CN114353890B - 一种微功耗通信电路和电磁水表 - Google Patents
一种微功耗通信电路和电磁水表 Download PDFInfo
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Abstract
本申请属于通信技术和仪器仪表领域,提供了一种微功耗通信电路和电磁水表,其中,微功耗通信电路通过电源隔离模块根据电池模块提供的电能产生两个相互隔离的第一电源和第二电源,通过第一电源为控制模块供电,通过第二电源为通信模块供电,只用一个电池就能实现对相互隔离的控制模块和通信模块的供电,节省了电池的占用空间,结构简单、体积小巧;可以广泛适用于基于电池供电的流量计、温度计或压力表等仪表设备以及作业现场有电磁干扰或防雷要求的工业环境。
Description
技术领域
本申请属于通信技术领域,尤其涉及一种微功耗通信电路和电磁水表。
背景技术
目前,通过电池供电的电磁水表的通信方式主要有无线远传、有线RS485和仪表总线(Meter Bus,M-BUS)等,其中,有线RS485的通信方式在公称通径(DN)为40毫米及以上的大口径水表中应用广泛。
但是,现有有线RS485通信方式的RS485接口一般都带有隔离功能,因此需要与控制芯片分别采用不同的电池供电,从而导致电磁水表内部至少设有两块电池,整体体积较大,同时一般无法检测给RS485接口供电的电池的电量。
发明内容
本申请的目的在于提供一种微功耗通信电路和电磁水表,旨在解决传统的电磁水表体积较大的问题。
为了实现上述目的,本申请实施例的第一方面提供了一种微功耗通信电路,包括:
电池模块,被配置为提供电能;
电源隔离模块,与所述电池模块电连接,被配置为根据所述电能产生相互隔离的第一电源和第二电源;
控制模块,与所述电源隔离模块电连接,被配置为通过所述第一电源供电;
通信模块,分别与所述电源隔离模块和所述控制模块电连接,被配置为通过所述第二电源供电,与数据采集设备电连接并将数据采集设备采集的数据信息发送至所述控制模块,以及将所述控制模块的响应信息发送至所述数据采集设备。
在第一方面的一种可能的实施方式中,所述电源隔离模块包括第一变压器、第一电容和稳压单元;
所述第一变压器初级侧的一端与所述电池模块电连接,所述第一变压器初级侧的另一端与所述稳压单元的一端和所述第一电容的一端电连接,所述稳压单元的另一端和所述第一电容的另一端与所述控制模块电连接,所述第一变压器次级侧与所述通信模块电连接。
在第一方面的另一种可能的实施方式中,所述稳压单元包括DC/DC驱动芯片;
所述DC/DC驱动芯片的转换引脚与所述第一变压器初级侧和所述第一电容的公共连接端电连接,所述DC/DC驱动芯片的反馈引脚与所述第一电容和所述控制模块的公共连接端电连接。
在第一方面的另一种可能的实施方式中,所述稳压单元还包括第一电阻和第二电阻;
所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端与所述DC/DC驱动芯片的反馈引脚电连接,所述第一电阻的另一端与所述第一电容和所述控制模块的公共连接端电连接,所述第二电阻的另一端接地。
在第一方面的另一种可能的实施方式中,所述电源隔离模块还包括第一二极管和第二电容;
所述第一二极管的负极与所述第二电容的一端和所述控制模块电连接,所述第一二极管的正极与所述第一电容的一端电连接,所述第二电容的另一端接地。
在第一方面的另一种可能的实施方式中,所述电源隔离模块还包括第二二极管和第三电容;
所述第二二极管的正极与所述第一变压器的次级侧电连接,所述第二二极管的负极与所述第三电容的一端和所述通信模块电连接,所述第三电容的另一端接地。
在第一方面的另一种可能的实施方式中,所述通信模块包括隔离芯片和RS485芯片;
所述隔离芯片分别与所述控制模块、所述电源隔离模块和所述RS485芯片电连接;
所述RS485芯片,被配置为与所述数据采集设备电连接。
在第一方面的另一种可能的实施方式中,所述控制模块还与所述电池模块电连接;
所述控制模块,还被配置为检测所述电池模块的电量,以用于在电量耗尽前更换电池模块。
在第一方面的另一种可能的实施方式中,所述微功耗通信电路还包括报警模块,与所述控制模块电连接;
所述控制模块,还被配置为检测数据信息是否超过预设数据信息范围,当所述数据信息超过所述预设数据信息范围时,控制所述报警模块发出报警信息。
本申请实施例的第二方面提供了一种电磁水表,包括所述的微功耗通信电路。
本申请实施例的第一方面所提供的微功耗通信电路,通过电源隔离模块根据电池模块提供的电能产生两个相互隔离的第一电源和第二电源,通过第一电源为控制模块供电,通过第二电源为通信模块供电,只用一个电池就能实现对相互隔离的控制模块和通信模块的供电,节省了电池的占用空间,结构简单、体积小巧;可以广泛适用于基于电池供电的流量计、温度计或压力表等仪表设备以及作业现场有电磁干扰或防雷要求的工业环境。
本申请实施例的第二方面所提供的电磁水表,通过采用本申请实施例的第一方面所提供的微功耗通信电路,结构简单、体积小巧且电气隔离度高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的第一种微功耗通信电路的电路图;
图2为本申请实施例提供的第二种微功耗通信电路的第一种结构示意图;
图3为本申请实施例提供的第二种微功耗通信电路的第二种结构示意图;
图4为本申请实施例提供的第二种微功耗通信电路的原理图。
其中,图中各附图标记:
1-电池模块,2-电源隔离模块,3-控制模块,4-通信模块,5-报警模块。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“电连接于”另一个元件,它可以是直接电连接到另一个元件或间接电连接至该另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
图1为本申请实施例提供的第一种微功耗通信电路的电路图。
如图1所示,本申请实施例提供的第一种微功耗通信电路100,包括第一电池BAT1、第二电池BAT2、控制芯片U1、光耦隔离芯片U2和RS485芯片U3;第一电池BAT1与控制芯片U1、光耦隔离芯片U2的一端电连接,为控制芯片U1和光耦隔离芯片U2的一端供电;第二电池BAT2与光耦隔离芯片U2的另一端和RS485芯片电连接,为RS485芯片和光耦隔离芯片U2的另一端供电;数据采集设备300与RS485芯片电连接,用于采集外部数据信息并传输至RS485芯片,再由RS485芯片经光耦隔离芯片U2传输至控制芯片U1。
在应用中,控制芯片可以通过任意具有数据处理功能的器件实现,例如,中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器(例如,微处理单元(Microcontroller Unit,MCU))或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。图1中示例性的示出控制芯片U1为MCU。如图1所示,在一个实施例中,微功耗通信电路100中各部件的具体连接关系如下:
第一电池BAT1与控制芯片U1的电源端、光耦隔离芯片U2的一端电连接,第一电池BAT1主要为控制芯片U1和光耦隔离芯片U2的一端供电;
第二电池BAT2与光耦隔离芯片U2的另一端和RS485芯片U3的电源端电连接,第二电池BAT2主要为RS485芯片U3和光耦隔离芯片U2的另一端供电;
控制芯片U1的接收数据(Receive Data,RXD)引脚和光耦隔离芯片U2的接收数据(RXD)引脚电连接,控制芯片U1的发送数据(Transmit Data,TXD)引脚和光耦隔离芯片U2的发送数据(TXD)引脚电连接,控制芯片U1的收发指示(T/R)引脚和光耦隔离芯片U2的收发指示(T/R)引脚电连接;通过控制芯片U1的接收数据引脚接收光耦隔离芯片U2的数据,通过控制芯片U1的发送数据引脚向光耦隔离芯片U2发送数据,通过控制芯片U1的收发指示引脚向光耦隔离芯片U2发送收发指示;
光耦隔离芯片U2的接收数据(RXD)引脚和RS485芯片U3的接收数据(RXD)引脚电连接,光耦隔离芯片U2的发送数据(TXD)引脚和RS485芯片U3的发送数据(TXD)引脚电连接,光耦隔离芯片U2的收发指示(T/R)引脚和RS485芯片U3的收发指示(T/R)引脚电连接;通过光耦隔离芯片U2的接收数据引脚接收RS485芯片U3的数据,通过光耦隔离芯片U2的发送数据引脚向RS485芯片U3发送数据,通过光耦隔离芯片U2的收发指示引脚向RS485芯片U3发送收发指示;
RS485芯片U3的A引脚与数据采集设备300的A引脚电连接,RS485芯片U3的B引脚与数据采集设备300的B引脚电连接,数据采集设备300用于采集外部信息并传输至RS485芯片U3;
通过RS485芯片U3的A引脚和B引脚接收数据采集设备采集的数据信息,或向数据采集设备发送指示信息;通过数据采集设备采集外部数据信息。
在应用中,有线RS485作为一种仪表设备的通信方式,一般都是自带隔离功能的,所以在仪表设备内,除了设有专门给控制芯片供电的电池外,还会单独设置一个电池给RS485芯片供电,电池大量占用电磁水表内部的存储空间,仪表设备整体体积较大。
图2为本申请实施例提供的第二种微功耗通信电路的第一种结构示意图。
如图2所示,本申请实施例提供的第二种微功耗通信电路200可以包括:
电池模块1,被配置为提供电能;
电源隔离模块2,与电池模块1电连接,被配置为根据电能产生相互隔离的第一电源VCC1和第二电源VCC2;
控制模块3,与电源隔离模块2电连接,被配置为通过第一电源VCC1供电;
通信模块4,分别与电源隔离模块2和控制模块电连接,被配置为通过第二电源VCC2供电,与数据采集设备300电连接并将数据采集设备300采集的数据信息发送至控制模块3,以及将控制模块3的响应信息发送至数据采集设备300。
在应用中,通过电池模块为整个电路提供电能;通过电源隔离模块根据电能产生相互隔离的第一电源和第二电源,以通过第一电源为控制模块供电,通过第二电源为通信模块供电;通过通信模块分别与控制模块和数据采集设备进行信息传输,以便通信模块能够将数据采集设备采集的数据信息进行接口转换后传输至控制模块,以及将控制模块的响应信息进行接口转换后反馈至数据采集设备。
在应用中,当将微功耗通信电路应用到仪表设备时,将微功耗通信电路作为仪表设备的一部分,仪表设备可以是流量计(例如,电磁水表)、温度计或压力表等,相应的,数据信息可以包括水流量信息、温度信息或压力信息等。当将微功耗通信电路应用到流量计时,通过数据采集设备采集水流量信息,并通过通信模块传输至控制模块;当将微功耗通信电路应用到温度计时,通过数据采集设备采集温度信息,并通过通信模块传输至控制模块;当将微功耗通信电路应用到压力表时,通过数据采集设备采集压力信息并通过通信模块传输至控制模块。
在应用中,电池模块可以通过任意具有储能功能的电池及其外围电路实现,例如,电池可以为可充电式锂电池,其外围电路可以包括充电电路、直流转直流(Directcurrent/Direct current,DC/DC)电路或电源管理电路。
在应用中,电源隔离模块可以通过任意具有电气隔离功能的隔离芯片实现,例如,光耦隔离芯片或磁耦隔离芯片。
在应用中,控制模块可以通过任意具有数据处理功能的器件实现,例如,中央处理单元,还可以是其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现成可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
在应用中,通信模块可以通过任意可应用于仪表设备的具有有线或无线通信功能的器件实现,例如,具有无线局域网(Wireless Localarea Networks,WLAN)(如无线保真(Wireless Fidelity,Wi-Fi))、蓝牙、紫蜂(ZigBee)、移动通信网络、全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS),调频(Frequency Modulation,FM)等无线通信功能的无线通信器件,或者,具有RS485、仪表总线等有线通信功能的有线通信器件。
图3为本申请实施例提供的第二种微功耗通信电路的第二种结构示意图。
如图3所示,在一个实施例中,控制模块3还与电池模块1电连接;
控制模块3,还被配置为检测电池模块1的电量,以用于在电量耗尽前更换电池模块1。
在应用中,控制模块可以实时检测电池模块的电量,以便能够及时获取电池模块的剩余电量,并在电量耗尽前及时更换电池模块。
如图3所示,在一个实施例中,第二种微功耗通信电路200还可以包括报警模块5,报警模块5与控制模块3电连接;
控制模块3,还被配置为检测数据信息是否超过预设数据信息范围,当数据信息超过预设数据信息范围时,控制报警模块5发出报警信息,以提醒用户及时采取相应措施。
在应用中,将微功耗通信电路应用到流量计(例如电磁水表)时,控制模块可以在流量计采集的水流量信息超过预设水流量信息时,控制报警模块发出报警信息,以提醒用户水流量信息过大;将微功耗通信电路应用到温度计时,控制模块可以在温度计采集的温度信息超过预设温度信息时,控制报警模块发出报警信息,以提醒用户温度过高或过低;将微功耗通信电路应用到压力表时,控制模块可以在压力表采集的压力信息超过预设压力信息时,控制报警模块发出报警信息,以提醒用户压力过高或过低。
在应用中,报警模块可以通过显示屏、声音报警器、灯光报警器或声光报警器实现,声音报警器具体可以是蜂鸣器,灯光报警器具体可以是指示灯,声光报警器具体可以是蜂鸣器和指示灯的组合,对应的,报警信息可以为可视提示信息、声音信号、光信号或声光信号。可视提示信息可以以文字、代码、图形或图像等任意可视方式实现。在应用中,显示屏可以是薄膜晶体管液晶显示屏(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,TFT-LCD)、液晶显示屏(Liquid Crystal Display,LCD)、有机电激光显示屏(OrganicElectroluminesence Display,OLED)、量子点发光二极管(Quantum Dot Light EmittingDiodes,QLED)显示屏,七段或八段数码管等。
图4为本申请实施例提供的第二种微功耗通信电路的原理图。
如图4所示,在一个实施例中,控制模块3为MCU,标示为U1;
电源隔离模块2包括第一变压器T1、第一电容C1和稳压单元;
第一变压器T1初级侧的一端与电池模块1电连接,第一变压器T1初级侧的另一端与稳压单元的一端和第一电容C1的一端电连接,稳压单元的另一端和第一电容C1的另一端与控制模块3电连接,第一变压器T1的次级侧与通信模块4电连接;
第一变压器T1用于升高或降低电池模块的初始电压并从第一变压器的次级侧输出,第一电容C1用于将第一变压器T1的初级侧电压耦合到通信模块和控制模块,稳压单元用于升高或降低第一变压器T1的初级侧电压。
在应用中,通过第一变压器的初级侧进行高频储能后,通过第一电容C1进行耦合得到第一电源并向控制模块和通信模块供电,通过第一变压器的次级侧产生隔离的第二电源并向通信模块供电,从而实现只用一个电池即可同时向控制模块和通信模块供电,当将微功耗通信电路应用于仪表设备时,可以缩小电池在仪表设备内部的占用空间。
如图4所示,在一个实施例中,稳压单元包括DC/DC驱动芯片U4;
DC/DC驱动芯片U4的转换引脚与第一变压器T1初级侧和第一电容C1的公共连接端电连接,DC/DC驱动芯片U4的反馈引脚与第一电容C1和控制模块3的公共连接端电连接;
DC/DC驱动芯片用于对第一变压器T1的初级侧电压进行升压或降压。
在应用中,通过DC/DC驱动芯片U4对第一变压器初级侧的电压进行升压或降压处理,从而使电池模块的电压在预设电压范围(例如,2.5V至3.6V)内变化时,第一电源的电压始终都能保持在预设恒定电压附近(例如,3.0±0.2V);同时电池模块在满电的情况下电压为预设电压范围的上限值(例如,3.6V),传统通信电路在电池容量低于预设百分比(例如,30%)时立刻无法使用,而本申请实施例采用稳压单元,可以在电池容量低于预设百分比(例如,30%)时进行升压,保证电路的正常运行,提高电池利用率。
如图4所示,在一个实施例中,稳压单元还包括第一电阻R1和第二电阻R2;
第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端与DC/DC驱动芯片U4的反馈引脚电连接,第一电阻R1的另一端与第一电容C1和控制模块3的公共连接端电连接,第二电阻R2的另一端接地。
在应用中,通过DC/DC驱动芯片实现对第一电源的升压或降压处理,通过第一电阻和第二电阻组成稳压采样电路,采集稳压芯片的输出反馈电压。
如图4所示,在一个实施例中,电源隔离模块2还包括第一二极管D1和第二电容C2;
第一二极管D1的负极与第二电容C2的一端和控制模块3电连接,第一二极管D1的正极与第一电容C1的一端电连接,第二电容C2的另一端接地。
在应用中,通过第一二极管对第一变压器初级侧的高频电能进行整流处理,通过第二电容进行滤波处理,从而得到整流滤波后的第一电源,用于向控制模块和通信模块的一端供电。
如图4所示,在一个实施例中,电源隔离模块2还包括第二二极管D2和第三电容C3;
第二二极管D2的正极与第一变压器T1的次级侧电连接,第二二极管D2的负极与第三电容C3的一端和通信模块4电连接,第三电容C3的另一端接地。
在应用中,通过第二二极管对第一变压器次级侧的隔离电源进行整流处理,通过第三电容进行滤波处理,从而得到隔离的第二电源,用于向RS485芯片和通信模块的一端供电。
如图4所示,在一个实施例中,通信模块4包括隔离芯片U5和RS485芯片U3;
隔离芯片U5与控制模块3和电源隔离模块2电连接,RS485芯片U3与隔离芯片U5和数据采集设备300电连接。
在应用中,通过隔离芯片U5隔离控制模块的数据信号,以用于保护控制模块,通过RS485芯片U3传输数据采集设备和隔离芯片U5之间的数据信息。
如图4所示,在一个实施例中,本申请实施例提供的第二种微功耗通信电路中各部件之间的具体连接关系如下:控制芯片U1的接收数据(RXD)引脚和隔离芯片U5的接收数据(RXD)引脚电连接,控制芯片U1的发送数据(TXD)引脚和隔离芯片U5的发送数据(TXD)引脚电连接,控制芯片U1的收发指示(T/R)引脚和隔离芯片U5的收发指示(T/R)引脚电连接;
隔离芯片U5的接收数据(RXD)引脚和RS485芯片U3的接收数据(RXD)引脚电连接,隔离芯片U5的发送数据(TXD)引脚和RS485芯片U3的发送数据(TXD)引脚电连接,隔离芯片U5的收发指示(T/R)引脚和RS485芯片U3的收发指示(T/R)引脚电连接;
RS485芯片U3的A引脚与数据采集设备的A引脚电连接,RS485芯片U3的B引脚与数据采集设备的B引脚电连接。
通过隔离芯片隔离控制模块和RS485芯片之间的发送信号(例如TXD信号)、接收信号(例如RXD信号)和收发指示(例如T/R信号)的信息传输,通过RS485芯片实现与数据采集设备之间的发送数据和接收数据之间的信息传输,通过数据采集设备采集实时外部信息。
在应用中,隔离芯片可以为光耦隔离芯片或磁耦隔离芯片。
在应用中,隔离芯片可以为抗干扰能力强的光耦隔离芯片,或者功耗较低的磁耦隔离芯片。
在一个实施例中,DC/DC驱动芯片的频率大于或等于1MHz。
在应用中,通过DC/DC驱动芯片的频率大于或等于1MHz,从而有效提升第一电容的耦合能力。同时本申请的静态功耗较低(例如,可以仅为50μA),多产生一个隔离的第二电源的静态功耗也较低,(例如,可以只增加8μA)。
本申请实施例还提供一种电磁水表,包括上述实施例中的微功耗通信电路。
本申请提供的微功耗通信电路,通过电源隔离模块根据电池模块提供的电能产生两个相互隔离的第一电源和第二电源,通过第一电源为控制模块供电,通过第二电源为通信模块供电,只用一个电池就能实现为相互隔离的控制模块和通信模块的供电,节省了电池的占用空间,结构简单、体积小巧;可以广泛应用于基于电池供电的流量计、温度计或压力表等仪表设备以及作业现场有电磁干扰或防雷要求的工业环境,相比于通过两个电池供电的仪表设备的空间节省率可以达到40%以上,同时第二电源与第一电源可以实现高达5000V的隔离度。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的微功耗通信电路,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的微功耗通信电路实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯电连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯电连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种微功耗通信电路,其特征在于,包括:
电池模块,被配置为提供电能;
电源隔离模块,与所述电池模块电连接,被配置为根据所述电能产生相互隔离的第一电源和第二电源;
控制模块,与所述电源隔离模块电连接,被配置为通过所述第一电源供电;
通信模块,分别与所述电源隔离模块和所述控制模块电连接,被配置为通过所述第二电源供电,与数据采集设备电连接并将数据采集设备采集的数据信息发送至所述控制模块,以及将所述控制模块的响应信息发送至所述数据采集设备;
所述电源隔离模块,包括第一变压器、第一电容和稳压单元;
所述第一变压器初级侧的一端与所述电池模块电连接,所述第一变压器初级侧的另一端与所述稳压单元的一端和所述第一电容的一端电连接,所述稳压单元的另一端和所述第一电容的另一端与所述控制模块电连接,所述第一变压器次级侧与所述通信模块电连接。
2.如权利要求1所述的微功耗通信电路,其特征在于,所述稳压单元包括DC/DC驱动芯片;
所述DC/DC驱动芯片的转换引脚与所述第一变压器初级侧和所述第一电容的公共连接端电连接,所述DC/DC驱动芯片的反馈引脚与所述第一电容和所述控制模块的公共连接端电连接。
3.如权利要求2所述的微功耗通信电路,其特征在于,所述稳压单元还包括第一电阻和第二电阻;
所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端与所述DC/DC驱动芯片的反馈引脚电连接,所述第一电阻的另一端与所述第一电容和所述控制模块的公共连接端电连接,所述第二电阻的另一端接地。
4.如权利要求1-3任一项所述的微功耗通信电路,其特征在于,所述电源隔离模块还包括第一二极管和第二电容;
所述第一二极管的负极与所述第二电容的一端和所述控制模块电连接,所述第一二极管的正极与所述第一电容的一端电连接,所述第二电容的另一端接地。
5.如权利要求1-3任一项所述的微功耗通信电路,其特征在于,所述电源隔离模块还包括第二二极管和第三电容;
所述第二二极管的正极与所述第一变压器的次级侧电连接,所述第二二极管的负极与所述第三电容的一端和所述通信模块电连接,所述第三电容的另一端接地。
6.如权利要求1-3任一项所述的微功耗通信电路,其特征在于,所述通信模块包括隔离芯片和RS485芯片;
所述隔离芯片分别与所述控制模块、所述电源隔离模块和所述RS485芯片电连接;
所述RS485芯片,被配置为与所述数据采集设备电连接。
7.如权利要求1-3任一项所述的微功耗通信电路,其特征在于,所述控制模块还与所述电池模块电连接;
所述控制模块,还被配置为检测所述电池模块的电量,以用于在电量耗尽前更换电池模块。
8.如权利要求1-3任一项所述的微功耗通信电路,其特征在于,所述微功耗通信电路还包括报警模块,与所述控制模块电连接;
所述控制模块,还被配置为检测数据信息是否超过预设数据信息范围,当所述数据信息超过所述预设数据信息范围时,控制所述报警模块发出报警信息。
9.一种电磁水表,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述的微功耗通信电路。
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2021
- 2021-12-08 CN CN202111495558.8A patent/CN114353890B/zh active Active
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