CN204881720U - 无线远传超声波水表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无线远传超声波水表，包括信号采集器与微处理器，在该信号采集器的输入端连接有两组超声换能器，所述微处理器用于与所述信号采集器进行信息交互，所述微处理器还配置有无线通讯接口，该无线通讯接口用于实现远程无线通讯模块的热插拔，信号采集器通过两组超声换能器获取水管内的流量信息，微处理器将流量信息通过远程无线通讯模块传输至信号接收终端。其显著效果是：实现了超声波水表流量信息的远程传输，使用方便，实现成本低；设置双向瞬态抑制管对电路元件进行快速过电压保护，从而实现了远程无线通讯模块的热插拔。
Description
技术领域
本实用新型涉及到电子计量设备技术领域，具体地说，是一种无线远传超声波水表。
背景技术
在我国建筑物及工业计量事业迅速发展的背景下，建设部对小康住宅标准提出了三表出户的要求，因此，IC卡水表和远传水表因不必入户抄表的优点逐步成为目前主流智能水表产品。由于IC卡水表非实时管理机制的缺点以及远传通信技术发展，远传水表会成为未来市场上的主流水表。
远传水表从数据传输的角度分为有线远传水表和无线远传水表。与有线远传水表相比，无线远传水表无需布线，安装方便，施工费用低，扩展性和可维护性好，因此，无线远传水表极具成本和技术优势。
然而，现有超声波水表的硬件电路为成熟的固定集成模块，不能直接接入无线通讯模块后实现数据的无线远程传输。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种无线远传超声波水表，该水表通过对超声波水表的硬件电路中进行扩展，从而能够实现数据的无线远传。
为达到上述目的，本实用新型表述一种无线远传超声波水表，包括信号采集器，在该信号采集器的输入端连接有两组超声换能器，其关键在于：还包括微处理器，该微处理器用于与所述信号采集器进行信息交互，所述微处理器还配置有无线通讯接口，该无线通讯接口用于实现远程无线通讯模块的热插拔，所述远程无线通讯模块为基于GPRS的通讯模块；
所述无线通讯接口的第一引脚接模块电源，该无线通讯接口的第二引脚与模块电源的接地端相连，无线通讯接口的第三引脚串接电阻R18后连接所述微处理器的检测信号输出脚，无线通讯接口的第四引脚与微处理器的同步开关信号输出脚相连，无线通讯接口的第五引脚串接电阻R20后与微处理器的数据接收脚相连，微处理器的数据接收脚还经上拉电阻R19接工作电源，微处理器的数据接收脚还串接双向瞬态抑制管TVS1后接地，无线通讯接口的第六引脚串接电阻R21后与微处理器的数据发送脚相连，微处理器的数据发送脚还经上拉电阻R22接工作电源，微处理器的数据发送脚还串接双向瞬态抑制管TVS2后接地，无线通讯接口的第七引脚接地；
所述双向瞬态抑制管TVS1还并联有电容C40，所述双向瞬态抑制管TVS2并联有电容C41。
在使用过程中，信号采集器通过两组超声换能器获取水管内的流量信息，同时信号采集器将流量信息上传至所述微处理器，最后微处理器将流量信息通过远程无线通讯模块传输至信号接收终端。在微处理器与无线通讯接口之间的串行通讯线上均设置有双向瞬态抑制管，能够对电路元件进行快速过电压保护，从而实现了远程无线通讯模块的热插拔。本方案通过在超声波水表的信号采集器上连接一块配置有无线通讯接口的微处理器，插上远程无限通讯模块即可实现超声波水表流量信息的远程传输，实现成本低，使用方便；同时可通过微处理器进行功能性扩展，实用性好。
进一步的技术方案是，在所述微处理器的输出端上还连接有LCD显示器。
通过LCD显示器可以方便的查看超声波水表获取的流量数据等信息。
更进一步的技术方案是，为了便于对超声波水表的各个模块进行统一管理，所述微处理器、信号采集器以及LCD显示器均由电源模块供电。
更进一步的技术方案是，所述电源模块包括TPS79730稳压芯片，该稳压芯片的输入端串接电阻R15后接3.6V直流电源，该稳压芯片的输出端输出3V工作电源为各个模块供电，该稳压芯片的PG端与输出端之间连接有电阻R16，所述稳压芯片的输入端还串接电容C38后接地，该稳压芯片的输出端与接地端之间还并行连接有电解电容C37与电容C39。
更进一步的技术方案是，优选所述微处理器为FreescaleKL单片机，所述信号采集器为DFLOW_UFO2模块。
本实用新型的显著效果是：通过在超声波水表的信号采集器上连接一块配置有无线通讯接口的微处理器，插上远程无限通讯模块即可实现超声波水表流量信息的远程传输，实现成本低；设置双向瞬态抑制管对电路元件进行快速过电压保护，从而实现了远程无线通讯模块的热插拔，使用方便；同时可通过微处理器进行功能性扩展，实用性好。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理框图；
图2是图1中信号采集器的电路原理图；
图3是图1中微处理器的电路原理图；
图4是图1中远程无线通讯模块的接口电路原理图；
图5是图1中电源模块的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。
如图1所示，一种无线远传超声波水表，包括信号采集器与微处理器，在该信号采集器的输入端连接有两组超声换能器，所示微处理器用于与所述信号采集器进行信息交互，所述微处理器还配置有无线通讯接口，该无线通讯接口用于实现远程无线通讯模块的热插拔，在所述微处理器的输出端上还连接有LCD显示器。
从图1中还可以看出，为了对超声波水表获取的信息进行存储，所述信号采集器还连接有第一存储器，所述微处理器还连接有第二存储器。
如图2-图3所示，所述信号采集器为DFLOW_UFO2模块，所述微处理器为FreescaleKL单片机，DFLOW_UFO2模块的M_S引脚、D_RXD引脚、D_TXD引脚、INT引脚、CON引脚、INIT引脚、NRESET引脚分别与FreescaleKL单片机的第九引脚、第一引脚、第二引脚、第五十七引脚、第五十六引脚、第五十五引脚、第四十三引脚一一对应连接。
如图3与图4所示，所述远程无线通讯模块为基于GPRS的通讯模块，所述无线通讯接口的第一引脚接VMod模块电源，该无线通讯接口的第二引脚与VMod模块电源的接地端相连，无线通讯接口的第三引脚串接电阻R18后连接所述微处理器的检测信号输出脚PULGS，无线通讯接口的第四引脚与微处理器的同步开关信号输出脚SSW相连，无线通讯接口的第五引脚串接电阻R20后与微处理器的数据接收脚G_RX相连，微处理器的数据接收脚G_RX还经上拉电阻R19接工作电源V3，微处理器的数据接收脚G_RX还串接双向瞬态抑制管TVS1后接地，无线通讯接口的第六引脚串接电阻R21后与微处理器的数据发送脚G_TX相连，微处理器的数据发送脚G_TX还经上拉电阻R22接工作电源，微处理器的数据发送脚G_TX还串接双向瞬态抑制管TVS2后接地，无线通讯接口的第七引脚接地；
所述双向瞬态抑制管TVS1还并联有电容C40，所述双向瞬态抑制管TVS2并联有电容C41。
本例中，为了便于对超声波水表的各个模块进行统一管理，所述微处理器、信号采集器、LCD显示器、第一存储器以及第二存储器均由电源模块供电。
如图5所示，所述电源模块包括TPS79730稳压芯片，该稳压芯片的输入端串接电阻R15后接3.6V直流电源，该稳压芯片的输出端输出3V工作电源V3为各个模块供电，该稳压芯片的PG端与输出端之间连接有电阻R16，所述稳压芯片的输入端还串接电容C38后接地，该稳压芯片的输出端与接地端之间还并行连接有电解电容C37与电容C39。
其工作原理为：
首先，信号采集器通过两组超声换能器获取水管内的流量信息，并将流量信息上传至所述微处理器，同时微处理器的检测信号输出脚PUL_GS输出高电平信号对无线通讯接口是否插接远程无线通讯模块进行检测，若是则微处理器将流量信息和压力信息通过远程无线通讯模块传输至信号接收终端；
在微处理器与无线通讯接口之间的串行通讯线上均设置有由双向瞬态抑制管构成的热插拔电路，能够对电路元件进行快速过电压保护，从而实现了远程无线通讯模块的热插拔。
Claims (5)
1.一种无线远传超声波水表，包括信号采集器，在该信号采集器的输入端连接有两组超声换能器，其特征在于：还包括微处理器，该微处理器用于与所述信号采集器进行信息交互，所述微处理器还配置有无线通讯接口，该无线通讯接口用于实现远程无线通讯模块的热插拔，所述远程无线通讯模块为基于GPRS的通讯模块；
所述无线通讯接口的第一引脚接模块电源，该无线通讯接口的第二引脚与模块电源的接地端相连，无线通讯接口的第三引脚串接电阻R18后连接所述微处理器的检测信号输出脚，无线通讯接口的第四引脚与微处理器的同步开关信号输出脚相连，无线通讯接口的第五引脚串接电阻R20后与微处理器的数据接收脚相连，微处理器的数据接收脚还经上拉电阻R19接工作电源，微处理器的数据接收脚还串接双向瞬态抑制管TVS1后接地，无线通讯接口的第六引脚串接电阻R21后与微处理器的数据发送脚相连，微处理器的数据发送脚还经上拉电阻R22接工作电源，微处理器的数据发送脚还串接双向瞬态抑制管TVS2后接地，无线通讯接口的第七引脚接地；
所述双向瞬态抑制管TVS1还并联有电容C40，所述双向瞬态抑制管TVS2并联有电容C41。
2.根据权利要求1所述的无线远传超声波水表，其特征在于：在所述微处理器的信号输出端上还连接有LCD显示器。
3.根据权利要求2所述的无线远传超声波水表，其特征在于：所述微处理器、信号采集器以及LCD显示器均由电源模块供电。
4.根据权利要求3所述的无线远传超声波水表，其特征在于：所述电源模块包括TPS79730稳压芯片，该稳压芯片的输入端串接电阻R15后接3.6V直流电源，该稳压芯片的输出端输出3V工作电源为各个模块供电，该稳压芯片的PG端与输出端之间连接有电阻R16，所述稳压芯片的输入端还串接电容C38后接地，该稳压芯片的输出端与接地端之间还并行连接有电解电容C37与电容C39。
5.根据权利要求1所述的无线远传超声波水表，其特征在于：所述微处理器为FreescaleKL单片机，所述信号采集器为DFLOW_UFO2模块。
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