电阻R6、电阻R7、电阻R8和电容C5的一端共同连接于A接点，电容C5的另一端接地，电阻R8的另一端连接所述基准电压源，电阻R7的另一端接地，电阻R6的另一端分别连接所述B接点；
所述比较接口(4)包括所述MCU的2、3脚，所述2脚连接所述A接点，所述3脚连接所述B接点；
所述电源管理接口(7)包括所述MCU的1、8脚；
所述MCU(8)的4脚连接所述电感L1；
其特征在于，所述低功耗读卡电路还包括串接在电感L1和所述MCU的4脚之间的放大电路(6)，所述放大电路(6)包括NPN型的三极管Q1、PNP型的三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R14和基准电压源，电阻R14的一端与所述所述MCU的4脚相连，电阻R14的另一端分别与三极管Q1、三极管Q2的B极并接，三极管Q2的C极接地，电阻R1和电阻R2串接在三极管Q1的E极和三极管Q2的E极之间，电阻R1和电阻R2之间有C接点，所述C接点连接所述电感L1。
2.根据权利要求1所述的一种智能射频IC卡水表，其特征在于，所述低功耗读卡电路还包括外部设备连接口(5)，所述外部设备连接口(5)为所述MCU的6、7脚。
CN2010102761174A 2010-09-09 2010-09-09 一种智能射频ic卡水表 Active CN101950449B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102761174A CN101950449B (zh) 2010-09-09 2010-09-09 一种智能射频ic卡水表

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102761174A CN101950449B (zh) 2010-09-09 2010-09-09 一种智能射频ic卡水表

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101950449A CN101950449A (zh) 2011-01-19
CN101950449B true CN101950449B (zh) 2012-12-12

Family

ID=43453931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102761174A Active CN101950449B (zh) 2010-09-09 2010-09-09 一种智能射频ic卡水表

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101950449B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102324144A (zh) * 2011-07-14 2012-01-18 孙建东 一种射频卡智能防水水表
CN102693588A (zh) * 2012-06-14 2012-09-26 哈尔滨工程大学三金高新技术有限责任公司 可无线互联的物联网ic卡智能燃气表
CN102938084B (zh) * 2012-11-29 2016-08-24 深圳市华旭科技开发有限公司 智能水表的低频射频卡的读写方法及电路
CN103810451B (zh) * 2013-12-20 2017-01-04 利尔达科技集团股份有限公司 射频卡检测装置及其射频卡检测方法
CN105869291A (zh) * 2016-05-24 2016-08-17 南宁市茂百科技有限公司 一种自动抄表的智能水表

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201003958Y (zh) * 2006-04-14 2008-01-09 哈尔滨嘉源科技发展有限公司 智能表远程控制器
CN201508589U (zh) * 2009-10-21 2010-06-16 左晔 具有无线远传功能的ic卡智能水表
CN201527707U (zh) * 2009-10-21 2010-07-14 左晔 基于ic卡无线水表的抄表系统
CN201820294U (zh) * 2010-09-09 2011-05-04 扬州恒信仪表有限公司 智能射频ic卡水表

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201003958Y (zh) * 2006-04-14 2008-01-09 哈尔滨嘉源科技发展有限公司 智能表远程控制器
CN201508589U (zh) * 2009-10-21 2010-06-16 左晔 具有无线远传功能的ic卡智能水表
CN201527707U (zh) * 2009-10-21 2010-07-14 左晔 基于ic卡无线水表的抄表系统
CN201820294U (zh) * 2010-09-09 2011-05-04 扬州恒信仪表有限公司 智能射频ic卡水表

Also Published As

Publication number Publication date
CN101950449A (zh) 2011-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2509898T3 (es) Tarjeta de radiofrecuencia y método de control de inducción magnética para comunicación por radiofrecuencia
CN101950449B (zh) 一种智能射频ic卡水表
CN201570054U (zh) 一种低功耗的rfid温度传感标签
CN101441706B (zh) 有源电子标签的双激活方法
CN102129591B (zh) 一种低功耗的有源rfid传感标签及其控制方法
CN104598962B (zh) 一种有源被动式双频芯片及rfid系统
CN106919861B (zh) 一种防拆检测的实现装置及方法
CN202331539U (zh) 一种高频无源rfid模拟前端电路
KR20190073252A (ko) 컨테이너 포지셔닝 시스템, 컨테이너 포지셔닝 방법 및 전자태그
CN103714370B (zh) 一种锂电池供电的半双工rfid芯片及其系统
CN101950349A (zh) 一种非接触卡读卡器
CN106781054A (zh) 一种低功耗智能射频卡水表系统
CN102142100A (zh) 一种高频无源rfid模拟前端电路
CN204680190U (zh) 一种自动抄表系统
CN202153365U (zh) 一种低功耗的有源rfid传感标签
CN201820294U (zh) 智能射频ic卡水表
CN102420899B (zh) 一种根据主机工作状态自动切换蓝牙终端设备工作状态的装置及方法
CN201897808U (zh) 一种新型有源rfid双频复合卡
CN204926063U (zh) 一种低功耗遥测事件触发器
CN201993793U (zh) 一种电子车牌标签
CN208386945U (zh) 一种用于无线传感器节点的可采集射频能量的唤醒电路
CN201820234U (zh) 由支持纳瓦技术mcu控制和组成的射频卡读写电路
CN201820233U (zh) 非接触卡读卡器
CN103761561A (zh) 兼容iso18000-6c标准的超高频物联网芯片
CN101957926A (zh) 一种由支持纳瓦技术mcu控制和组成的射频卡读写电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant