CN205246643U - 便携式河湖水质在线监测仪表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种便携式河湖水质在线监测仪表，属于水质监测技术领域。所述的便携式河湖水质在线监测仪表包括ARM处理器模块以及与ARM处理器模块连接的UART模块、MINI？USB模块、Power？Input模块、GSM模块、TF？CARD模块、AUDIO模块、MIC模块、SIM？CARD模块、LCD模块、UP/DOWN？Vol？Key和OK？Key模块、Earphone模块和变压模块；可外接多种型号的水质传感器，主要用于对水质传感器的参数设置、操作和数据的显示与记录；多个水质参数均在同一屏幕上显示，读数无需翻页；通过连接水质传感器，利用搭载的软件设置、校准、运行仪器；采集、存储数据；支持数据表和实时曲线，数据分析和统计；具有体积小、造型新颖、操作简单、交互性好、价格低廉等特点。
Description
技术领域
本实用新型属于水质监测技术领域，是一种以ARM处理器为核心的便携式河湖水质在线监测仪表，用于实时测量与显示河湖水质信息。
背景技术
我国水质信息监测方法主要有三种方法：(1)现场人工取样、实验室分析方法，虽然在实验室中分析手段完备，但实验室监测存在监测频次低、采样误差大、监测数据分散、不能及时反映污染变化状况等缺陷，难以满足政府和企业进行有效水环境管理的需求；(2)大型固定式水质自动监测站，其体积庞大，不易移动，造价和维护成本高；(3)以常规船舶监测为载体的移动手持监测仪表，其水质测试参数单一，且不能实时传输数据。可见，这几种监测方法都有各自的缺陷，无法便捷、实时、动态、大范围的监测水域情况。因此，基于此现状，研发一套便携式河湖水质在线监测仪表已成为当务之急。该仪表通过连接水质传感器读取多个水质参数显示在同一屏幕上，支持无线远程传输水质参数数据、数据表和实时曲线，同时支持数据分析和统计功能，为防治水体富营养化和水质监测提供了一个方便、有效地平台。具有重要的社会价值和生态价值。
实用新型内容
本实用新型是一种基于ARM处理器的便携式河湖水质在线监测仪表，所述的便携式河湖水质在线监测仪表可外接多种型号的水质传感器，主要用于对水质传感器的参数设置、操作和数据的显示与记录。多个水质参数均在同一屏幕上显示，读数无需翻页。通过连接水质传感器，利用搭载的软件设置、校准、运行仪器；采集、存储数据；支持数据表和实时曲线，数据分析和统计。
便携式河湖水质在线监测仪表包括ARM处理器模块以及与ARM处理器模块连接的UART模块、MINIUSB模块、PowerInput模块、GSM模块、TFCARD模块、AUDIO模块、MIC模块、SIMCARD模块、LCD模块、UP/DOWNVolKey和OKKey模块、Earphone模块和变压模块。
所述的ARM处理器模块采用M121_MODULE型号U9芯片，共有184个引脚。
UART模块采用U2和U15，所述的U2为CONECTOR_5PIN接口，所述的U15采用TXS0104芯片，ARM处理器引脚25URXD2与TXS0104芯片的引脚2A1连接，ARM处理器引脚24UTXD2与TXS0104芯片的引脚3A2连接，ARM处理器引脚23URXD1与TXS0104芯片的引脚4A3连接，ARM处理器引脚22UTXD1与TXS0104芯片的引脚5A4连接；TXS0104芯片引脚1VCCA与VCC1V8连接并与TXS0104芯片自身引脚8OE连接，引脚7GND接地；TXS0104芯片引脚14VCCB与ARM处理器引脚167连接，TXS0104芯片引脚13B1与CONECTOR_5PIN接口引脚1连接，TXS0104芯片引脚12B2与CONECTOR_5PIN接口引脚2连接，TXS0104芯片引脚11B3与CONECTOR_5PIN接口引脚4连接，TXS0104芯片引脚10B4与CONECTOR_5PIN接口引脚5连接，CONECTOR_5PIN接口引脚3接地。
所述的MINIUSB模块采用USB_CON_2接口，型号为imiUSBB-TYPE；ARM处理器引脚13VBUS与USB_CON_2接口引脚1VBUS连接，其中连接一个22uF的下拉电容C39，ARM处理器引脚156USB_DM与USB_CON_2接口引脚2D-连接，ARM处理器引脚157USB_DP与USB_CON_2接口引脚3D+连接，ARM处理器引脚73USB_INT与USB_CON_2接口引脚4NC连接，其中ARM处理器引脚156USB_DM、引脚157USB_DP、引脚73USB_INT分别接一个ESD-0402-LF的下拉压敏电阻D14、D15、D16，USB_CON_2接口引脚5接地。
传输模块包括两种传输模式：wifi/3G的无线传输模式和USB的有线传输模式，采用3Gwifi二合一模块，传输模块接口包括：开、关机控制，复位重启动控制，SD卡存储，USB输出。
PowerInput模块电路中采用J7接口，ARM处理器引脚17VBAT连接J7接口引脚2，在ARM处理器引脚17VBAT并联一对1uF的滤波电容C65、C66，电容C65、C66另一端接地；4.7uF的电容C14正极接1.8V电压，负极接地；J7接口引脚1接地；
GSM模块采用SGM3141芯片U4和FLASH_LED接口；电路中，ARM处理器引脚17VBAT与GSM3141芯片引脚1VIN连接，并在二者之间并联一个4.7uF的电容C33，电容C33另一端接地；GSM3141芯片引脚2C1与引脚3C2之间串联一个1uF的电容C34；ARM处理器引脚102TORCH/FLASH与GSM3141芯片引脚4FLASH连接；ARM处理器引脚64ENABLE与GSM3141芯片引脚5EN连接；GSM3141芯片引脚6RSET与68KΩ的电阻R15连接并接地；GSM3141芯片引脚7FB与FLASH_LED接口引脚1连接并连接一个0.22KΩ的下拉电阻R14；GSM3141芯片引脚8SGND与引脚9PGND连接并接地；GSM3141芯片引脚10VOUT与FLASH_LED接口引脚2连接，并并联一个1uF的电容C31并接地。
在TFCARD模块电路中采用TF芯片SDCARD_MICRO_COCKET，ARM处理器引脚151MC1DA2与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚1DAT2连接，ARM处理器引脚152MC1DA3与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚2CD/DAT3连接，ARM处理器引脚150MC1CMD与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚3CMD连接，ARM处理器引脚169VMCH与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚4VDD连接，ARM处理器引脚154MC1CK与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚5CLK连接，ARM处理器引脚149MC1DA0与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚7DAT0连接，ARM处理器引脚153MC1DA1与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚8DAT1连接，ARM处理器引脚76MSDC1_INSI与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚9NCD连接，其中ARM处理器引脚151MC1DA2、引脚152MC1DA3、引脚150MC1CMD、引脚154MC1CK、引脚149MC1DA0、引脚153MC1DA1、引脚76MSDC1_INSI分别与一个ESD-0402-LF的压敏电阻D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8连接，各压敏电阻另一端均接地，引脚169VMCH与一个4.7uF的电容C11连接，并且电容C11另一端接地；SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚6VSS、引脚10PAD、引脚11PAD、引脚12PAD、引脚13PAD连接接地。
在AUDIO模块电路中采用SPEAKER接口和J14接口，ARM处理器引脚176SPK2_N_PAD通过FB的电感L1与SPEAKER接口的引脚2连接，ARM处理器引脚177SPK2_P_PAD通过FB的电感L2与SPEAKER接口的引脚1连接，其中SPEAKER接口引脚1、引脚2分别连接一个33pF的电容C5、C4并且电容C5和C4的另一端均接地；ARM处理器引脚178SPK1_P_PAD通过FB的电感L5与J14接口1连接，ARM处理器引脚179SPK1_N_PAD通过FB的电感L3与J14接口的引脚2连接，其中J14接口的引脚1、引脚2分别连接一个33pF的电容C10、C8并且电容C10、C8另一端接地。
在MIC模块电路中，ARM处理器引脚3MICP0_PAD串联一个1uF的电容C84和一个FB的电感L18与J2接口连接，ARM处理器引脚2MICN0_PAD串联一个1uF的电容C85和一个FB的电感L19与J8接口连接，J2接口与J8接口之间连接一个100pF的电容C92，J2接口与J8接口分别连接一个33pF的电容C95、C96并且电容C95、C96另一端接地；ARM处理器引脚1MICBIAS0串联一个1KΩ的电阻R49和一个1.5KΩ的电阻R50连接到1uF的电容C84与FB的电感L18之间，1uF的电容C85与FB的电感L19之间接出来一条电路串联一个1.5KΩ的电阻R52和一个1KΩ的电阻R60并接地；在1KΩ的电阻R49和1.5KΩ的电阻R50之间接出一条电路串联一个10uF的电容C110并连接到1.5KΩ的电阻R52和1KΩ的电阻R60之间的电路上。
在SIMCARD模块电路中采用SIM_SOCKET_3芯片简称SIM，ARM处理器引脚164VSIM_PMU与SIM_SOCKET_3芯片的引脚1VCC连接；ARM处理器引脚161SIM_SIO与SIM_SOCKET_3芯片的引脚6IO连接；ARM处理器引脚163SIM_SCLK与SIM_SOCKET_3芯片的引脚3CLK连接；ARM处理器引脚162SIM_SRST与SIM_SOCKET_3芯片的引脚2RESET连接；ARM处理器引脚164VSIM_PMU与引脚161SIM_SIO之间连接一个10K的电阻R16；ARM处理器引脚164VSIM_PMU、引脚161SIM_SIO、引脚163SIM_SCLK和引脚162SIM_SRST分别外接一个ESD-0402-LF的压敏电阻D9、D12、D11和D10并且各自的另一端接地；RM处理器引脚164VSIM_PMU、引脚161SIM_SIO、引脚163SIM_SCLK和引脚162SIM_SRST分别外接一个0.1uF、33pF、33pF和33pF的电容C21、C32、C30和C24并且各自的另一端接地；SIM_SOCKET_3芯片的引脚4GND接地。
在LCD模块电路中采用J4接口、CP2123/RT9293D芯片和74LVC1G08芯片，ARM处理器引脚117MIPI_D0-与J4接口引脚5D0-连接；ARM处理器引脚116MIPI_D0+与J4接口引脚6D0+连接；ARM处理器引脚114MIPI_D1-与J4接口引脚8D1-连接；ARM处理器引脚115MIPI_D1+与J4接口引脚9D1+连接；ARM处理器引脚111MIPI_CLK-与J4接口引脚11CLK-连接；ARM处理器引脚112MIPI_CLK+与J4接口引脚12CLK+连接；ARM处理器引脚94LPTE与J4接口引脚20VSYNC_OUT连接；ARM处理器引脚95LCD_RESET与J4接口引脚22RESET连接并且外接一个0.1uF的电容C26另一端接地；ARM处理器引脚11LCD_IO_1V8与J4接口引脚24IOVCC连接并外接一个0.1uF的电容C26另一端接地；ARM处理器引脚165LCD_2V8与J4接口引脚25VCC连接；VCC1V8串联一个1KΩ的电阻R12和一个NC的电阻R11接地，在电阻R12与电阻R11之间外接到J4接口的引脚3LCD_ID端；ARM处理器引脚93PWM1与74LVC1G08芯片引脚1B连接；ARM处理器引脚103BL_PWM与74LVC1G08芯片引脚1A连接；74LVC1G08芯片引脚3GND接地；VCC1V8与74LVC1G08芯片引脚5VCC连接并外接一个0.1uF的电容C107另一端接地；74LVC1G08芯片引脚4Y与CP2123/RT9293D芯片引脚4EN连接；ARM处理器引脚17VBAT通过一个3R3的线圈L4与CP2123/RT9293D芯片引脚1LX连接，另外引脚1LX通过一个二极管D5与J4接口的引脚2LED_A连接；ARM处理器引脚17VBAT与CP2123/RT9293D芯片引脚6VIN连接，另外引脚17VBAT通过一对并联的0.1uF的电容C9和22uF的有极电容C12与CP2123/RT9293D芯片引脚2GND连接并接地；J4接口的引脚2LED_A与CP2123/RT9293D芯片引脚5VOUT连接并外接一对并联的0.1uF的电容C15和1uF/50V的电容C16并接地；J4接口的引脚1LED_K与CP2123/RT9293D芯片引脚3FB连接并外接一个2R71％的电阻R9另一端接地。
显示模块采用5寸多点触控电容LCD触摸屏，I2C接口，分辨率<1mm，尺寸为90.10mm*74.90mm。
在UP/DOWNVolKey和OKKey模块电路中采用CONECTOR_4PIN_SMD接口和POWER1，ARM处理器引脚69KCOL1与CONECTOR_4PIN_SMD接口引脚4连接；ARM处理器引脚68KROW0分别与CONECTOR_4PIN_SMD接口引脚3和引脚1连接；ARM处理器引脚65KCOL0与CONECTOR_4PIN_SMD接口引脚2连接；ARM处理器引脚67KCOL2通过KEY_HOME的HOME按键与ARM处理器引脚68连接；ARM处理器引脚69KCOL1通过KEY_BACK的BACK按键与ARM处理器引脚68连接；ARM处理器引脚65KCOL0通过KEY_MENU的MENU按键与ARM处理器引脚68连接；ARM处理器引脚66KROW0与POWER1接口的引脚1连接；ARM处理器引脚67KCOL2与POWER1接口的引脚2连接。
在Earphone模块电路中，ARM处理器引脚184HPLP_PAD串联一个33KΩ的电阻R20和一个FB的电感L12与PJ-311D接口引脚4连接；ARM处理器引脚183HPRP_PAD串联一个33R的电阻R17和一个FB的电感L11与PJ-311D接口引脚3连接；其中在电阻R20和电感L12之间外接一条电路通过一个0.1uF的电容C38连接到电阻R17和电感L11之间的电路上，在电阻R20和电感L12之间又分别外接一个33pF的电容C36、两个10KΩ的电阻R18、R19并且另一端接地，在电阻R17和电感L11之间又分别外接一个33pF的电容C35、三个10KΩ的电阻R23、R24、R25并且另一端接地；ARM处理器引脚75EINT2_HP通过一个47KΩ的电阻R27与PJ-311D接口引脚5连接，同时PJ-311D接口引脚5连接外接一个470KΩ的上拉电阻R26并且另一端接VCC1V8电压；ARM处理器引脚88FM_ANT通过一个10KΩ的电阻R22与PJ-311D接口引脚1连接，ARM处理器引脚89FM_RX_N_6620串联一个10KΩ的电阻R21和一个FB的电感L13与PJ-311D接口引脚1连接，其中在电阻R21和电感L13之间接地；同时PJ-311D接口引脚1外接一个压敏电阻D13ESD-0402-LF和一个0.1uF的电容C37的并联电路并且另一端接地；ARM处理器引脚182AU_VIN1_N串联一个1uF的电容C46和一个4.7uF的电容C47并接地；ARM处理器引脚181AU_VIN1_P串联一个1uF的电容C57和一个FB的电感L15与PJ-311D接口引脚2连接；ARM处理器引脚180MICBIAS1通过一个1.5K的电阻R35连接到电容C46和电容C47之间的电路上；另外在电容C46和电容C47之间的电路外接一个100pF的电容C55连接到电容C57和电感L15之间的电路，同时电容C46和电容C47之间的电路又外串联一个33pF的电容C51和一个33pF的电容C54另一端连接到电容C57和电感L15之间的电路上，其中电容C51和电容C54之间外接地；ARM处理器引脚9ACCDET通过一个1KΩ的电阻R38连接到电容C57和电感L15之间的电路。
在变压模块电路中采用RT9167-18PB，ARM处理器引脚17VBAT与RT9167-18PB稳压器芯片引脚1IN连接；ARM处理器引脚103BL_PWM与RT9167-18PB稳压器芯片引脚3EN连接同时外接一个100KΩ的电阻R13另一端接地；RT9167-18PB稳压器芯片引脚5OUT经过变压后输出的电压为VCC1V8，其电压为1.8V供其它电路使用；RT9167-18PB稳压器芯片引脚4BYP/ADJ通过一个10nF的电容C23另一端接地；RT9167-18PB稳压器芯片引脚5OUT外接一个0.1uF的电容C1和一个22uF/10V的有极电容C28并联电路并且另一端接地，ARM处理器引脚165LCD_2V8外接一个0.1uF的电容C25和一个22uF的有极电容C22并联电路并且另一端接地，ARM处理器引脚167VCC3V3外接一个0.1uF的电容C94和一个22uF的有极电容C75并联电路并且另一端接地。
本实用新型的优点在于：
本实用新型提供的便携式河湖水质在线监测仪表，具有体积小、造型新颖、操作简单、交互性好、价格低廉等特点。
附图说明
图1为ARM处理器电路图；
图2为UART模块电路图；
图3为MINIUSB模块电路图；
图4为PowerInput模块电路图；
图5为GSM模块电路图；
图6为TFCARD模块电路图；
图7-1和7-2为AUDIO模块电路图；
图8为MIC模块电路图；
图9为SIMCARD模块电路图；
图10-1和10-2为LCD模块电路图；
图11-1和11-2为UP/DOWNVolKey和OKKey模块电路图；
图12-1和12-2为Earphone模块电路图；
图13为变压模块电路图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
本实用新型提供的是一种基于ARM处理器的便携式河湖水质在线监测仪表。所述的便携式河湖水质在线监测仪表包括ARM处理器模块以及与ARM处理器模块连接的UART模块、MINIUSB模块、PowerInput模块、GSM模块、TFCARD模块、AUDIO模块、MIC模块、SIMCARD模块、LCD模块、UP/DOWNVolKey和OKKey模块、Earphone模块和变压模块。
参照图1所示，所述的ARM处理器采用M121_MODULE型号U9芯片，共有184个引脚。所述ARM处理器基于Android操作系统，具有较高的处理性能，高度灵活性和可编程性。主频1GHz，2路视频输出。
参照图2所示，UART模块采用U2和U15，所述的U2为CONECTOR_5PIN接口，所述的U15采用TXS0104芯片，ARM处理器引脚25URXD2与TXS0104芯片的引脚2A1连接，ARM处理器引脚24UTXD2与TXS0104芯片的引脚3A2连接，ARM处理器引脚23URXD1与TXS0104芯片的引脚4A3连接，ARM处理器引脚22UTXD1与TXS0104芯片的引脚5A4连接；TXS0104芯片引脚1VCCA与VCC1V8连接并与TXS0104芯片自身引脚8OE连接，引脚7GND接地；TXS0104芯片引脚14VCCB与ARM处理器引脚167连接，TXS0104芯片引脚13B1与CONECTOR_5PIN接口引脚1连接，TXS0104芯片引脚12B2与CONECTOR_5PIN接口引脚2连接，TXS0104芯片引脚11B3与CONECTOR_5PIN接口引脚4连接，TXS0104芯片引脚10B4与CONECTOR_5PIN接口引脚5连接，CONECTOR_5PIN接口引脚3接地。
参照图3所示，所述的MINIUSB模块采用USB_CON_2接口，型号为imiUSBB-TYPE。ARM处理器引脚13VBUS与USB_CON_2接口引脚1VBUS连接，其中连接一个22uF的下拉电容C39，ARM处理器引脚156USB_DM与USB_CON_2接口引脚2D-连接，ARM处理器引脚157USB_DP与USB_CON_2接口引脚3D+连接，ARM处理器引脚73USB_INT与USB_CON_2接口引脚4NC连接，其中ARM处理器引脚156USB_DM、引脚157USB_DP、引脚73USB_INT分别接一个ESD-0402-LF的下拉压敏电阻D14、D15、D16，所述压敏电阻型号为ESD-0402-LF；USB_CON_2接口引脚5接地。
传输模块包括两种传输模式：wifi/3G的无线传输模式和USB的有线传输模式。采用3Gwifi二合一模块，可实现高速无线数据、互联网接入等服务，以及短信推送功能。传输模块接口包括：开、关机控制，复位重启动控制，SD卡存储，USB输出等。
参照图4所示，PowerInput模块电路中采用J7接口，ARM处理器引脚17VBAT连接J7接口引脚2，在ARM处理器引脚17VBAT并联一对1uF的滤波电容C65、C66，电容C65、C66另一端接地；4.7uF的电容C14正极接1.8V电压，负极接地；J7接口引脚1接地。
参照图5所示，GSM模块采用SGM3141芯片U4和FLASH_LED接口。电路中，ARM处理器引脚17VBAT与GSM3141芯片引脚1VIN连接，并在二者之间并联一个4.7uF的电容C33，电容C33另一端接地；GSM3141芯片引脚2C1与引脚3C2之间串联一个1uF的电容C34；ARM处理器引脚102TORCH/FLASH与GSM3141芯片引脚4FLASH连接；ARM处理器引脚64ENABLE与GSM3141芯片引脚5EN连接；GSM3141芯片引脚6RSET与68KΩ的电阻R15连接并接地；GSM3141芯片引脚7FB与FLASH_LED接口引脚1连接并连接一个0.22KΩ的下拉电阻R14；GSM3141芯片引脚8SGND与引脚9PGND连接并接地；GSM3141芯片引脚10VOUT与FLASH_LED接口引脚2连接，并并联一个1uF的电容C31并接地。
参照图6所示，在TFCARD模块电路中采用TF芯片SDCARD_MICRO_COCKET，ARM处理器引脚151MC1DA2与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚1DAT2连接，ARM处理器引脚152MC1DA3与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚2CD/DAT3连接，ARM处理器引脚150MC1CMD与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚3CMD连接，ARM处理器引脚169VMCH与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚4VDD连接，ARM处理器引脚154MC1CK与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚5CLK连接，ARM处理器引脚149MC1DA0与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚7DAT0连接，ARM处理器引脚153MC1DA1与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚8DAT1连接，ARM处理器引脚76MSDC1_INSI与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚9NCD连接，其中ARM处理器引脚151MC1DA2、引脚152MC1DA3、引脚150MC1CMD、引脚154MC1CK、引脚149MC1DA0、引脚153MC1DA1、引脚76MSDC1_INSI分别与一个ESD-0402-LF的压敏电阻D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8连接，各压敏电阻另一端均接地，引脚169VMCH与一个4.7uF的电容C11连接，并且电容C11另一端接地；SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚6VSS、引脚10PAD、引脚11PAD、引脚12PAD、引脚13PAD连接接地。
参照图7-1和7-2所示，在AUDIO模块电路中采用SPEAKER接口和J14接口，ARM处理器引脚176SPK2_N_PAD通过FB的电感L1与SPEAKER接口的引脚2连接，ARM处理器引脚177SPK2_P_PAD通过FB的电感L2与SPEAKER接口的引脚1连接，其中SPEAKER接口引脚1、引脚2分别连接一个33pF的电容C5、C4并且电容C5和C4的另一端均接地；ARM处理器引脚178SPK1_P_PAD通过FB的电感L5与J14接口1连接，ARM处理器引脚179SPK1_N_PAD通过FB的电感L3与J14接口的引脚2连接，其中J14接口的引脚1、引脚2分别连接一个33pF的电容C10、C8并且电容C10、C8另一端接地。
参照图8所示，在MIC模块电路中，ARM处理器引脚3MICP0_PAD串联一个1uF的电容C84和一个FB的电感L18与J2接口连接，ARM处理器引脚2MICN0_PAD串联一个1uF的电容C85和一个FB的电感L19与J8接口连接，J2接口与J8接口之间连接一个100pF的电容C92，J2接口与J8接口分别连接一个33pF的电容C95、C96并且电容C95、C96另一端接地；ARM处理器引脚1MICBIAS0串联一个1KΩ的电阻R49和一个1.5KΩ的电阻R50连接到1uF的电容C84与FB的电感L18之间，1uF的电容C85与FB的电感L19之间接出来一条电路串联一个1.5KΩ的电阻R52和一个1KΩ的电阻R60并接地；在1KΩ的电阻R49和1.5KΩ的电阻R50之间接出一条电路串联一个10uF的电容C110并连接到1.5KΩ的电阻R52和1KΩ的电阻R60之间的电路上。
参照图9所示，在SIMCARD模块电路中采用SIM_SOCKET_3芯片简称SIM，ARM处理器引脚164VSIM_PMU与SIM_SOCKET_3芯片的引脚1VCC连接；ARM处理器引脚161SIM_SIO与SIM_SOCKET_3芯片的引脚6IO连接；ARM处理器引脚163SIM_SCLK与SIM_SOCKET_3芯片的引脚3CLK连接；ARM处理器引脚162SIM_SRST与SIM_SOCKET_3芯片的引脚2RESET连接；ARM处理器引脚164VSIM_PMU与引脚161SIM_SIO之间连接一个10K的电阻R16；ARM处理器引脚164VSIM_PMU、引脚161SIM_SIO、引脚163SIM_SCLK和引脚162SIM_SRST分别外接一个ESD-0402-LF的压敏电阻D9、D12、D11和D10并且各自的另一端接地；RM处理器引脚164VSIM_PMU、引脚161SIM_SIO、引脚163SIM_SCLK和引脚162SIM_SRST分别外接一个0.1uF、33pF、33pF和33pF的电容C21、C32、C30和C24并且各自的另一端接地；SIM_SOCKET_3芯片的引脚4GND接地。
参照图10-1和10-2所示，在LCD模块电路中采用J4接口、U2(CP2123/RT9293D芯片)和U18(74LVC1G08芯片)，ARM处理器引脚117MIPI_D0-与J4接口引脚5D0-连接；ARM处理器引脚116MIPI_D0+与J4接口引脚6D0+连接；ARM处理器引脚114MIPI_D1-与J4接口引脚8D1-连接；ARM处理器引脚115MIPI_D1+与J4接口引脚9D1+连接；ARM处理器引脚111MIPI_CLK-与J4接口引脚11CLK-连接；ARM处理器引脚112MIPI_CLK+与J4接口引脚12CLK+连接；ARM处理器引脚94LPTE与J4接口引脚20VSYNC_OUT连接；ARM处理器引脚95LCD_RESET与J4接口引脚22RESET连接并且外接一个0.1uF的电容C26另一端接地；ARM处理器引脚11LCD_IO_1V8与J4接口引脚24IOVCC连接并外接一个0.1uF的电容C26另一端接地；ARM处理器引脚165LCD_2V8与J4接口引脚25VCC连接；VCC1V8串联一个1KΩ的电阻R12和一个NC的电阻R11接地，在电阻R12与电阻R11之间外接到J4接口的引脚3LCD_ID端；ARM处理器引脚93PWM1与74LVC1G08芯片引脚1B连接；ARM处理器引脚103BL_PWM与74LVC1G08芯片引脚1A连接；74LVC1G08芯片引脚3GND接地；VCC1V8与74LVC1G08芯片引脚5VCC连接并外接一个0.1uF的电容C107另一端接地；74LVC1G08芯片引脚4Y与CP2123/RT9293D芯片引脚4EN连接；ARM处理器引脚17VBAT通过一个3R3的线圈L4与CP2123/RT9293D芯片引脚1LX连接，另外引脚1LX通过一个二极管D5与J4接口的引脚2LED_A连接；ARM处理器引脚17VBAT与CP2123/RT9293D芯片引脚6VIN连接，另外引脚17VBAT通过一对并联的0.1uF的电容C9和22uF的有极电容C12与CP2123/RT9293D芯片引脚2GND连接并接地；J4接口的引脚2LED_A与CP2123/RT9293D芯片引脚5VOUT连接并外接一对并联的0.1uF的电容C15和1uF/50V的电容C16并接地；J4接口的引脚1LED_K与CP2123/RT9293D芯片引脚3FB连接并外接一个2R71％的电阻R9另一端接地。
显示模块(即)采用5寸多点触控电容LCD触摸屏，I2C接口，分辨率<1mm，尺寸为90.10mm*74.90mm。主要用于显示采集的水质多参数数据以及各个水质多参数指标曲线；另外，可通过触控按钮将水质多参数数据通过无线远程发送到上位机，类似于手机屏幕，可进行信息切换等。
参照图11-1和11-2所示，在UP/DOWNVolKey和OKKey模块电路中采用J9接口(CONECTOR_4PIN_SMD接口)和POWER1，ARM处理器引脚69KCOL1与CONECTOR_4PIN_SMD接口引脚4连接；ARM处理器引脚68KROW0分别与CONECTOR_4PIN_SMD接口引脚3和引脚1连接；ARM处理器引脚65KCOL0与CONECTOR_4PIN_SMD接口引脚2连接；ARM处理器引脚67KCOL2通过KEY_HOME的HOME按键与ARM处理器引脚68连接；ARM处理器引脚69KCOL1通过KEY_BACK的BACK按键与ARM处理器引脚68连接；ARM处理器引脚65KCOL0通过KEY_MENU的MENU按键与ARM处理器引脚68连接；ARM处理器引脚66KROW0与POWER1接口的引脚1连接；ARM处理器引脚67KCOL2与POWER1接口的引脚2连接。
参照图12-1和12-2所示，在Earphone模块电路中，ARM处理器引脚184HPLP_PAD串联一个33KΩ的电阻R20和一个FB的电感L12与PJ-311D接口引脚4连接；ARM处理器引脚183HPRP_PAD串联一个33R的电阻R17和一个FB的电感L11与PJ-311D接口引脚3连接；其中在电阻R20和电感L12之间外接一条电路通过一个0.1uF的电容C38连接到电阻R17和电感L11之间的电路上，在电阻R20和电感L12之间又分别外接一个33pF的电容C36、两个10KΩ的电阻R18、R19并且另一端接地，在电阻R17和电感L11之间又分别外接一个33pF的电容C35、三个10KΩ的电阻R23、R24、R25并且另一端接地；ARM处理器引脚75EINT2_HP通过一个47KΩ的电阻R27与PJ-311D接口引脚5连接，同时PJ-311D接口引脚5连接外接一个470KΩ的上拉电阻R26并且另一端接VCC1V8电压；ARM处理器引脚88FM_ANT通过一个10KΩ的电阻R22与PJ-311D接口引脚1连接，ARM处理器引脚89FM_RX_N_6620串联一个10KΩ的电阻R21和一个FB的电感L13与PJ-311D接口引脚1连接，其中在电阻R21和电感L13之间接地；同时PJ-311D接口引脚1外接一个压敏电阻D13ESD-0402-LF和一个0.1uF的电容C37的并联电路并且另一端接地；ARM处理器引脚182AU_VIN1_N串联一个1uF的电容C46和一个4.7uF的电容C47并接地；ARM处理器引脚181AU_VIN1_P串联一个1uF的电容C57和一个FB的电感L15与PJ-311D接口引脚2连接；ARM处理器引脚180MICBIAS1通过一个1.5K的电阻R35连接到电容C46和电容C47之间的电路上；另外在电容C46和电容C47之间的电路外接一个100pF的电容C55连接到电容C57和电感L15之间的电路，同时电容C46和电容C47之间的电路又外串联一个33pF的电容C51和一个33pF的电容C54另一端连接到电容C57和电感L15之间的电路上，其中电容C51和电容C54之间外接地；ARM处理器引脚9ACCDET通过一个1KΩ的电阻R38连接到电容C57和电感L15之间的电路。
参照图13所示，在变压模块电路中采用U3(RT9167-18PB)，ARM处理器引脚17VBAT与RT9167-18PB稳压器芯片引脚1IN连接；ARM处理器引脚103BL_PWM与RT9167-18PB稳压器芯片引脚3EN连接同时外接一个100KΩ的电阻R13另一端接地；RT9167-18PB稳压器芯片引脚5OUT经过变压后输出的电压为VCC1V8，其电压为1.8V供其它电路使用；RT9167-18PB稳压器芯片引脚4BYP/ADJ通过一个10nF的电容C23另一端接地；RT9167-18PB稳压器芯片引脚5OUT外接一个0.1uF的电容C1和一个22uF/10V的有极电容C28并联电路并且另一端接地，ARM处理器引脚165LCD_2V8外接一个0.1uF的电容C25和一个22uF的有极电容C22并联电路并且另一端接地，ARM处理器引脚167VCC3V3外接一个0.1uF的电容C94和一个22uF的有极电容C75并联电路并且另一端接地，其作用都是滤波。
上述提供的便携式河湖水质在线监测仪表的组成部分中，电源模块内置大容量可充电锂电池，充电后可连续工作至少8小时。充电电压12V，充电次数≤1000次，充电时间<3小时。电压适配器工作参数为220V/50Hz。如果电量不足，蜂鸣器会发出报警声。同时配备1.5米USB充电器，支持电脑USB直连工作。
Claims (2)
1.便携式河湖水质在线监测仪表，其特征在于：包括ARM处理器模块以及与ARM处理器模块连接的UART模块、MINIUSB模块、PowerInput模块、GSM模块、TFCARD模块、AUDIO模块、MIC模块、SIMCARD模块、LCD模块、UP/DOWNVolKey和OKKey模块、Earphone模块和变压模块；
所述的ARM处理器模块采用M121_MODULE型号U9芯片，共有184个引脚；
UART模块采用U2和U15，所述的U2为CONECTOR_5PIN接口，所述的U15采用TXS0104芯片，ARM处理器引脚25URXD2与TXS0104芯片的引脚2A1连接，ARM处理器引脚24UTXD2与TXS0104芯片的引脚3A2连接，ARM处理器引脚23URXD1与TXS0104芯片的引脚4A3连接，ARM处理器引脚22UTXD1与TXS0104芯片的引脚5A4连接；TXS0104芯片引脚1VCCA与VCC1V8连接并与TXS0104芯片自身引脚8OE连接，引脚7GND接地；TXS0104芯片引脚14VCCB与ARM处理器引脚167连接，TXS0104芯片引脚13B1与CONECTOR_5PIN接口引脚1连接，TXS0104芯片引脚12B2与CONECTOR_5PIN接口引脚2连接，TXS0104芯片引脚11B3与CONECTOR_5PIN接口引脚4连接，TXS0104芯片引脚10B4与CONECTOR_5PIN接口引脚5连接，CONECTOR_5PIN接口引脚3接地；
所述的MINIUSB模块采用USB_CON_2接口，型号为imiUSBB-TYPE；ARM处理器引脚13VBUS与USB_CON_2接口引脚1VBUS连接，其中连接一个22uF的下拉电容C39，ARM处理器引脚156USB_DM与USB_CON_2接口引脚2D-连接，ARM处理器引脚157USB_DP与USB_CON_2接口引脚3D+连接，ARM处理器引脚73USB_INT与USB_CON_2接口引脚4NC连接，其中ARM处理器引脚156USB_DM、引脚157USB_DP、引脚73USB_INT分别接一个ESD-0402-LF的下拉压敏电阻D14、D15、D16，USB_CON_2接口引脚5接地；
传输模块包括两种传输模式：wifi/3G的无线传输模式和USB的有线传输模式，采用3Gwifi二合一模块，传输模块接口包括：开、关机控制，复位重启动控制，SD卡存储，USB输出；
PowerInput模块电路中采用J7接口，ARM处理器引脚17VBAT连接J7接口引脚2，在ARM处理器引脚17VBAT并联一对1uF的滤波电容C65、C66，电容C65、C66另一端接地；4.7uF的电容C14正极接1.8V电压，负极接地；J7接口引脚1接地；
GSM模块采用SGM3141芯片U4和FLASH_LED接口；电路中，ARM处理器引脚17VBAT与GSM3141芯片引脚1VIN连接，并在二者之间并联一个4.7uF的电容C33，电容C33另一端接地；GSM3141芯片引脚2C1与引脚3C2之间串联一个1uF的电容C34；ARM处理器引脚102TORCH/FLASH与GSM3141芯片引脚4FLASH连接；ARM处理器引脚64ENABLE与GSM3141芯片引脚5EN连接；GSM3141芯片引脚6RSET与68KΩ的电阻R15连接并接地；GSM3141芯片引脚7FB与FLASH_LED接口引脚1连接并连接一个0.22KΩ的下拉电阻R14；GSM3141芯片引脚8SGND与引脚9PGND连接并接地；GSM3141芯片引脚10VOUT与FLASH_LED接口引脚2连接，并并联一个1uF的电容C31并接地；
在TFCARD模块电路中采用TF芯片SDCARD_MICRO_COCKET，ARM处理器引脚151MC1DA2与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚1DAT2连接，ARM处理器引脚152MC1DA3与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚2CD/DAT3连接，ARM处理器引脚150MC1CMD与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚3CMD连接，ARM处理器引脚169VMCH与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚4VDD连接，ARM处理器引脚154MC1CK与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚5CLK连接，ARM处理器引脚149MC1DA0与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚7DAT0连接，ARM处理器引脚153MC1DA1与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚8DAT1连接，ARM处理器引脚76MSDC1_INSI与SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚9NCD连接，其中ARM处理器引脚151MC1DA2、引脚152MC1DA3、引脚150MC1CMD、引脚154MC1CK、引脚149MC1DA0、引脚153MC1DA1、引脚76MSDC1_INSI分别与一个ESD-0402-LF的压敏电阻D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8连接，各压敏电阻另一端均接地，引脚169VMCH与一个4.7uF的电容C11连接，并且电容C11另一端接地；SDCARD_MICRO_COCKET芯片引脚6VSS、引脚10PAD、引脚11PAD、引脚12PAD、引脚13PAD连接接地；
在AUDIO模块电路中采用SPEAKER接口和J14接口，ARM处理器引脚176SPK2_N_PAD通过FB的电感L1与SPEAKER接口的引脚2连接，ARM处理器引脚177SPK2_P_PAD通过FB的电感L2与SPEAKER接口的引脚1连接，其中SPEAKER接口引脚1、引脚2分别连接一个33pF的电容C5、C4并且电容C5和C4的另一端均接地；ARM处理器引脚178SPK1_P_PAD通过FB的电感L5与J14接口1连接，ARM处理器引脚179SPK1_N_PAD通过FB的电感L3与J14接口的引脚2连接，其中J14接口的引脚1、引脚2分别连接一个33pF的电容C10、C8并且电容C10、C8另一端接地；
在MIC模块电路中，ARM处理器引脚3MICP0_PAD串联一个1uF的电容C84和一个FB的电感L18与J2接口连接，ARM处理器引脚2MICN0_PAD串联一个1uF的电容C85和一个FB的电感L19与J8接口连接，J2接口与J8接口之间连接一个100pF的电容C92，J2接口与J8接口分别连接一个33pF的电容C95、C96并且电容C95、C96另一端接地；ARM处理器引脚1MICBIAS0串联一个1KΩ的电阻R49和一个1.5KΩ的电阻R50连接到1uF的电容C84与FB的电感L18之间，1uF的电容C85与FB的电感L19之间接出来一条电路串联一个1.5KΩ的电阻R52和一个1KΩ的电阻R60并接地；在1KΩ的电阻R49和1.5KΩ的电阻R50之间接出一条电路串联一个10uF的电容C110并连接到1.5KΩ的电阻R52和1KΩ的电阻R60之间的电路上；
在SIMCARD模块电路中采用SIM_SOCKET_3芯片简称SIM，ARM处理器引脚164VSIM_PMU与SIM_SOCKET_3芯片的引脚1VCC连接；ARM处理器引脚161SIM_SIO与SIM_SOCKET_3芯片的引脚6IO连接；ARM处理器引脚163SIM_SCLK与SIM_SOCKET_3芯片的引脚3CLK连接；ARM处理器引脚162SIM_SRST与SIM_SOCKET_3芯片的引脚2RESET连接；ARM处理器引脚164VSIM_PMU与引脚161SIM_SIO之间连接一个10K的电阻R16；ARM处理器引脚164VSIM_PMU、引脚161SIM_SIO、引脚163SIM_SCLK和引脚162SIM_SRST分别外接一个ESD-0402-LF的压敏电阻D9、D12、D11和D10并且各自的另一端接地；RM处理器引脚164VSIM_PMU、引脚161SIM_SIO、引脚163SIM_SCLK和引脚162SIM_SRST分别外接一个0.1uF、33pF、33pF和33pF的电容C21、C32、C30和C24并且各自的另一端接地；SIM_SOCKET_3芯片的引脚4GND接地；
在LCD模块电路中采用J4接口、CP2123/RT9293D芯片和74LVC1G08芯片，ARM处理器引脚117MIPI_D0-与J4接口引脚5D0-连接；ARM处理器引脚116MIPI_D0+与J4接口引脚6D0+连接；ARM处理器引脚114MIPI_D1-与J4接口引脚8D1-连接；ARM处理器引脚115MIPI_D1+与J4接口引脚9D1+连接；ARM处理器引脚111MIPI_CLK-与J4接口引脚11CLK-连接；ARM处理器引脚112MIPI_CLK+与J4接口引脚12CLK+连接；ARM处理器引脚94LPTE与J4接口引脚20VSYNC_OUT连接；ARM处理器引脚95LCD_RESET与J4接口引脚22RESET连接并且外接一个0.1uF的电容C26另一端接地；ARM处理器引脚11LCD_IO_1V8与J4接口引脚24IOVCC连接并外接一个0.1uF的电容C26另一端接地；ARM处理器引脚165LCD_2V8与J4接口引脚25VCC连接；VCC1V8串联一个1KΩ的电阻R12和一个NC的电阻R11接地，在电阻R12与电阻R11之间外接到J4接口的引脚3LCD_ID端；ARM处理器引脚93PWM1与74LVC1G08芯片引脚1B连接；ARM处理器引脚103BL_PWM与74LVC1G08芯片引脚1A连接；74LVC1G08芯片引脚3GND接地；VCC1V8与74LVC1G08芯片引脚5VCC连接并外接一个0.1uF的电容C107另一端接地；74LVC1G08芯片引脚4Y与CP2123/RT9293D芯片引脚4EN连接；ARM处理器引脚17VBAT通过一个3R3的线圈L4与CP2123/RT9293D芯片引脚1LX连接，另外引脚1LX通过一个二极管D5与J4接口的引脚2LED_A连接；ARM处理器引脚17VBAT与CP2123/RT9293D芯片引脚6VIN连接，另外引脚17VBAT通过一对并联的0.1uF的电容C9和22uF的有极电容C12与CP2123/RT9293D芯片引脚2GND连接并接地；J4接口的引脚2LED_A与CP2123/RT9293D芯片引脚5VOUT连接并外接一对并联的0.1uF的电容C15和1uF/50V的电容C16并接地；J4接口的引脚1LED_K与CP2123/RT9293D芯片引脚3FB连接并外接一个2R71％的电阻R9另一端接地；
显示模块采用5寸多点触控电容LCD触摸屏，I2C接口，分辨率<1mm，尺寸为90.10mm*74.90mm；
在UP/DOWNVolKey和OKKey模块电路中采用CONECTOR_4PIN_SMD接口和POWER1，ARM处理器引脚69KCOL1与CONECTOR_4PIN_SMD接口引脚4连接；ARM处理器引脚68KROW0分别与CONECTOR_4PIN_SMD接口引脚3和引脚1连接；ARM处理器引脚65KCOL0与CONECTOR_4PIN_SMD接口引脚2连接；ARM处理器引脚67KCOL2通过KEY_HOME的HOME按键与ARM处理器引脚68连接；ARM处理器引脚69KCOL1通过KEY_BACK的BACK按键与ARM处理器引脚68连接；ARM处理器引脚65KCOL0通过KEY_MENU的MENU按键与ARM处理器引脚68连接；ARM处理器引脚66KROW0与POWER1接口的引脚1连接；ARM处理器引脚67KCOL2与POWER1接口的引脚2连接；
在Earphone模块电路中，ARM处理器引脚184HPLP_PAD串联一个33KΩ的电阻R20和一个FB的电感L12与PJ-311D接口引脚4连接；ARM处理器引脚183HPRP_PAD串联一个33R的电阻R17和一个FB的电感L11与PJ-311D接口引脚3连接；其中在电阻R20和电感L12之间外接一条电路通过一个0.1uF的电容C38连接到电阻R17和电感L11之间的电路上，在电阻R20和电感L12之间又分别外接一个33pF的电容C36、两个10KΩ的电阻R18、R19并且另一端接地，在电阻R17和电感L11之间又分别外接一个33pF的电容C35、三个10KΩ的电阻R23、R24、R25并且另一端接地；ARM处理器引脚75EINT2_HP通过一个47KΩ的电阻R27与PJ-311D接口引脚5连接，同时PJ-311D接口引脚5连接外接一个470KΩ的上拉电阻R26并且另一端接VCC1V8电压；ARM处理器引脚88FM_ANT通过一个10KΩ的电阻R22与PJ-311D接口引脚1连接，ARM处理器引脚89FM_RX_N_6620串联一个10KΩ的电阻R21和一个FB的电感L13与PJ-311D接口引脚1连接，其中在电阻R21和电感L13之间接地；同时PJ-311D接口引脚1外接一个压敏电阻D13ESD-0402-LF和一个0.1uF的电容C37的并联电路并且另一端接地；ARM处理器引脚182AU_VIN1_N串联一个1uF的电容C46和一个4.7uF的电容C47并接地；ARM处理器引脚181AU_VIN1_P串联一个1uF的电容C57和一个FB的电感L15与PJ-311D接口引脚2连接；ARM处理器引脚180MICBIAS1通过一个1.5K的电阻R35连接到电容C46和电容C47之间的电路上；另外在电容C46和电容C47之间的电路外接一个100pF的电容C55连接到电容C57和电感L15之间的电路，同时电容C46和电容C47之间的电路又外串联一个33pF的电容C51和一个33pF的电容C54另一端连接到电容C57和电感L15之间的电路上，其中电容C51和电容C54之间外接地；ARM处理器引脚9ACCDET通过一个1KΩ的电阻R38连接到电容C57和电感L15之间的电路；
在变压模块电路中采用RT9167-18PB，ARM处理器引脚17VBAT与RT9167-18PB稳压器芯片引脚1IN连接；ARM处理器引脚103BL_PWM与RT9167-18PB稳压器芯片引脚3EN连接同时外接一个100KΩ的电阻R13另一端接地；RT9167-18PB稳压器芯片引脚5OUT经过变压后输出的电压为VCC1V8，其电压为1.8V供其它电路使用；RT9167-18PB稳压器芯片引脚4BYP/ADJ通过一个10nF的电容C23另一端接地；RT9167-18PB稳压器芯片引脚5OUT外接一个0.1uF的电容C1和一个22uF/10V的有极电容C28并联电路并且另一端接地，ARM处理器引脚165LCD_2V8外接一个0.1uF的电容C25和一个22uF的有极电容C22并联电路并且另一端接地，ARM处理器引脚167VCC3V3外接一个0.1uF的电容C94和一个22uF的有极电容C75并联电路并且另一端接地。
2.根据权利要求1所述的便携式河湖水质在线监测仪表，其特征在于：所述压敏电阻型号为ESD-0402-LF。
Priority Applications (1)
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| CN201521084397.3U CN205246643U (zh) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | 便携式河湖水质在线监测仪表 |
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|---|---|---|---|
| CN201521084397.3U CN205246643U (zh) | 2015-12-23 | 2015-12-23 | 便携式河湖水质在线监测仪表 |
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| CN (1) | CN205246643U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110989472A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-10 | 威创集团股份有限公司 | 一种用于兼容不同电平标准的设备及方法 |
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2015
- 2015-12-23 CN CN201521084397.3U patent/CN205246643U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110989472A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-10 | 威创集团股份有限公司 | 一种用于兼容不同电平标准的设备及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |