CN207147556U - 一种水量远程测量终端装置 - Google Patents

Abstract

一种水量远程测量终端装置，包括远传水表、稳压电源、显示屏、存储器、报警装置、光电隔离装置、总控装置和用于与gprs通信的串行接口装置；所述稳压电源的输出端分别与远传水表、总控装置的电源输入端和串行接口装置的电源输入端相连；所述总控装置分别与光电隔离装置、串行接口装置、存储器、显示屏和报警装置相连。本实用新型打破了以往极易受地理环境影响的人工水量测量方式,减少了现场工作人员的工作量，使远距离监测用水得以成功的实现，降低了经济成本，利于节约水资源，具有不言而喻的益处。

Description

一种水量远程测量终端装置

技术领域

本实用新型涉及水量测量技术领域，具体地说是一种水量远程测量终端装置。

背景技术

水是人类和所有生物赖以生存的物质基础，也是一切工农业生产所需要的自然资源。但是随着人口基数的不断增大，对于水的需求量也不断增加，及时了解水量信息有助于合理利用水资源。在工农业生产过程中, 经常需要对水量进行测量。但是, 在一般的情况下, 往往需要测量的水表或水塔等和控制室之间有相当长的距离, 且位置比较分散，人力投入较大，给测量带来了极大的不方便，经济成本较高。在我国的水资源管理方面，对于水量的测量方法相对落后，经常采用人工估算、人工抄表等方法，水量监测的方法相对单一贫乏，会受到地理环境等因素的限制，不能够较好的满足传输数据的要求，所以实现水量的远程传送必不可少, 它可以方便地了解各种水量信息,而且不需要过多的人工，使用远程测量终端所节省的经济成本也十分可观。

发明内容

本实用新型的目的在于完成无需人工协助可智能化采集水量信息远距离传送数据，减少现场工作人员的工作量，使水量监测智能化，水量信息更加精准，用于解决现有水量监测需人工抄表，容易导致数据错误，且在地理环境恶劣的地方易威胁监测人员人身安全的问题。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种水量远程测量终端装置，其特征是，包括远传水表、光电隔离装置、稳压电源、显示屏、报警装置、存储器、总控装置和与用于与gprs通信的串行接口装置；所述稳压电源的输出端分别与远传水表、总控装置的电源输入端和串行接口装置的电源输入端相连；所述总控装置分别与光电隔离装置、串行接口装置、存储器、显示屏和报警装置相连。

进一步地，所述总控装置包括单片机电路及其由复位电路、晶振电路组成的外围电路；所述的远传水表为可购买获得的脉冲式远传水表；所述的光电隔离装置包括光电隔离电路；所述的稳压电源包括电源电路；所述的显示屏包括lcd显示电路；所述的存储器包括外围存储器电路；所述的串行接口装置包括串行接口电路；所述的报警装置包括报警电路。

进一步地，所述的单片机电路包括AT89C52芯片电路。

所述的复位电路包括复位按钮s1、电阻r1、电容c3；所述复位按钮s1的一端和电阻r1的一端相连并接地，所述复位按钮s1的另一端和电容c3的另一端分别与电阻r1的一端和AT89C52芯片的rst引脚相连，所述电容c3的另一端和复位按钮s1相连并接5v电压。

所述的晶振电路包括电容c1、电容c2和晶振x1；所述电容c1的一端和电容c2的一端相连并接地，所述电容c1的另一端与晶振x1的1号引脚相连并与AT89C52芯片的xtal1引脚相连,所述电容c2的另一端与晶振x1的2号引脚相连并与AT89C52芯片的xtal2引脚相连。

所述的光电隔离电路包括光电耦合器u5、电阻r6、电阻r7；所述光电耦合器u5由发光二极管与光电三极管组成，所述发光二极管的1号引脚与电阻r7相连并与远传水表中的流量计1号引脚相连，发光二极管的2号引脚与远传水表中的流量计2号引脚相连，所述光电三极管的4号引脚接地，5号引脚与电阻r6的一端相连并与AT89C52芯片的p3.2引脚相连，所述电阻r6的另一端接5v电压。

所述电源电路包括变压器、整流桥、滤波电容c4、电容c5、7805稳压器、电容c6、发光二极管d1、电阻r3；所述变压器把220V的交流电经过降压作用变为5V交流电与整流桥的1号与2号引脚相连，整流桥利用二极管单向导通的性能，将5V交流电变成直流电，3号与4号引脚和滤波电容c4、电容c5的两端相连并接入7805稳压器1号引脚与2号引脚，所述7805稳压器2号引脚接地，3号引脚与电容c6及发光二极管d1的一端相连输出5v电压，所述电容c6的一端与整流桥的3号引脚及电容c4、电容c5的一端相连与电阻r3的一端连接接入地，另一端与7805稳压器3号引脚相连与发光二极管d1一端接入地，所述发光二极管d1另一端与电阻r3相连，所述电阻r3另一端接地。

所述的lcd显示电路包括lcd1602芯片、可调电阻rv1、开关sw1；所述可调电阻rv1的1号引脚与5v电压相连，2号引脚接地，lcd1602芯片的vee引脚和可调电阻rv1的3号引脚相连，lcd1602芯片的vss引脚接地，开关sw1的一端与lcd1602芯片的vdd引脚相连，一端与5v电压相连，lcd1602芯片的rs引脚与AT89C52芯片的p2.0引脚相连，lcd1602芯片的r/w引脚与AT89C52芯片的p2.1引脚相连，lcd1602芯片的e引脚与AT89C52芯片的p2.2引脚相连，lcd1602芯片的d0-d7引脚与AT89C52芯片的p0.0-p0.7引脚相连。

所述的外围存储器电路包括at24c04芯片、电阻r4、电阻r5；所述at24c04芯片的a1号引脚、a2号引脚和wp引脚接地，at24c04芯片的sda引脚与电阻r4的一端相连并接AT89C52芯片的p2.7引脚，at24c04芯片的sck引脚与电阻r5的一端相连并接AT89C52芯片的p2.6引脚，电阻r4的另一端与电阻r5的一端相连接5v电压。

所述的串行接口电路包括max232芯片、电容c7、电容c8、电容c1、电容c10和rs-232串行接口；所述电容c7的两端分别与max232芯片的1号引脚和3号引脚相连，电容c8的两端分别与max232芯片的4号引脚和5号引脚相连，max232芯片的11号引脚与AT89C52芯片的p3.1引脚相连，max232芯片的12号引脚与msp430f149芯片的p3.0引脚相连，max232芯片的13号引脚与rs-232串行接口的txd引脚相连，max232芯片的14号引脚与rs-232串行接口的rxd引脚相连，max232芯片的2号引脚与电容c10的一端相连，max232芯片的6号引脚与电容c1的一端相连，电容c10的另一端接5v电压，电容c1的另一端接地。

所述的报警电路包括电阻r2、二极管d1、三极管q1；所述电阻r2一端接5v电压，另一端与二极管d1相连，所述二极管d1另一端与三极管q1的一端相连，所述三极管q1一端接AT89C52芯片的p1.7引脚，另一端接地。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型可以实现水量数据的远距离传输,可以选择按开关进行液晶显示实际用水量,人为主动查询水量数据。在本实用新型运行时,只要读取到用水量数据,系统就会存储用水量数据,通过串口与modem连接通过gprs网络发送到数据管理中心,数据管理中心远程接收用水量信息。这种设计打破了以往单纯靠人工抄表来记录用水量信息的方式，既节省人力，又可为企业节省可观的经济效益，具有不言而喻的益处。

本实用新型具有报警电路，用水量过量时可以鸣笛报警，对用水单位起到警示作用,可以进一步排查问题，节约水资源。

本实用新型采用AT89C52单片机，有正常、空闲和掉电三种模式，可以显著减少电的损失，性能高，并且与标准的MCS-51指令系统和8052产品引脚兼容，适用场合较为广泛。

附图说明

图1为本实用新型的结构连接图。

图2为本实用新型单片机电路图。

图3为本实用新型复位电路图。

图4为本实用新型晶振电路图。

图5为本实用新型光电隔离电路图。

图6为本实用新型电源电路图。

图7为本实用新型lcd显示电路图。

图8为本实用新型外围存储器电路图。

图9为本实用新型串行接口电路图。

图10为本实用新型报警电路图。

具体实施方式

如图1所示，一种水量远程测量终端装置,包括远传水表、光电隔离装置、稳压电源、显示屏、报警装置、存储器、总控装置和与用于与gprs通信的串行接口装置；所述稳压电源的输出端分别与远传水表、总控装置的电源输入端和串行接口装置的电源输入端相连；所述总控装置分别与光电隔离装置、串行接口装置、存储器、显示屏和报警装置相连。

总控装置包括单片机电路及其由复位电路、晶振电路组成的外围电路；远传水表为可购买获得的脉冲式远传水表；光电隔离装置包括光电隔离电路；稳压电源包括电源电路；显示屏包括lcd显示电路；存储器包括外围存储器电路；串行接口装置包括串行接口电路；报警装置包括报警电路。

如图2所示，单片机电路包括AT89C52芯片电路。

如图3所示，复位电路包括复位按钮s1、电阻r1、电容c3，复位按钮s1的一端和电阻r1的一端相连并接地，另一端和电容c3的另一端分别与电阻r1的一端和AT89C52芯片的rst引脚相连，电容c3的另一端和复位按钮s1相连并接5v电压。用复位电路来进行初始化，使用手动复位，在rst引脚处接入10k上拉电阻和相应电容；在运行程序时按下复位键，就可以让程序重新运行，达到初始化的目的。

如图4所示，晶振电路包括电容c1、电容c2和晶振x1；电容c1的一端和电容c2的一端相连并接地，电容c1的另一端与晶振x1的1号引脚相连并与AT89C52芯片的xtal1引脚相连,电容c2的另一端与晶振x1的2号引脚相连并与AT89C52芯片的xtal2引脚相连。在xtal1和xtal2接晶振，连同电容c1、c2共同组成了并联谐振电路，形成自激振荡器，与单片机内部的电路结合，用来产生单片机所需要的时钟频率。

如图5所示，光电隔离电路包括光电耦合器u5、电阻r6、电阻r7；光电耦合器u5由发光二极管与光电三极管组成，发光二极管的1号引脚与电阻r7相连并与远传水表中的流量计1号引脚相连，发光二极管的2号引脚与远传水表中的流量计2号引脚相连，光电三极管的4号引脚接地，5号引脚与电阻r6的一端相连并与AT89C52芯片的p3.2引脚相连，电阻r6的另一端接5v电压。为了保证流量计输出信号的精准度，需要对它产生的信号进行降噪处理，因此要与光电隔离电路相连，由光电隔离电路对其产生的信号进行降噪处理，提高抗干扰能力。

如图6所示，电源电路包括变压器、整流桥、滤波电容c4、电容c5、7805稳压器、电容c6、发光二极管d1、电阻r3；变压器把220V的交流电经过降压作用变为5V交流电与整流桥的1号与2号引脚相连，整流桥利用二极管单向导通的性能，将5V交流电变成直流电，3号与4号引脚和滤波电容c4、电容c5的两端相连并接入7805稳压器1号引脚与2号引脚，7805稳压器2号引脚接地，3号引脚与电容c6及发光二极管d1的一端相连输出5v电压，电容c6的一端与整流桥的3号引脚及电容c4、电容c5的一端相连与电阻r3的一端连接接入地，另一端与7805稳压器3号引脚相连与发光二极管d1一端接入地，发光二极管d1另一端与电阻r3相连，电阻r3另一端接地。

如图7所示，lcd显示电路包括lcd1602芯片、可调电阻rv1、开关sw1；可调电阻rv1的1号引脚与5v电压相连，2号引脚接地，lcd1602芯片的vee引脚和可调电阻rv1的3号引脚相连，lcd1602芯片的vss引脚接地，开关sw1的一端与lcd1602芯片的vdd引脚相连，一端与5v电压相连，lcd1602芯片的rs引脚与AT89C52芯片的p2.0引脚相连，lcd1602芯片的r/w引脚与AT89C52芯片的p2.1引脚相连，lcd1602芯片的e引脚与AT89C52芯片的p2.2引脚相连，lcd1602芯片的d0-d7引脚与AT89C52芯片的p0.0-p0.7引脚相连。在vee引脚接入10k可调电阻，用于调节显示器的对比度，使数据显示更加的清晰。

如图8所示，外围存储器电路包括at24c04芯片、电阻r4、电阻r5；at24c04芯片的a1号引脚、a2号引脚和wp引脚接地，at24c04芯片的sda引脚与电阻r4的一端相连并接AT89C52芯片的p2.7引脚，at24c04芯片的sck引脚与电阻r5的一端相连并接AT89C52芯片的p2.6引脚，电阻r4的另一端与电阻r5的一端相连接5v电压。

如图9所示，串行接口电路包括max232芯片、电容c7、电容c8、电容c1、电容c10和rs-232串行接口；电容c7的两端分别与max232芯片的1号引脚和3号引脚相连，电容c8的两端分别与max232芯片的4号引脚和5号引脚相连，max232芯片的11号引脚与AT89C52芯片的p3.1引脚相连，max232芯片的12号引脚与msp430f149芯片的p3.0引脚相连，max232芯片的13号引脚与rs-232串行接口的txd引脚相连，max232芯片的14号引脚与rs-232串行接口的rxd引脚相连，max232芯片的2号引脚与电容c10的一端相连，max232芯片的6号引脚与电容c1的一端相连，电容c10的另一端接5v电压，电容c1的另一端接地。

如图10所示，报警电路包括电阻r2、二极管d1、三极管q1；电阻r2一端接5v电压，另一端与二极管d1相连，二极管d1另一端与三极管q1的一端相连，三极管q1一端接AT89C52芯片的p1.7引脚，另一端接地。报警电路中，三极管的一端接单片机的p1.7引脚，单片机首先进行复位操作，各个引脚变为高电平，当单片机进行初始化以后，各个引脚变为低电平，同样的p1.7引脚也处于低电平状态，三极管不导通，二极管即led灯无法被点亮，企业用水量超过预定值时，光电隔离电路会采集到新的脉冲信号，给单片机一个高电平信号，此时p1.7处于高电平状态，三极管导通，二极管即led灯被点亮，起到报警作用。

以上只是本实用新型的实施例，本领域技术人员在不改变本实用新型的原理下所做的任何改变均在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种水量远程测量终端装置，其特征是，包括远传水表、光电隔离装置、稳压电源、显示屏、报警装置、存储器、总控装置和用于与gprs通信的串行接口装置；所述稳压电源的输出端分别与远传水表、总控装置的电源输入端和串行接口装置的电源输入端相连；所述总控装置分别与光电隔离装置、串行接口装置、存储器、显示屏和报警装置相连。

2.根据权利要求1所述的一种水量远程测量终端装置，其特征是，所述的总控装置包括单片机电路及其由复位电路、晶振电路组成的外围电路；所述的远传水表为可购买获得的脉冲式远传水表；所述的光电隔离装置包括光电隔离电路；所述的稳压电源包括电源电路；所述的显示屏包括lcd显示电路；所述的存储器包括外围存储器电路；所述的串行接口装置包括串行接口电路；所述的报警装置包括报警电路。

3.根据权利要求2所述的一种水量远程测量终端装置，其特征是，所述的单片机电路包括AT89C52芯片电路；

所述的复位电路包括复位按钮s1、电阻r1、电容c3；所述复位按钮s1的一端和电阻r1的一端相连并接地，所述复位按钮s1的另一端和电容c3的另一端分别与电阻r1的一端和AT89C52芯片的rst引脚相连，所述电容c3的另一端和复位按钮s1相连并接5v电压；

所述的晶振电路包括电容c1、电容c2和晶振x1；所述电容c1的一端和电容c2的一端相连并接地，所述电容c1的另一端与晶振x1的1号引脚相连并与AT89C52芯片的xtal1引脚相连，所述电容c2的另一端与晶振x1的2号引脚相连并与AT89C52芯片的xtal2引脚相连；

所述的光电隔离电路包括光电耦合器u5、电阻r6、电阻r7；所述光电耦合器u5由发光二极管与光电三极管组成，所述发光二极管的1号引脚与电阻r7相连并与远传水表中的流量计1号引脚相连，发光二极管的2号引脚与远传水表中的流量计2号引脚相连，所述光电三极管的4号引脚接地，5号引脚与电阻r6的一端相连并与AT89C52芯片的p3.2引脚相连，所述电阻r6的另一端接5v电压；

所述电源电路包括变压器、整流桥、滤波电容c4、电容c5、7805稳压器、电容c6、发光二极管d1、电阻r3；所述变压器把220V的交流电经过降压作用变为5V交流电与整流桥的1号与2号引脚相连，整流桥利用二极管单向导通的性能，将5V交流电变成直流电，3号与4号引脚和滤波电容c4、电容c5的两端相连并接入7805稳压器1号引脚与2号引脚，所述7805稳压器2号引脚接地，3号引脚与电容c6及发光二极管d1的一端相连输出5v电压，所述电容c6的一端与整流桥的3号引脚及电容c4、电容c5的一端相连与电阻r3的一端连接接入地，另一端与7805稳压器3号引脚相连与发光二极管d1一端接入地，所述发光二极管d1另一端与电阻r3相连，所述电阻r3另一端接地；

所述的lcd显示电路包括lcd1602芯片、可调电阻rv1、开关sw1；所述可调电阻rv1的1号引脚与5v电压相连，2号引脚接地，lcd1602芯片的vee引脚和可调电阻rv1的3号引脚相连，lcd1602芯片的vss引脚接地，开关sw1的一端与lcd1602芯片的vdd引脚相连，一端与5v电压相连，lcd1602芯片的rs引脚与AT89C52芯片的p2.0引脚相连，lcd1602芯片的r/w引脚与AT89C52芯片的p2.1引脚相连，lcd1602芯片的e引脚与AT89C52芯片的p2.2引脚相连，lcd1602芯片的d0-d7引脚与AT89C52芯片的p0.0-p0.7引脚相连；

所述的外围存储器电路包括at24c04芯片、电阻r4、电阻r5；所述at24c04芯片的a1号引脚、a2号引脚和wp引脚接地，at24c04芯片的sda引脚与电阻r4的一端相连并接AT89C52芯片的p2.7引脚，at24c04芯片的sck引脚与电阻r5的一端相连并接AT89C52芯片的p2.6引脚，电阻r4的另一端与电阻r5的一端相连接5v电压；

所述的串行接口电路包括max232芯片、电容c7、电容c8、电容c1、电容c10和rs-232串行接口；所述电容c7的两端分别与max232芯片的1号引脚和3号引脚相连，电容c8的两端分别与max232芯片的4号引脚和5号引脚相连，max232芯片的11号引脚与AT89C52芯片的p3.1引脚相连，max232芯片的12号引脚与msp430f149芯片的p3.0引脚相连，max232芯片的13号引脚与rs-232串行接口的txd引脚相连，max232芯片的14号引脚与rs-232串行接口的rxd引脚相连，max232芯片的2号引脚与电容c10的一端相连，max232芯片的6号引脚与电容c1的一端相连，电容c10的另一端接5v电压，电容c1的另一端接地；

所述报警电路包括电阻r2、二极管d1、三极管q1；所述电阻r2一端接5v电压，另一端与二极管d1相连，所述二极管d1另一端与三极管q1的一端相连，所述三极管q1一端接AT89C52芯片的p1.7引脚，另一端接地。