CN110442060A - 一种带触摸键盘的智能燃气表及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种带触摸键盘的智能燃气表，包括含机械字轮显示单元和燃气阀的燃气表基表，智能模块盒，以及放置在智能模块盒内腔中的触摸键盘、电子主板和电源模块；所述电子主板分别与触摸键盘、电源模块、机械字轮显示单元和燃气阀相连，其中电源模块用于为触摸键盘和电子主板供电；所述触摸键盘用于采集命令码，并将所采集的命令码发送至电子主板，所述电子主板根据所述命令码执行相应命令操作，并反馈执行结果，其中命令操作至少包括充值和查询。本发明通过对触摸键盘的设计，无需用户购卡即可完成充值和查询的操作。

Description

一种带触摸键盘的智能燃气表及其控制方法

技术领域

本发明涉及智能燃气表领域，具体指一种带触摸键盘的智能燃气表及其控制方法。

背景技术

普通家用燃气表，一直采用“先用气，后入户抄表”的收费方式，存在收费困难，人力物力资源浪费，偷气现象严重等等问题，增加了燃气公司的经营压力，也给抄表人员和用户带来诸多不便。为解决以上问题，市场上出现智能燃气表且种类越来越多，通信方式也各种各样。对目前市场上正在使用的智能燃气表进行分类大致可分为卡式燃气表、红外数传燃气表、有线远传燃气表和无线远传燃气表。

卡式燃气表其显著点是“先付费，后用气”，从根本上解决了传统收费方式的弊端。用户使用燃气时，需通过燃气管理部门将购买量写入卡中，用户再将卡中数据信息写入智能燃气表，智能燃气表单片微控制器自动控制阀门进行开阀操作。燃气使用过程中，单片微控制器自动核算使用燃气量，待购买燃气量用完后，单片微控制器控制阀门进行关阀断气操作，用户需重新购买燃气方能再次开阀供气。

卡式燃气表提高了管理效率，有效防止用户欠费，避免上门抄表。但卡式模块在读写卡的过程中，必须保证卡和读写卡模块的连接，否则容易造成卡损坏，且用户每次购买都必须到售气站，对于偏远地区或行动不便的用户来说十分不方便。红外燃气表采用红外光通信方式，用户通过手机APP或网上营业厅或售气站购买燃气后获得充值码，使用红外遥控器发送充值码到红外燃气表中的红外接收模块，红外接收模块对信号进行解析并发送给单片微处理器，单片微处理器收到数据后进行剩余量修改并控制阀门开阀动作。

无论卡式燃气表或红外燃气表，均需借助外部小工具进行智能燃气表操作，且卡或红外通信小工具容易丢失，若工具丢失，用户再次购买燃气时需先购买所述小工具，然后再购买燃气，给用户带来了不便的同时也额外增加了用户的费用支出。红外燃气表要接收红外小工具随时发来的信息，红外信道需要一直保持开启状态，但太阳光或白炽灯光中均有红外光，易造成红外干扰，增加模块功耗，影响使用寿命。

有线远传燃气表和无线远传燃气表采用远传通信直接传递用户燃气购买量、剩余量等信息。远传燃气表连接数据集中器，数据集中器再连接服务端。远传燃气表内燃气使用量、购买量、剩余量等信息传递到数据集中器中，数据集中器再将所有信息上报服务端。服务端同各个售气站连接，用户购买燃气后，售气站主动传递用户购买燃气信息到服务端，服务端收到用户购买信息后将数据通过集中器发送到远传燃气表，实现自动充值，用户无需再手动充值。

有线远传燃气表安装时需铺设信号线，搭建专用通讯网络，配备大量数据集中器，工程量大，需耗费大量的人力、物力和财力。无线远传燃气表安装时必须考虑通信问题，位置偏远且信号差或无信号地区无法安装或需要配置对应信号增强器，针对此问题，项目施工前必须通信技术人员提前进行信号探测和信号覆盖区域测试。且无线通信存在易受到气候、外部同频信号等因素干扰等的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种带触摸键盘的智能燃气表及其控制方法，能够通过触摸键盘进行操作，避免现有卡式燃气表购卡、充值带来的不便。

为解决上述技术问题，本发明提出一种带触摸键盘的智能燃气表，包括含机械字轮显示单元和燃气阀的燃气表基表，所述机械字轮显示单元用于显示用气量，所述燃气阀用于接通/断开燃气；

所述智能燃气表还包括智能模块盒，以及放置在智能模块盒内腔中的触摸键盘、电子主板和电源模块，其中智能模块盒安装在燃气表基表上；

所述电子主板分别与触摸键盘、电源模块、机械字轮显示单元和燃气阀相连，其中电源模块用于为触摸键盘和电子主板供电；

所述触摸键盘用于采集命令码，并将所采集的命令码发送至电子主板，所述电子主板根据所述命令码执行相应命令操作，并反馈执行结果，其中命令操作至少包括充值和查询。

作为一种可实施方式：

所述触摸键盘包括功能键和触摸芯片；

所述触摸芯片分别与每个功能键和电子主板相连；

所述功能键用于采集用户输入及确认命令码的操作，生成操作信号并发送至触摸芯片；

所述触摸芯片用于接收并分析操作信号，生成相应的数据信息并发送至电子主板；

所述电子主板接收并处理数据信息，获得命令码。

作为一种可实施方式：

所述电子主板包括显示模块、阀门驱动模块、计量检测模块、主控微处理器和数据存储器；

所述主控微处理器分别与显示模块、触摸键盘、电源模块、阀门驱动模块、计量检测模块和数据存储器相连；

所述触摸键盘将所采集的命令码发送至主控微处理器，所述命令码至少包括充值码；

所述计量检测模块与机械字轮显示单元相连，用于检测燃气的使用量，并生成用量信息发送至主控微处理器；

所述阀门驱动模块与燃气阀相连，用于检测燃气阀的状态，生成状态信息发送至主控微处理器，还用于开启/关闭燃气阀；

所述主控微处理器用于根据所述充值码获取购买信息，并根据购买信息和用量信息生成燃气信息；还用于根据所述燃气信息和所述状态信息控制阀门驱动模块开启/关闭燃气阀；

所述显示模块用于储存主控微处理器所接收和处理获得的各种信息；

所述数据存储器用于储存主控微处理器所接收和处理获得的各种信息。

作为一种可实施方式：

所述电子主板还包括红外通信模块，所述红外通信模块与主控微处理器和具有红外通信功能的外部设备信号相连；

所述命令码还至少包括功能短码，所述数据存储器还用于储存预设的功能短码，所述功能短码至少包括查询码、红外通道开启码和红外通道关闭码；

所述主控微处理器还用于将命令码与数据存储器中预设的功能短码进行匹配，根据相匹配的查询码查询燃气信息，燃气信息至少包括充值量、剩余用量和使用量，还根据相匹配的红外通道开启码控制红外通信模块开始工作，还根据相匹配的红外通道关闭码控制红外通信模块停止工作；

所述主控微处理器通过红外通信模块用于接收外部具有红外通信功能的设备所发送的命令码，且主控微处理器通过红外通信模块向具有红外通讯功能的外部设备反馈所接收的命令码和执行结果。

作为一种可实施方式：

所述电子主板还包括蜂鸣器报警模块和/或LED报警模块；

所述蜂鸣器报警模块和LED报警模块分别与主控微处理器相连；

所述主控微处理器根据命令码控制蜂鸣器报警模块发声进行报警，控制LED报警模块发光进行报警。

作为一种可实施方式：

智能模块盒至少包括模块盒盖、模块盒底壳、隔板和电池仓壳体；

所述模块盒盖与模块盒底壳合围形成密封的空腔，所述隔板插入空腔并与模块盒底壳固定相连，将空腔分割为放置腔和透视腔，所述透视腔正对燃气表基表的机械字轮显示单元，正对透视腔的模块盒盖和模块盒底壳均设有透视窗，所述机械字轮显示单元通过双层透视窗为用户显示信息；

所述电池仓壳体安装于放置腔中，所述电池仓壳体将放置腔分割为放置仓和电池仓，电池模块放置在电池仓中；所述模块盒盖上设有与电池仓相适配的电池仓盖，所述模块盒盖与电池仓盖可拆卸相连；

电子主板和触摸键盘放置在放置仓中，模块盒盖上设有与触摸键盘相对应的按键，触摸键盘采集用户通过按压按键输入的命令码，模块盒盖上还设有与电子主板相对应的观察窗，所述电子主板通过观察窗为用户显示信息。

为解决上述技术问题，本发明还提出一种带触摸键盘的智能燃气表的控制方法，包括以下步骤：

触摸键盘采集用户输入的命令码并发送至电子主板；

所述电子主板接收并显示所述命令码，同时判断命令码的类型，当命令码为充值码时，电子主板根据所述命令码获取购买信息，并根据购买信息和用量信息生成燃气信息；当命令码为功能短码时，电子主板根据所述命令码执行相应命令操作，并反馈执行结果，其中命令操作至少包括查询。

作为一种可实施方式，当命令码为充值码时，电子主板根据所述命令码获取购买信息，并根据购买信息和用量信息生成燃气信息的具体步骤为：

当命令码为充值码时，主控微处理器解析命令码，获取购买信息，同时对命令码进行验证，获得验证结果；

主控微处理器根据验证结果读取数据存储器中存储的燃气信息，所述燃气信息至少包括充值量、剩余用量和使用量，并按照所述购买信息对所述充值量和所述剩余用量进行更新。

作为一种可实施方式，当命令码为功能短码时，电子主板根据所述命令码执行相应命令操作，并反馈执行结果的具体步骤为：

当命令码为功能短码时，主控微处理器将所述命令码与数据存储器中存储的功能短码进行匹配，所述功能短码至少包括查询码、红外通道开启码和红外通道关闭码；

当命令码与查询码匹配成功时，所述主控微处理器从所述数据存储器中提取燃气信息，并将所述燃气信息通过显示模块进行显示；

当命令码与红外通道开启码匹配成功时，所述控制红外通信模块开始工作，所述红外通信模块开始与具有红外通信功能的外部设备进行通信；

当命令码与红外通道关闭码匹配成功时，所述控制红外通信模块停止工作，所述红外通信模块断开与具有红外通信功能的外部设备的通信。

作为一种可实施方式，所述控制红外通信模块开始工作，所述红外通信模块开始与具有红外通信功能的外部设备进行通信后，还包括通过红外通信模块获取命令码的步骤，具体步骤为：

所述红外通信模块接收具有红外通信功能的外部设备发送的命令码；

所述红外通信模块将所接收的命令码发送至主控微处理器，主控微处理器根据所接收的命令码进行充值、查询或红外通道关闭的操作。

针对现有技术，本发明的技术优势是：

1、本发明通过对触摸键盘的设计，无需用户购卡即可完成充值和查询的操作。

2、本发明能够通过红外数据信号输入和触摸键盘输入两种方式进行充值、查询等操作，适用于不同的应用场景，满足用户多种需求。

3、本发明能够控制模块红外通信模块的开启和断开，有效避免了太阳光或白炽灯光造成的红外干扰，也降低了能源消耗。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1为本发明一种带触摸键盘的智能燃气表的结构示意图；

图2为图1中智能模块盒400的结构示意图；

图3为图2中电子主板100的模块连接示意图；

图4为图2中触摸键盘200的结构示意图；

图5为本发明一种带触摸键盘的智能燃气表的控制方法的流程示意图。

图中，100是电子主板、110是主控微处理器、120是显示模块、130是阀门驱动模块、140是计量检测模块、150是数据存储器、160是红外通信模块、170是LED报警模块、180是蜂鸣器报警模块、200是触摸键盘、210是触摸芯片、220是功能键(12个)、300是燃气表基表、310是机械字轮显示单元、400是智能模块盒、401是模块盒底壳、410是放置仓、411是观察窗、412是保护盖、420是电池仓、421是电池仓壳体、430是透视腔、431是透视窗。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。

实施例1、一种带触摸键盘的智能燃气表，如图1～4所示，包括燃气表基表300、智能模块盒400，以及放置在智能模块盒400内腔中的触摸键盘200、电子主板100和电源模块190；

注：燃气表基表300含机械字轮显示单元310和燃气阀，其中机械字轮显示单元310用于显示用气量，燃气阀用于接通/断开燃气，此为现有技术，故本说明书中无需对其进行详细介绍。

所述智能模块盒400安装在燃气表基表300上；

所述电子主板100分别与触摸键盘200(通过排线相连)、电源模块190(通过电源线相连)、机械字轮显示单元310和燃气阀相连，其中电源模块190用于为触摸键盘200和电子主板100供电；本实施例中，所述电子主板100通过机械字轮显示单元310获取用量信息，还通过燃气阀控制燃气的通断；

所述触摸键盘200用于采集命令码，并将所采集的命令码发送至电子主板100，所述电子主板100根据所述命令码执行相应命令操作，并反馈执行结果，其中命令操作包括但不限于充值和查询。

由上可知，在实际使用过程中，用户可根据实际需要通过触摸键盘200输入命令码，从而实现对燃气的充值和查询，无需前往指定地点购卡与燃气充值，也避免了卡丢失带来的不便。

进一步地：

如图4所示，所述触摸键盘200包括功能键220和触摸芯片210；

所述触摸芯片210分别与每个功能键220和电子主板100相连；

所述功能键220用于采集用户输入及确认命令码的操作，生成操作信号并发送至触摸芯片210；

所述触摸芯片210用于接收并分析操作信号，生成相应的数据信息并发送至电子主板100；

所述电子主板100接收并处理数据信息，获得命令码。

本实施例中，触摸键盘200通常处于休眠模式，当用户操作时(用户触摸任意一个按键)转化为工作模式，采集用户输入的命令码。

触摸芯片210具体工作内容为：

休眠模式下的触摸芯片210接收并响应操作信号，由休眠模式转化为工作模式，此时触摸芯片210生成唤醒信号并发送至电子主板100；故用户可触摸任意一个按键，从而令对应功能键220向触摸芯片210发送操作信号，唤醒休眠模式下的触摸芯片210。

之后用户触摸按键输入命令码，此时工作模式下的触摸芯片210接收并分析各功能键220所发送的操作信号，生成数据信息并发送至电子主板100。

更进一步地，功能键220由包括10个数字键(0～9)、删除键和确认键。

所述数字键用于输入数字；

所述删除键用于删除已输入的数字；

所述确认键对当前所输入的所有数字进行确认。

如图3所示，按键为3*4阵列结构形式，每个功能键220通过蛇形曲线同触摸芯片210引脚连接，并根据实际需要通过软件直接调整功能键220灵敏度。

注：调节功能键220灵敏度的技术为现有技术，故无需详细告知。

用户可通过10个数字键输入对应的数字，利用删除键对所输入数字进行编辑，利用确认键确认所输入的数字信息。触摸芯片210检测分析用户对12个功能键220进行的每次操作，并将其分析后生成唤醒信号或数据信息通过排线发送至电子主板100；

在实际使用中，触摸芯片210和电子主板100初始状态均为休眠模式，用户首先触摸任意一个功能键220，触摸芯片210检测到该操作时由休眠模式转为工作模式，同时向电子主板100发送唤醒信号，使电子主板100由休眠状态转为工作模式。

当触摸芯片210检测到任意功能键220被触摸时开始/重新计时，若在计时达到设定时间，触摸芯片210进入低功耗休眠状态。

例：用户首次触摸任意功能键220，触摸芯片210检测到该操作后转为工作模式，同时触摸芯片210开始计时；当用户再次触摸任意功能键220时，触摸芯片210检测分析该操作，获得对应数据信息，同时计时清零，触摸芯片210重新计时；当用户不在进行操作，触摸芯片210计时达到设定时间(1min)后，触摸芯片210转为休眠模式。

进一步地，如图3所示，所述电子主板100包括显示模块120、阀门驱动模块130、计量检测模块140、主控微处理器110和数据存储器150。

所述主控微处理器110分别与显示模块120、触摸键盘200、电源模块190、阀门驱动模块130、计量检测模块140和数据存储器150相连；本实施例中显示模块120采用液晶显示屏。

所述触摸键盘200将所采集的命令码发送至主控微处理器110，所述命令码至少包括充值码；具体为，主控微处理器110与触摸芯片210相连，触摸芯片210将其生成的数据信息发送至主控微处理器110，主控微处理器110根据数据信息获取命令码。

所述计量检测模块140与机械字轮显示单元310相连，用于检测燃气的使用量，并生成用量信息发送至主控微处理器110；

注：所述计量检测模块140采用现有的双干簧管技术检测记录燃气的使用量，当燃气表基表300的机械字轮显示单元310中的机械子轮滚动一周(即走量0.1m³)时，两根干簧管分别传递一个信号(即，用量信息)给主控微处理器110，主控微处理器110收到该信号后，即可计算获取燃气的使用量；

所述阀门驱动模块130与燃气表基表300的燃气阀相连，用于检测燃气阀的状态，生成状态信息发送至主控微处理器110，还用于开启/关闭燃气阀；

所述主控微处理器110用于根据所述充值码获取购买信息，并根据购买信息和用量信息生成燃气信息；还用于根据所述燃气信息和所述状态信息控制阀门驱动模块130开启/关闭燃气阀。

所述显示模块120用于储存主控微处理器110所接收和处理获得的各种信息，即显示主控微处理器110接收的充值码，还显示主控微处理器110生成的燃气信息；

所述数据存储器150用于存储主控微处理器110所接收和处理获得的各种信息，即存储主控微处理器110接收的充值码，还存储主控微处理器110生成的燃气信息。进一步地：

所述电子主板100还包括红外通信模块160，所述红外通信模块160与主控微处理器110和具有红外通信功能的外部设备信号相连；

所述命令码还至少包括功能短码，所述数据存储器150还用于储存预设的功能短码，所述功能短码至少包括查询码、红外通道开启码和红外通道关闭码

所述主控微处理器110还用于将命令码与数据存储器150中预设的功能短码进行匹配，根据相匹配的查询码查询燃气信息，燃气信息至少包括充值量、剩余用量和使用量，还根据相匹配的红外通道开启码控制红外通信模块160开始工作，还根据相匹配的红外通道关闭码控制红外通信模块160停止工作；

所述主控微处理器110通过红外通信模块160用于接收外部具有红外通信功能的设备所发送的命令码，且主控微处理器110通过红外通信模块160向具有红外通讯功能的外部设备反馈所接收的命令码和执行结果。

注，本实施例中功能短码实现的操作包括但不限于查询、红外通道开启或关闭、复位、液晶常显开启/关闭(即主控微处理器110根据功能短码控制显示模块120是否常显)。

在实际使用中，红外通信模块160与具有红外通讯功能的外部设备进行红外数据的传递，该外部设备可以是具有红外功能的手机，或是增加红外通信头或红外小工具的普通手机，外部设备将充值码或功能短码对应的红外数据发送至红外通信模块160，红外通信模块160将其发送至主控微处理器110进行处理。主控微处理器110将所接收的命令码和相应的操作结果通过显示模块120显示的同时，还可通过红外通信模块160发送至外部设备。

由上可知，本发明能够通过按键输入和红外发送两种方式进行充值、查询等操作，与现有技术相比，本发明通过按键输入功能短码实现对红外通信模块160的控制，能够有效避免现有红外燃气表的红外信道始终保持开启状态增加模块功耗，影响使用寿命的问题。

主控微处理器110工作的具体内容为：

本实施例中通过命令码的长度区分充值码和功能短码，相关领域的具体工作人员可根据实际需要自行设定其长度。

主控微处理器110接收命令码，并将其发送至显示模块120进行显示，还将其发送至数据存储器150中进行保存，同时主控微处理器110根据其长度判断所述命令码的类型，如本实施例中功能短码为2位，即命令码等于2位时判断其为功能短码，大于2位时判断其为充值码，小于2位时判断输入错误；

当主控微处理器110接收的命令码为充值码，此时主控微处理器110解析所接收的命令码，获取购买信息，同时利用预设的密钥验证所述命令码，当验证成功时，主控微处理器110从数据存储器150中提取燃气信息，并根据购买信息对所提取的燃气信息进行更新，具体为：

主控微处理器110根据购买信息更新充值量，并根据更新后的充值量对剩余用量进行更新(充值量+所提取的剩余用量＝更新后的剩余用量)；主控微处理器110将更新后的充值量、剩余用量、使用量通过显示模块120依次播放，从而向用户反馈充值结果。

注：充值码为加密后的一组数据，在实际使用过程中，用户可通过其终端设备(如手机/电脑)购买燃气，此时燃气公司将生成加密充值码发送给用户；当主控微处理器110获取该充值码后，即可解析充值码获取购买信息，并利用燃气公司发布的密钥对该充值码进行验证，验证成功后再更新燃气信息；燃气公司生成充值码以及发布验证充值码的密钥的方法均为现有技术，故不再本说明书中进行详细介绍。

在日常使用时，主控微处理器110根据所接收的用量信息对燃气信息中的使用量和剩余用量进行更新。

当燃气的剩余用量小于等于预设值，且燃气阀处于打开状态时，主控微处理器110控制阀门驱动模块130关闭燃气阀；

当燃气的剩余用量大于预设值时且燃气阀处于关闭状态时，主控微处理器110控制阀门驱动模块130开启燃气阀。

本实施例中电子主板100通常处于休眠模式，此时除红外通信模块160(未关闭红外通信)其他模块均处于休眠模式；

用户可触摸按键唤醒触摸芯片210，此时触摸芯片210生成唤醒信号并发送至主控微处理器110，从而唤醒主控微处理器110；用户还可向红外通信模块160发送红外数据，此时红外通信模块160将所接收的红外数据发送至主控微处理器110，主控微处理器110此时将被唤醒；主控微处理器110唤醒后控制其相连的各模块开始工作。

注：还可设置定时器，定期唤醒主控微处理器110，令主控微处理器110定期检测计量检测模块140发送的用量信息。

主控微处理器110状态由休眠模式转换为工作模式后，在没有进行任意操作后开始计时，直至计时达到设定值(1min)，主控微处理器110进入休眠模式；如在计时过程中，主控微处理器110接收到数据信息，此时主控微处理器110分析和处理该数据信息，同时计时清零，待数据信息处理完以后主控微处理器110重新计时。

更进一步地：

所述电子主板100还包括蜂鸣器报警模块180和/或LED报警模块170；

所述蜂鸣器报警模块180和LED报警模块170分别与主控微处理器110相连；

所述主控微处理器110根据命令码控制蜂鸣器报警模块180发声进行报警，控制LED报警模块170发光进行报警。

具体为：

主控微处理器110通过触摸芯片210或红外通信模块160获取命令码后对命令码进行验证，当命令码非充值码及有效的功能短码时，主控微处理器110将该结果通过显示模块120和/或红外通信模块160反馈给用户的同时，还控制蜂鸣器报警模块180和/或LED报警模块170进行报警；

注，本实施例中主控微处理器110还根据燃气信息控制蜂鸣器报警模块180和/或LED报警模块170进行报警，即，燃气的剩余用量小于预设值时，主控微处理器110控制阀门驱动模块130关闭燃气阀的同时还控制蜂鸣器报警模块180和/或LED报警模块170进行报警。

更进一步地，所述电子主板100还包括稳压模块，所述电源模块190通过稳压模块为各模块供电，所述稳压模块用于对电源模块190提供的电压进行稳压处理，并对电流进行限流处理，使其满足各模块的供电需求；

注，本实施例中电源模块190采用电池。

进一步地：

智能模块盒400至少包括模块盒盖、模块盒底壳401、隔板和电池仓壳体421；本实施例中，电池仓壳体421和隔板均为具有夹层空间的双层结构，本实施例中在夹层空间中镶嵌橡胶圈，从而提高隔离效果。

所述模块盒盖与模块盒底壳401合围形成密封的空腔，所述隔板插入空腔并与模块盒底壳401固定相连，将空腔分割为放置腔和透视腔430，所述透视腔430正对燃气表基表300的机械字轮显示单元310，正对透视腔430的模块盒盖和模块盒底壳401均设有透视窗431，所述机械字轮显示单元310通过双层透视窗431为用户显示信息；

所述电池仓壳体421安装于放置腔中，所述电池仓壳体421将放置腔分割为放置仓410和电池仓420，电源模块190放置在电池仓420中；所述模块盒盖上设有与电池仓420相适配的电池仓盖，所述模块盒盖与电池仓盖可拆卸相连，从而便于用户更换电源模块190(电池)。

电子主板100和触摸键盘200放置在放置仓410中，模块盒盖上设有与触摸键盘200相对应的按键，触摸键盘200采集用户通过按压按键输入的命令码，具体为模块盒盖上设有与功能键220一一对应的按键，便于用户按压按键输入命令码。模块盒盖上还设有与电子主板100相对应的观察窗411，所述电子主板100通过观察窗411为用户显示信息，具体为模块盒盖上设有与显示模块120相对应的观察窗411，用户可通过观察窗411查看显示模块120所显示的信息。

本实施例中观察窗411采用透明材料(如玻璃、透明塑料等)，本实施例还在模块盒盖上设有与其活动连接的保护盖412，所述保护盖412位于观察窗411外侧，用于保护观察窗411。

更进一步地，模块盒盖上还设有红外接收口、红外发射口和透光口；

红外接收口、红外发射口和透光口均为透明材料(如玻璃、塑料等)嵌入模块盒盖形成；

红外接收口、红外发射口正对红外通信模块160，红外通信模块160通过红外接收口接收外部设备发送的红外数据，还通过红外发射口向外部设备发送红外数据；透光口正对LED报警模块170，LED报警模块170通过透光口发射光线，从而实现为用户进行报警。

本实施例中，上述各智能模块组件之间的连接线，均穿过防水胶塞，并在连接线和防水胶塞之间的缝隙处涂覆防水密封胶进行隔离。

上述模块盒盖、模块盒底壳401、电源仓盖、触摸键盘外壳的按键部分均采用ABS材质，ABS塑料耐热、抗冲击、耐低温、绝缘、制品尺寸稳定且耐磨损，能很好的保护内部智能模块不受外界环境的影响。且触摸键盘外壳的按键部分采用ABS按键，相比传统的硅胶按键使用寿命更长。

实施例2、针对上述实施例1，本发明提出一种带触摸键盘的智能燃气表的控制方法，如图5所示，具体包括以下步骤：

S100、触摸键盘200采集用户输入的命令码并发送至电子主板100；

S200、所述电子主板100接收并显示所述命令码，同时判断命令码的类型，当命令码为充值码时，电子主板100根据所述命令码获取购买信息，并根据购买信息和用量信息生成燃气信息；当命令码为功能短码时，电子主板100根据所述命令码执行相应命令操作，并反馈执行结果，其中命令操作至少包括查询；

步骤S200中，当命令码为充值码时，电子主板100根据所述命令码获取购买信息，并根据购买信息和用量信息生成燃气信息的具体步骤为：

当命令码为充值码时，主控微处理器110解析命令码，获取购买信息，同时对命令码进行验证，获得验证结果；

当命令码为充值码时，主控微处理器110解析命令码，获取购买信息，同时对命令码进行验证，获得验证结果；

主控微处理器110根据验证结果读取数据存储器150中存储的燃气信息，所述燃气信息至少包括充值量、剩余用量和使用量，并按照所述购买信息对所述充值量和所述剩余用量进行更新。

由上可知，本实施例能够通过输入命令码实现对燃气的充值。

步骤S200中，当命令码为功能短码时，电子主板100根据所述命令码执行相应命令操作，并反馈执行结果的具体步骤为：

当命令码为功能短码时，主控微处理器110将所述命令码与数据存储器150中存储的功能短码进行匹配，所述功能短码至少包括查询码、红外通道开启码和红外通道关闭码；

当命令码与查询码匹配成功时，所述主控微处理器110从所述数据存储器150中提取燃气信息，并将所述燃气信息通过显示模块120进行显示；

当命令码与红外通道开启码匹配成功时，所述控制红外通信模块160开始工作，所述红外通信模块160开始与具有红外通信功能的外部设备进行通信；

当命令码与红外通道关闭码匹配成功时，所述控制红外通信模块160停止工作，所述红外通信模块160断开与具有红外通信功能的外部设备的通信。

由上可知，本实施例能够通过输入命令码实现对燃气信息的查询，还能实现对红外通信模块160模块的控制，不仅能够根据用户需要灵活切换充值、查询等方式，还能解决现有红外燃气表由于受到红外干扰，导致增加功耗，影响使用寿命的问题。

进一步地，所述控制红外通信模块160开始工作，所述红外通信模块160开始与具有红外通信功能的外部设备进行通信后，还包括通过红外通信模块160获取命令码的步骤，具体步骤为：

所述红外通信模块160接收具有红外通信功能的外部设备发送的命令码；

所述红外通信模块160将所接收的命令码发送至主控微处理器110，主控微处理器110根据所接收的命令码进行充值、查询或红外通道关闭的操作。

本实施例中一种带触摸键盘的智能燃气表的控制方法的具体工作流程如下：

S1、唤醒：触摸键盘采集并响应用户操作；

用户触摸任意按键，此时对应功能键220将所采集的操作信号发送至触摸芯片210；触摸芯片210接收并响应操作信号，此时触摸芯片210由初始的休眠模式转换为工作模式，同时开始计时；

触摸芯片210向电子主板100的主控微处理器110发送唤醒信号，使主控微处理器110由休眠状态转为工作模式，主控微处理器110开始计时。

此时主控微处理器110控制蜂鸣器报警模块180发出提示音，同时控制显示模块120开始工作(如：显示模块120显示已被唤醒对应的标志“--------”)；

S2、输入数据信息；

用户触摸按键输入命令码，此时对应功能键220将所采集的操作信号发送至触摸芯片210；触摸芯片210接收并分析操作信号，生成对应的数据信息发送至电子主板100的主控微处理器110。

S3、处理数据信息；

主控微处理器110接收、储存、分析和处理数据信息，获得对应的命令码，并根据所得命令码控制显示模块120、阀门驱动模块130、计量检测模块140、蜂鸣器报警模块180、LED报警模块170、红外通信模块160和数据存储器150进行相应的工作，从而实现充值、查询、红外通道开启/关闭的功能；

具体如下所示：

3.1、用户触摸数字键产生的数据信息：

主控微处理器110根据该数据信息于命令码中增加对应数字，并控制显示模块120显示；

3.2、用户触摸删除键产生的数据信息：

主控微处理器110根据该数据信息于命令码中删除对应数字，并控制显示模块120显示；

3.3、用户触摸确认键产生的数据信息：

主控微处理器110根据该数据信息确认命令码，此时主控微处理器110根据该命令码进行充值、查询、红外通道开启/关闭的功能，步骤如下：

注：步骤3.1～3.3中，触摸芯片210每接收到一次操作信号，便清零计时，并重新进行计时；

主控微处理器110每接收到一次数字信息，便清零计时，并重新进行计时，同时控制蜂鸣器报警模块180发声，进行提示；

①、判断命令码的类型：

主控微处理器110根据命令码的长度判断其类型，本实施例中功能短码为两个数字的组合，当命令码的长度为2则判定其为功能短码，长度大于2则判定其为充值码，长度小于2则判定其输入错误。

②、根据步骤①的判断结果进行充值、查询、控制红外通道开启/关闭；

命令码为充值码：

主控微处理器110收到确认键对应的数据信息后，解析命令码获得购买信息，同时对命令码进行密钥校验。

若密钥校验错误，将控制显示模块120显示充值码密钥错误报警指示码，同时控制蜂鸣器报警模块180发声、控制LED报警发光进行报警指示。

若密钥校验成功，主控微处理器110根据购买信息更新充值量，并读取数据存储器150保存的剩余用量，将其与上述充值量相加，得出的结果重新写入数据存储器150中，更新剩余用量。

注：根据充值码提取购买信息为现有技术，故无需详细告知

主控微处理器110调取数据存储器150中的燃气信息并控制显示模块120依次显示充值量、剩余用量(更新后的剩余用量)和使用量的值，并根据更新后的剩余用量和燃气阀的状态，进行燃气阀开关动作，具体如下：

若主控微处理器110通过阀门控制模块检测到燃气阀处于关闭状态，且剩余用量的值大于零，主控微处理器110将通过阀门控制模块控制燃气阀处进行开阀动作；当在规定的时间内阀门控制模块检测到燃气阀处于开启状态，则开阀成功，否则开阀失败，主控微处理器110会记录开阀门错误事件至数据存储器150，并控制液晶屏闪烁显示燃气阀错误报警指示码，同时控制蜂鸣器报警模块180发声、控制LED报警发光进行报警指示。

若主控微处理器110通过阀门控制模块检测到燃气阀处于开启状态，且剩余用量的值大于零，主控微处理器110不动作。

命令码为功能短码：

主控微处理器110收到确认键对应的数据信息后，将所得命令码(功能短码)于数据存储器150中进行匹配；如匹配成功，主控微处理器110将根据功能短码进行执行相应功能。若匹配失败，主控微处理器110控制显示模块120闪烁显示输入功能短码错误报警指示码，同时控制蜂鸣器报警模块180发声、控制LED报警发光进行报警指示。

功能短码为查询：

主控微处理器110从数据存储器150中调取剩余用量和使用量，并通过显示模块120进行显示。

功能短码为红外通道开启/关闭：

主控微处理器110控制模块红外通信模块160开启/断开。

3.4、用户通过外部设备发送数据信息；

用户通过功能短码接通模块红外通信模块160后，利用具有红外通讯功能外部设备(如具有红外通讯功能的手机)通过红外接收口向模块红外通信模块160发送红外数据；红外通信模块160将所接收的数据信息(即命令码对应的数据信息)发送至主控微处理器110，主控微处理器110按照上述步骤3.3根据所接收的数据信息控制显示模块120、阀门驱动模块130、计量检测模块140、蜂鸣器报警模块180、LED报警模块170、红外通信模块160和数据存储器150进行相应的工作，从而实现充值、查询、红外通道关闭的功能。

S4、休眠；

当触摸芯片210计时达到设定时间(1min)后，触摸芯片210转为休眠模式。

当主控微处理器110计时达到设定时间(1min)后，主控微处理器110转为休眠模式。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种带触摸键盘的智能燃气表，包括含机械字轮显示单元和燃气阀的燃气表基表，其特征在于：

所述智能燃气表还包括智能模块盒，以及放置在智能模块盒内腔中的触摸键盘、电子主板和电源模块，其中智能模块盒安装在燃气表基表上；

所述电子主板分别与触摸键盘、电源模块、机械字轮显示单元和燃气阀相连，其中电源模块用于为触摸键盘和电子主板供电；

所述触摸键盘用于采集命令码，并将所采集的命令码发送至电子主板，所述电子主板根据所述命令码执行相应命令操作，并反馈执行结果，其中命令操作至少包括充值和查询。

2.根据权利要求1所述的一种带触摸键盘的智能燃气表，其特征在于：

所述触摸键盘包括功能键和触摸芯片；

所述触摸芯片分别与每个功能键和电子主板相连；

所述功能键用于采集用户输入及确认命令码的操作，生成操作信号并发送至触摸芯片；

所述触摸芯片用于接收并分析操作信号，生成相应的数据信息并发送至电子主板；

所述电子主板接收并处理数据信息，获得命令码。

3.根据权利要求1所述的一种带触摸键盘的智能燃气表，其特征在于：

所述电子主板包括显示模块、阀门驱动模块、计量检测模块、主控微处理器和数据存储器；

所述主控微处理器分别与显示模块、触摸键盘、电源模块、阀门驱动模块、计量检测模块和数据存储器相连；

所述触摸键盘将所采集的命令码发送至主控微处理器，所述命令码至少包括充值码；

所述计量检测模块与机械字轮显示单元相连，用于检测燃气的使用量，并生成用量信息发送至主控微处理器；

所述阀门驱动模块与燃气阀相连，用于检测燃气阀的状态，生成状态信息发送至主控微处理器，还用于开启/关闭燃气阀；

所述主控微处理器用于根据所述充值码获取购买信息，并根据购买信息和用量信息生成燃气信息；还用于根据所述燃气信息和所述状态信息控制阀门驱动模块开启/关闭燃气阀；

所述显示模块用于储存主控微处理器所接收和处理获得的各种信息；

所述数据存储器用于储存主控微处理器所接收和处理获得的各种信息。

4.根据权利要求3所述的一种带触摸键盘的智能燃气表，其特征在于：

所述电子主板还包括红外通信模块，所述红外通信模块与主控微处理器和具有红外通信功能的外部设备信号相连；

所述命令码还至少包括功能短码，所述数据存储器还用于储存预设的功能短码，所述功能短码至少包括查询码、红外通道开启码和红外通道关闭码；

所述主控微处理器还用于将命令码与数据存储器中预设的功能短码进行匹配，根据相匹配的查询码查询燃气信息，燃气信息至少包括充值量、剩余用量和使用量，还根据相匹配的红外通道开启码控制红外通信模块开始工作，还根据相匹配的红外通道关闭码控制红外通信模块停止工作；

所述主控微处理器通过红外通信模块用于接收外部具有红外通信功能的设备所发送的命令码，且主控微处理器通过红外通信模块向具有红外通讯功能的外部设备反馈所接收的命令码和执行结果。

5.根据权利要求3所述的一种带触摸键盘的智能燃气表，其特征在于：

所述电子主板还包括蜂鸣器报警模块和/或LED报警模块；

所述蜂鸣器报警模块和LED报警模块分别与主控微处理器相连；

所述主控微处理器根据命令码控制蜂鸣器报警模块发声进行报警，控制LED报警模块发光进行报警。

6.根据权利要求1～5任一所述的一种带触摸键盘的智能燃气表，其特征在于：

智能模块盒至少包括模块盒盖、模块盒底壳、隔板和电池仓壳体；

所述模块盒盖与模块盒底壳合围形成密封的空腔，所述隔板插入空腔并与模块盒底壳固定相连，将空腔分割为放置腔和透视腔，所述透视腔正对燃气表基表的机械字轮显示单元，正对透视腔的模块盒盖和模块盒底壳均设有透视窗，所述机械字轮显示单元通过双层透视窗为用户显示信息；

所述电池仓壳体安装于放置腔中，所述电池仓壳体将放置腔分割为放置仓和电池仓，电池模块放置在电池仓中；所述模块盒盖上设有与电池仓相适配的电池仓盖，所述模块盒盖与电池仓盖可拆卸相连；

电子主板和触摸键盘放置在放置仓中，模块盒盖上设有与触摸键盘相对应的按键，触摸键盘采集用户通过按压按键输入的命令码，模块盒盖上还设有与电子主板相对应的观察窗，所述电子主板通过观察窗为用户显示信息。

7.如权利要求1～6任一所述的一种带触摸键盘的智能燃气表的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

触摸键盘采集用户输入的命令码并发送至电子主板；

所述电子主板接收并显示所述命令码，同时判断命令码的类型，当命令码为充值码时，电子主板根据所述命令码获取购买信息，并根据购买信息和用量信息生成燃气信息；当命令码为功能短码时，电子主板根据所述命令码执行相应命令操作，并反馈执行结果，其中命令操作至少包括查询。

8.根据权利要求7所述的一种带触摸键盘的智能燃气表的控制方法，其特征在于，当命令码为充值码时，电子主板根据所述命令码获取购买信息，并根据购买信息和用量信息生成燃气信息的具体步骤为：

当命令码为充值码时，主控微处理器解析命令码，获取购买信息，同时对命令码进行验证，获得验证结果；

主控微处理器根据验证结果读取数据存储器中存储的燃气信息，所述燃气信息至少包括充值量、剩余用量和使用量，并按照所述购买信息对所述充值量和所述剩余用量进行更新。

9.根据权利要求7所述的一种带触摸键盘的智能燃气表的控制方法，其特征在于，当命令码为功能短码时，电子主板根据所述命令码执行相应命令操作，并反馈执行结果的具体步骤为：

当命令码为功能短码时，主控微处理器将所述命令码与数据存储器中存储的功能短码进行匹配，所述功能短码至少包括查询码、红外通道开启码和红外通道关闭码；

当命令码与查询码匹配成功时，所述主控微处理器从所述数据存储器中提取燃气信息，并将所述燃气信息通过显示模块进行显示；

当命令码与红外通道开启码匹配成功时，所述控制红外通信模块开始工作，所述红外通信模块开始与具有红外通信功能的外部设备进行通信；

当命令码与红外通道关闭码匹配成功时，所述控制红外通信模块停止工作，所述红外通信模块断开与具有红外通信功能的外部设备的通信。

10.根据权利要求9所述的一种带触摸键盘的智能燃气表的控制方法，其特征在于，所述控制红外通信模块开始工作，所述红外通信模块开始与具有红外通信功能的外部设备进行通信后，还包括通过红外通信模块获取命令码的步骤，具体步骤为：

所述红外通信模块接收具有红外通信功能的外部设备发送的命令码；

所述红外通信模块将所接收的命令码发送至主控微处理器，主控微处理器根据所接收的命令码进行充值、查询或红外通道关闭的操作。