CN208188951U - 一种物联网燃气表用sim卡自动切换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种物联网燃气表用SIM卡自动切换电路,包括通信模组U1、SIM卡模块U3、eSIM卡模块U2、第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元,通信模组U1分别与SIM卡模块U3、eSIM卡模块U2、第三控制单元相连;SIM卡模块U3与eSIM卡模块U2相连,SIM卡模块U3的信号输出端与第一控制单元的控制输入端相连,第一控制单元信号输出端与第二控制单元控制输入端相连,第二控制单元信号输出端接第三控制单元控制输入端,第三控制单元信号输入端与SIM卡模块U3相连,第三控制单元信号输出端与eSIM模块U2相连。本实用新型实现物联网燃气表用SIM卡与eSIM卡自动切换。
Description
技术领域
本实用新型涉及物联网燃气表领域,具体的说涉及一种物联网燃气表用SIM卡自动切换电路。
背景技术
随着物联网技术的蓬勃发展,在国家政策的大力支持下,基于蜂窝技术的2G、3G、4G、5G(NB-IoT)设备在快速推广,具有低功耗、低成本、大容量、广覆盖、架构优等特点的NB-IOT,特别适合水表、电表、气表以及热表等行业推广,尤其是在物联网燃气表上的迅速推广,极大的增加了产品的附加值。但目前的NB-IOT表为了方便生产、保障长达10年的使用寿命,表具厂家一般都是采用贴片式eSIM卡片,但是eSIM卡片的计费是从卡片上电激活启动,这样既不方便生产调试,也不利于长时间的仓储,更加不利于后期的故障维护。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题,本实用新型提供了一种物联网燃气表用SIM卡自动切换电路,在生产、仓储、维护中使用测试卡,但在用户正常使用的过程中自动切换到用户卡,节省流量、节约费用,方便维护。
本实用新型采用的技术方案如下:
一种物联网燃气表用SIM卡自动切换电路,包括通信模组U1、SIM卡模块U3、eSIM卡模块U2、第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元,通信模组U1分别与SIM卡模块U3、eSIM卡模块U2、第三控制单元相连;SIM卡模块U3与eSIM卡模块U2相连,SIM卡模块U3的信号输出端与第一控制单元的控制输入端相连,第一控制单元信号输出端与第二控制单元控制输入端相连,第二控制单元信号输出端接第三控制单元控制输入端,第三控制单元信号输入端与SIM卡模块U3相连,第三控制单元信号输出端与eSIM模块U2相连。
进一步的,所述的通信模组U1的15脚DATA、16脚CLK、17脚RST、18脚VDD分别与SIM卡模块U3的4脚DATA、3脚CLK、2脚RST、1脚VDD相连;所述的SIM卡模块U3的1脚VDD、2脚RST、3脚CLK分别与eSIM卡模块U2的1脚VDD、2脚RST、3脚CLK相连,SIM卡模块U3的6脚接电源地;所述的eSIM卡模块U2的5脚接电源地。
进一步的,所述的第一控制单元包括场效应管Q3、电阻R5和电阻R6,场效应管Q3的栅极是第一控制单元控制输入端,与SIM卡模块U3的5脚SW相连,并通过电阻R5接VDD;场效应管Q3的源极是第一控制单元信号输入端,与电源地相连;场效应管Q3的漏极是第一控制单元信号输出端,与第二控制单元控制输入端相连,并通过电阻R6接VDD;所述的场效应管Q3为N沟道场效应管。
进一步的,所述的第二控制单元包括场效应管Q2和电阻R4,场效应管Q2的栅极是第二控制单元控制输入端,与第一控制单元信号输出端相连;场效应管Q2的漏极是第二控制单元信号输入端,与VDD相连;场效应管Q2的源极是第二控制单元信号输出端,与第三控制单元控制输入端相连,并通过电阻R4接电源地;所述的场效应管Q2为P沟道场效应管。
进一步的,所述的第三控制单元包括三极管Q1,三极管Q1的基极是第三控制单元控制输入端;三极管Q1的发射极是第三控制单元信号输入端,与SIM卡模块U3的4脚DATA相连;三极管Q1的集电极是第三控制单元信号输出端,与eSIM卡模块U2的4脚DATA相连;所述的三极管Q1为PNP型三极管。
进一步的,所述的物联网燃气表用SIM卡自动切换电路还包括辅助单元,辅助单元包括电阻R1、R2、R3和电容C1、C2、C3、C4、C5;通信模组U1的15脚DATA、16脚CLK、17脚RST分别通过电阻R3、R2、R1与SIM卡模块U3的4脚DATA、3脚CLK、2脚RST相连;SIM卡模块U3的2脚RST、3脚CLK、4脚DATA分别通过电容C1、C2、C3接电源地,SIM卡模块U3的1脚VDD通过电容C5接电源地;eSIM卡模块U2的1脚VDD通过电容C4接电源地。
本实用新型的有益效果是:
1)本实用新型在民用物联网燃气表上的推广和应用,实现物联网燃气表用SIM卡与eSIM卡自动切换,极大的方便了售后维护人员的工作效率,快速的在现场排查问题,解决问题,对燃气用户的用气损害降到了最低,同时也极大的减少了燃气用户对燃气公司的恶意投诉,互惠互利。
2)本实用新型也简化了表具的生产、测试工作,提高了企业的生产效率,降低了测试成本。
3)本实用新型用简单的电路代替专用的集成芯片,降低了产品的物料成本。
4)辅助单元R1、R2、R3、C1、C2、C3使线路阻抗匹配,保证传输的高频信号波形不失真。
附图说明
图1是本实用新型一种物联网燃气表用SIM卡自动切换电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1所示,本实用新型的物联网燃气表用SIM卡自动切换电路,包括通信模组U1、SIM卡模块U3、eSIM卡模块U2、第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元和辅助单元。
通信模组U1是基于蜂窝网络通信的模组(包括2G、3G、4G、5G模组),通信模组U1的15脚DATA、16脚CLK、17脚RST分别通过电阻R3、R2、R1与SIM卡模块U3的4脚DATA、3脚CLK、2脚RST相连,通信模组U1的18脚VDD分别与SIM卡模块U3的1脚VDD和eSIM卡模块U2的1脚VDD相连;SIM卡模块U3的2脚RST、3脚CLK、4脚DATA分别通过电容C1、C2、C3接电源地,SIM卡模块U3的2脚RST、3脚CLK分别与eSIM卡模块U2的2脚RST、3脚CLK相连,SIM卡模块U3的1脚VDD通过电容C5接电源地,SIM卡模块U3的6脚接电源地;eSIM卡模块U2的1脚VDD通过电容C4接电源地,eSIM卡模块U2的5脚接电源地。
第一控制单元包括场效应管Q3、电阻R5和电阻R6,场效应管Q3的栅极作为第一控制单元控制输入端,与SIM卡模块U3的5脚SW相连,并通过电阻R5接VDD;场效应管Q3的源极作为第一控制单元信号输入端,与电源地相连;场效应管Q3的漏极作为第一控制单元信号输出端,与第二控制单元控制输入端相连,并通过电阻R6接VDD;所述的场效应管Q3为N沟道场效应管。
第二控制单元包括场效应管Q2和电阻R4,场效应管Q2的栅极作为第二控制单元控制输入端,与第一控制单元信号输出端相连;场效应管Q2的漏极作为第二控制单元信号输入端,与VDD相连;场效应管Q2的源极作为第二控制单元信号输出端,与第三控制单元控制输入端相连,并通过电阻R4接电源地;所述的场效应管Q2为P沟道场效应管。
第三控制单元包括三极管Q1,三极管Q1的基极作为第三控制单元控制输入端;三极管Q1的发射极作为第三控制单元信号输入端,与SIM卡模块U3的4脚DATA相连;三极管Q1的集电极作为第三控制单元信号输出端,与eSIM卡模块U2的4脚DATA相连;所述的三极管Q1为PNP型三极管。
辅助单元包括电阻R1、R2、R3和电容C1、C2、C3、C4、C5;通信模组U1的15脚DATA、16脚CLK、17脚RST分别通过电阻R3、R2、R1与SIM卡模块U3的4脚DATA、3脚CLK、2脚RST相连;SIM卡模块U3的2脚RST、3脚CLK、4脚DATA分别通过电容C1、C2、C3接电源地,SIM卡模块U3的1脚VDD通过电容C5接电源地;eSIM卡模块U2的1脚VDD通过电容C4接电源地。
U2是芯片卡(eSIM),U3是传统插拔卡(MicroSIM)。U1模组正常工作时,通过U1的18脚VDD、17脚RST、16脚CLK、15脚DATA读取U2或U3内部的有效信息,接入运营商的蜂窝网络。设备正常工作时,不插入普通SIM卡,SIM卡模块U3的微动开关使5脚SW与电源地接通,场效应管Q3断开,Q2断开,Q1导通,通信模组U1读取的是eSIM卡模块U2的注册信息,接入运营商的蜂窝网络,使得燃气表具备互联互通的功能,把燃气表用户的各种用气信息上报给燃气公司的后台系统,燃气表成为了物联网设备。当设备处于非正常工作状态,需要利用SIM卡时,将SIM卡插入, SIM卡模块U3的微动开关使5脚SW断开,Q3导通,Q2导通,Q1断开,U1读取的是U3的注册信息。插入U3后,U1不再读取U2的注册信息,U2的DATA(PIN4)和U1的DATA(PIN4)通过Q1器件隔离,而Q1的断开或连同受到Q2、R4的共同控制,Q2的断开或连同受到Q3、R6和U1的VDD(PIN1)的共同控制,Q3的断开或连同受到R5、U1的VDD(PIN1)和U3的SW(PIN5)共同控制。这样通过一个附加的电路,实现了维护卡和业务卡的自由切换。
当燃气表出现故障,无法和燃气公司后台实现正常的数据交互时,售后维修人员就需要到用户家中检修,插入SIM卡后,U3的SW(PIN5)断开,通信模组U1与SIM卡进行数据交互,与eSIM卡模块U2断开,售后维修人员控制U1读取U3的注册信息,接入运营商的蜂窝网络,能够快速定位故障,不影响用户的正常用气,使燃气表具能够接入维护系统或现场排查联网问题。
Claims (7)
1.一种物联网燃气表用SIM卡自动切换电路,包括通信模组U1、SIM卡模块U3、eSIM卡模块U2,其特征在于还包括第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元,通信模组U1分别与SIM卡模块U3、eSIM卡模块U2、第三控制单元相连;SIM卡模块U3与eSIM卡模块U2相连,SIM卡模块U3的信号输出端与第一控制单元的控制输入端相连,第一控制单元信号输出端与第二控制单元控制输入端相连,第二控制单元信号输出端接第三控制单元控制输入端,第三控制单元信号输入端与SIM卡模块U3相连,第三控制单元信号输出端与eSIM模块U2相连。
2.根据权利要求1所述的一种物联网燃气表用SIM卡自动切换电路,其特征在于所述的通信模组U1的15脚DATA、16脚CLK、17脚RST、18脚VDD分别与SIM卡模块U3的4脚DATA、3脚CLK、2脚RST、1脚VDD相连;所述的SIM卡模块U3的1脚VDD、2脚RST、3脚CLK分别与eSIM卡模块U2的1脚VDD、2脚RST、3脚CLK相连,SIM卡模块U3的6脚接电源地;所述的eSIM卡模块U2的5脚接电源地。
3.根据权利要求1所述的一种物联网燃气表用SIM卡自动切换电路,其特征在于所述的第一控制单元包括场效应管Q3、电阻R5和电阻R6,场效应管Q3的栅极是第一控制单元控制输入端,与SIM卡模块U3的5脚SW相连,并通过电阻R5接VDD;场效应管Q3的源极是第一控制单元信号输入端,与电源地相连;场效应管Q3的漏极是第一控制单元信号输出端,与第二控制单元控制输入端相连,并通过电阻R6接VDD。
4.根据权利要求1所述的一种物联网燃气表用SIM卡自动切换电路,其特征在于所述的第二控制单元包括场效应管Q2和电阻R4,场效应管Q2的栅极是第二控制单元控制输入端,与第一控制单元信号输出端相连;场效应管Q2的漏极是第二控制单元信号输入端,与VDD相连;场效应管Q2的源极是第二控制单元信号输出端,与第三控制单元控制输入端相连,并通过电阻R4接电源地。
5.根据权利要求1所述的一种物联网燃气表用SIM卡自动切换电路,其特征在于所述的第三控制单元包括三极管Q1,三极管Q1的基极是第三控制单元控制输入端;三极管Q1的发射极是第三控制单元信号输入端,与SIM卡模块U3的4脚DATA相连;三极管Q1的集电极是第三控制单元信号输出端,与eSIM卡模块U2的4脚DATA相连。
6.根据权利要求1所述的一种物联网燃气表用SIM卡自动切换电路,其特征在于还包括辅助单元,所述辅助单元包括电阻R1、R2、R3和电容C1、C2、C3、C4、C5;通信模组U1的15脚DATA、16脚CLK、17脚RST分别通过电阻R3、R2、R1与SIM卡模块U3的4脚DATA、3脚CLK、2脚RST相连;SIM卡模块U3的2脚RST、3脚CLK、4脚DATA分别通过电容C1、C2、C3接电源地,SIM卡模块U3的1脚VDD通过电容C5接电源地;eSIM卡模块U2的1脚VDD通过电容C4接电源地。
7.根据权利要求1所述的一种物联网燃气表用SIM卡自动切换电路,其特征在于通信模组U1是基于蜂窝网络通信的通信模组,包括2G、3G、4G、5G模组。
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