CN209056067U - 燃气表的数据读取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及仪表通信领域，尤其涉及燃气表的数据读取装置，包括：与燃气表进行信息交互的第一通信模块；与智能终端进行信息交互的第二通信模块；与第一通信模块以及第二通信模块连接的，用于对第一通信模块以及第二通信模块进行开或关控制的主控模块；通过稳压电路与主控模块连接的电源模块；与电源模块和主控模块连接的，用于电源模块输出电压采集的电压采集模块；与主控模块连接的，用于电源模块输出电压显示以及第一通信模块的开或关状态显示的显示模块。本实用新型将主控模块、第一通信模块、第二通信模块等模块结合在一起实现燃气表数据的读取；主控模块能够对第一通信模块、第二通信模块的开或关进行控制，节约了能耗。

Description

燃气表的数据读取装置

技术领域

本实用新型涉及仪表通信领域，尤其涉及燃气表的数据读取装置。

背景技术

随着煤改气工程的进程，天然气逐渐成为人们生活中最重要的生活元素，燃气表作为燃气计量的主要工具，已经遍布全国。在当下，燃气表发生问题或者需要维修需要读取燃气表信息和配置功能时，常规使用电脑或者笔记本连接USB转红外工具，将红外工具对准燃气表红外通信接口，再通过电脑端上位机来下发读取或者是配置指令，来实现读取和配置燃气表。

首先，目前要通过红外工具完成燃气表信息的读取或者是功能的配置，需要携带笨重的电脑，操作起来极不方便，而且浪费时间。其次，红外工具插接在电脑上一直处于开启状态，能耗较大，若通过插、拔操作来实现红外工具的开、关则会对红外工具产生损坏。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出燃气表的数据读取装置，将主控模块、第一通信模块、第二通信模块等模块结合在一起实现数据的读取，且主控模块能够对第一通信模块、第二通信模块的开或关进行控制。

燃气表的数据读取装置，包括：

与燃气表进行信息交互的第一通信模块；

与智能终端进行信息交互的第二通信模块；

与第一通信模块以及第二通信模块连接的，用于对第一通信模块以及第二通

信模块进行开或关控制的主控模块；

通过稳压电路与主控模块连接的电源模块；

与电源模块和主控模块连接的，用于电源模块输出电压采集的电压采集模块；

与主控模块连接的，用于电源模块输出电压显示以及第一通信模块的开或关状态显示的显示模块。

优选的，所述第一通信模块包括与主控模块连接的近红外模块、远红外模块或其中之一。

优选的，所述第二通信模块包括通信模组、第一开关电路以及滤波电路，所述主控模块、开关电路、滤波电路以及通信模组依次连接。

优选的，所述第一开关电路包括电阻R1、R2、R3、三极管Q1、Q2，所述电阻R1的一端连接三极管Q1的基极以及三极管Q2的集电极，另一端连接三极管Q1的集电极，所述电阻R2的一端连接主控模块，另一端连接三极管Q2的基极，所述电阻R3的一端连接三极管Q2的基极，另一端连接三极管Q2的发射极，所述三极管Q2的发射极接地。

优选的，所述远红外模块包括远红外发射电路和远红外接收电路，

所述远红外发射电路包括远红外发光管D1，以及与远红外发光管D1连接的第二开关电路，所述第二开关电路还与主控模块连接；

所述远红外接收电路包括与主控模块连接的远红外接收芯片U1。

优选的，所述第二开关电路包括电阻R4、R5、三极管Q3、Q4，所述电阻R4的一端连接主控模块，另一端连接三极管Q4的基极以及三极管Q3的集电极，所述三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极串接远红外发光管D1，所述电阻R5的一端连接主控模块，另一端连接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极接地。

优选的，所述近红外模块包括近红外发射电路和近红外接收电路，

所述近红外发射电路包括远红外发光管D2，以及与远红外发光管D2连接的第三开关电路，所述第三开关电路还与主控模块连接；

所述近红外接收电路包括与主控模块连接的近红外接收三极管Q5。

优选的，所述第三开关电路包括三极管Q6、电阻R7、R9，所述三极管Q6的发射极连接电源模块，三极管Q6的基极连接电阻R7的一端，所述电阻R7的另一端连接主控模块，所述三极管Q6的集电极连接电阻R9的一端，所述电阻R9的另一端连接近红外发光管D2的正极，所述近红外发光管D2的负极接地。

优选的，所述显示模块包括至少一个发光二极管，所述发光二极管的一端连接主控模块，另一端接地。

优选的，所述电源模块包括USB接口模块、第一整流电路、电池模块、第二整流电路，所述USB接口模块通过第一整流电路连接稳压电路，所述电池模块通过第二整流电路连接稳压电路，电池模块还连接电压采集电路。

优选的，所述电压采集电路包括AD采样控制电路、三极管开关电路、分压电路，所述AD采样控制电路连接三极管开关电路，所述三极管开关电路连接电源模块以及分压电路。

通过使用本实用新型，可以实现以下效果：

1.将主控模块、第一通信模块、第二通信模块等模块结合在一起实现燃气表数据的读取；主控模块能够对第一通信模块、第二通信模块的开或关进行控制，在第二通信模块、第一通信模块不使用时控制其关闭，节约了能耗；显示模块能够对电源模块输出电压进行显示，提示使用者及时更换电池或充电，解决突然没电所带来的困扰；显示模块能够对第一通信模块的开或关状态进行显示；

2.当第一通信模块包括近红外模块、远红外模块时，主控模块根据燃气表的通信类型进行近红外模块或远红外模块的切换选择；当第一通信模块包括近红外模块和远红外模块其中之一时，使用者根据燃气表的通信类型选择对应的数据读取装置。

3.使用电池模块和USB接口模块两种方式供电，当电池模块没电时可使用USB接口模块供电，保障在突发情况下电源的供给。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中第二通信模块的连接示意图；

图3是本实用新型实施例中远红外模块的连接示意图；

图4是本实用新型实施例中近红外模块的连接示意图；

图5是本实用新型实施例中显示模块的连接示意图；

图6是本实用新型实施例中电源模块的连接示意图；

图7是本实用新型实施例中电压采集电路的连接示意图；

图8是本实用新型实施例中按键模块的连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，燃气表的数据读取装置，包括：与燃气表进行信息交互的第一通信模块；与智能终端进行信息交互的第二通信模块；与第一通信模块以及第二通信模块连接的，用于对第一通信模块以及第二通信模块进行开或关控制的主控模块；通过稳压电路与主控模块连接的电源模块；与电源模块和主控模块连接的，用于电源模块输出电压采集的电压采集模块；与主控模块连接的，用于电源模块输出电压显示以及第一通信模块的开或关状态显示的显示模块。

手机、平板等智能终端通过蓝牙等通讯方式和数据读取装置的第二通信模块建立连接后，将命令通过蓝牙等通讯方式转化成无线电信号下发给数据读取装置的第二通信模块，数据读取装置上的第二通信模块接收到无线电信号之后转换成数字信号，通过串口发送给主控模块处理，主控模块处理之后通过串口将数据以数字信号的形式发给第一通信模块，第一通信模块将电信号转换成无线红外光信号发给燃气表，完成智能终端到燃气表的数据下发。当燃气表接收到数据之后，将需要返回的数据转换成光信号后发送到第一通信模块，第一通信模块将光信号转换成数字信号并通过串口发给主控模块，主控模块处理后将数据通过串口以数字信号的形式发给第二通信模块，第二通信模块处理后将数据转换成无线电信号发给智能终端，智能终端收到数据后将数据以数字信号的形式反馈给手机APP或其他平台，完成数据的接收。

第一通信模块、第二通信模块均采用可控电源设计，由主控模块完成电源的接通和断开，从而实现整个装置的低功耗运行。

结合附图2，第二通信模块包括通信模组、第一开关电路以及滤波电路，主控模块、开关电路、滤波电路以及通信模组依次连接，主控模块通过控制第一开关电路，实现通信模组的开或关，通信模组采用蓝牙模组。其中，第一开关电路包括电阻R1、R2、R3、三极管Q1、Q2，电阻R1的一端连接三极管Q1的基极以及三极管Q2的集电极，另一端连接三极管Q1的集电极，电阻R2的一端连接主控模块，另一端连接三极管Q2的基极，电阻R3的一端连接三极管Q2的基极，另一端连接三极管Q2的发射极，三极管Q2的发射极接地。主控模块通过控制三极管Q1、Q2的导通或断开实现第一开关电路的导通或断开，电阻R1、R2、R3起到限流、分压的作用。滤波电路包括电容C1，电容C1的一端连接蓝牙模组的VCC端和三极管Q1的发射极，另一端连接蓝牙模组的GND端，电容C1起到滤波的作用。

蓝牙模组通过串口和主控模块进行连接，同时主控模块通过BT_P引脚控制三极管Q2的通断来控制三极管Q1，实现控制蓝牙模组电源。主控模块拉低BT_P引脚，关闭蓝牙模组的3.0V电源，进入低功耗模式，需要时拉高BT_P引脚，打开蓝牙模组电源。

第一通信模块包括与主控模块连接的近红外模块、远红外模块或其中之一。当第一通信模块包括近红外模块、远红外模块时，主控模块根据燃气表的通信类型进行近红外模块或远红外模块的切换选择；当第一通信模块包括近红外模块和远红外模块其中之一时，使用者根据燃气表的通信类型选择对应的数据读取装置。

结合附图3，远红外模块包括远红外发射电路和远红外接收电路。下面结合附图3对远红外发射电路和远红外接收电路进行具体说明。

远红外发射电路包括远红外发光管D1，以及与远红外发光管D1连接的第二开关电路，第二开关电路还与主控模块连接，主控模块通过控制第二开关电路，实现远红外发射电路的开或关。

第二开关电路包括电阻R4、R5、三极管Q3、Q4，所述电阻R4的一端连接主控模块，另一端连接三极管Q4的基极以及三极管Q3的集电极，所述三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极串接远红外发光管D1，所述电阻R5的一端连接主控模块，另一端连接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极接地。主控模块通过控制三极管Q3、Q4的导通或断开实现第二开关电路的导通或断开，电阻R4、R5起到限流的作用。

具体的，主控模块通过FAR_IR_TXD引脚来控制三极管Q2的通断来发送数据，由FAR_IR_PWM引脚来控制Q1输出调制载波。当要使用远红外发送数据时，使能主控模块FAR_IR_PWM引脚输出稳定的38KHz的PWM载波，当FAR_IR_TXD引脚输出低时，三极管Q2被截止，远红外发光管D1由FAR_IR_PWM引脚控制，会输出一个38K载波的红外信号，当FAR_IR_TXD引脚输出为高时，三极管Q2导通，FAR_IR_PWM引脚会被强制拉低，Q1处于截止状态，红外LED发光管处于关闭状态。

远红外接收电路包括电阻R6，电容C2、远红外接收芯片U1，远红外接收芯片U1的第一引脚和第二引脚分别连接主控模块，远红外接收芯片U1的第三引脚接地，电阻R6的一端连接远红外接收芯片U1的第一引脚，另一端连接远红外接收芯片U1的第二引脚，电容C2的一端连接远红外接收芯片U1的第一引脚，另一端接地。FAR_IR_PTL远红外接收电源控制脚拉高，给远红外接收芯片U1供电，当远红外接收芯片U1接收到数据时，由OUT引脚发送到主控模块的串口FAR_IR_RXD接收脚，当需要关闭远红外接受电路时，拉低FAR_IR_RXD接收脚。

近红外模块包括近红外发射电路和近红外接收电路。下面结合附图4对近红外发射电路和近红外接收电路进行具体说明。

近红外发射电路包括远红外发光管D2，以及与远红外发光管D2连接的第三开关电路，第三开关电路还与主控模块连接，主控模块通过控制第三开关电路，实现近红外发射电路的开或关。

第三开关电路包括三极管Q6、电阻R7、R9，三极管Q6的发射极连接电源模块，三极管Q6的基极连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接主控模块，三极管Q6的集电极连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接近红外发光管D2的正极，近红外发光管D2的负极接地。主控模块通过控制三极管Q6的导通或断开实现第三开关电路的导通或断开，电阻R7、R9起到分压的作用。

主控模块通过MCU_IR_TXD引脚来控制三极管Q6的通断来发送数据，当MCU_IR_TXD引脚输出为低时，三极管Q6导通，近红外发光管D2处于打开状态，发射近红外光，当MCU_IR_TXD引脚输出为高时，三极管Q6处于截止状态，近红外发光管D2关闭。

近红外接收电路包括近红外接收三极管Q5、电阻R8、电容R5，近红外接收三极管Q5的发射极接地，近红外接收三极管Q5的集电极连接主控芯片以及电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接电容C3的一端以及电源模块，电容C3的另一端接地。

当需要打开近红外接收电路时，近红外电源控制脚IR_PWR拉高，给近红外接收三极管Q5供电，当接收到数据时，近红外接收三极管Q5电阻变小，MCU-IR-RXD引脚被拉低，当没有数据时，MCU-IR-RXD引脚处于高电平状态，因此主控模块可以通过高低电平信号来读取到近红外接收三极管Q5接收到的数据。当需要关闭近红外接收电路功能，将IR-PWR引脚拉低，近红外接收电路的电源就被关闭了，不再接收近红外数据。

在一个实施例中，近红外模块顶端设有强磁磁钢，可吸附于燃气表。在使用时，可将本装置吸附于燃气表，使用简单，不容易受环境和位置的约束。

显示模块包括至少一个发光二极管，发光二极管的一端连接主控模块，另一端接地。在本实施例中，显示模块包括电阻R10、R11、R12、发光二极管LED1、LED2、LED3，电阻R10的一端连接主控模块，另一端连接发光二极管LED1，电阻R11的一端连接主控模块，另一端连接发光二极管LED2，电阻R12的一端连接主控模块，另一端连接发光二极管LED3。发光二极管LED1、LED2、LED3分别指示远红外模块、近红外模块和电源模块，LED1亮起时，表示远红外模块启用，LED1熄灭时，表示远红外模块关闭。同理，LED2对应近红外模块的启用和关闭。LED3闪烁时，表示电源模块输出电压过低。

结合附图6，电源模块包括USB接口模块、第一整流电路、电池模块、第二整流电路，USB接口模块通过第一整流电路连接稳压电路，电池模块通过第二整流电路连接稳压电路，电池模块还连接电压采集电路。其中，第一整流电路、第二整流电路用于整流。电源模块在正常情况下，通过电池模块供电，当电池模块输出电压不足时，通过USB接口模块连接供电设备进行供电。使用电池模块和USB接口模块两种方式供电，当电池模块没电时可使用USB接口模块供电，保障在突发情况下电源的供给。

结合附图7，电压采集电路包括AD采样控制电路、三极管开关电路、分压电路，AD采样控制电路连接三极管开关电路，三极管开关电路连接电源模块以及分压电路。由于电池模块会随着使用导致电压慢慢降低，因此在电池模块供电接口处进行电压检测并将检测结果通过显示模块显示。三极管开关电路的断开或闭合由主控模块通过AD采样控制电路进行控制。在本实施例中，分压电路采用1/3分压电路，以保证采样电压不会超过AD采样最高允许的3.0V电压值。

结合附图8，本装置还包括与主控模块连接的按键模块，用于根据燃气表通过按键选择相应的近红外模块或远红外模块。

本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (11)

1.燃气表的数据读取装置，其特征在于，包括：

与燃气表进行信息交互的第一通信模块；

与智能终端进行信息交互的第二通信模块；

与第一通信模块以及第二通信模块连接的，用于对第一通信模块以及第二通信模块进行开或关控制的主控模块；

通过稳压电路与主控模块连接的电源模块；

与电源模块和主控模块连接的，用于电源模块输出电压采集的电压采集模块；

与主控模块连接的，用于电源模块输出电压显示以及第一通信模块的开或关状态显示的显示模块。

2.根据权利要求1所述的燃气表的数据读取装置，其特征在于，所述第一通信模块包括与主控模块连接的近红外模块、远红外模块或其中之一。

3.根据权利要求1所述的燃气表的数据读取装置，其特征在于，所述第二通信模块包括通信模组、第一开关电路以及滤波电路，所述主控模块、开关电路、滤波电路以及通信模组依次连接。

4.根据权利要求3所述的燃气表的数据读取装置，其特征在于，所述第一开关电路包括电阻R1、R2、R3、三极管Q1、Q2，所述电阻R1的一端连接三极管Q1的基极以及三极管Q2的集电极，另一端连接三极管Q1的集电极，所述电阻R2的一端连接主控模块，另一端连接三极管Q2的基极，所述电阻R3的一端连接三极管Q2的基极，另一端连接三极管Q2的发射极，所述三极管Q2的发射极接地。

5.根据权利要求2所述的燃气表的数据读取装置，其特征在于，所述远红外模块包括远红外发射电路和远红外接收电路，

所述远红外发射电路包括远红外发光管D1，以及与远红外发光管D1连接的第二开关电路，所述第二开关电路还与主控模块连接；

所述远红外接收电路包括与主控模块连接的远红外接收芯片U1。

6.根据权利要求5所述的燃气表的数据读取装置，其特征在于，所述第二开关电路包括电阻R4、R5、三极管Q3、Q4，所述电阻R4的一端连接主控模块，另一端连接三极管Q4的基极以及三极管Q3的集电极，所述三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极串接远红外发光管D1，所述电阻R5的一端连接主控模块，另一端连接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极接地。

7.根据权利要求2所述的燃气表的数据读取装置，其特征在于，所述近红外模块包括近红外发射电路和近红外接收电路，

所述近红外发射电路包括远红外发光管D2，以及与远红外发光管D2连接的第三开关电路，所述第三开关电路还与主控模块连接；

所述近红外接收电路包括与主控模块连接的近红外接收三极管Q5。

8.根据权利要求7所述的燃气表的数据读取装置，其特征在于，所述第三开关电路包括三极管Q6、电阻R7、R9，所述三极管Q6的发射极连接电源模块，三极管Q6的基极连接电阻R7的一端，所述电阻R7的另一端连接主控模块，所述三极管Q6的集电极连接电阻R9的一端，所述电阻R9的另一端连接近红外发光管D2的正极，所述近红外发光管D2的负极接地。

9.根据权利要求1所述的燃气表的数据读取装置，其特征在于，所述显示模块包括至少一个发光二极管，所述发光二极管的一端连接主控模块，另一端接地。

10.根据权利要求1所述的燃气表的数据读取装置，其特征在于，所述电源模块包括USB接口模块、第一整流电路、电池模块、第二整流电路，所述USB接口模块通过第一整流电路连接稳压电路，所述电池模块通过第二整流电路连接稳压电路，电池模块还连接电压采集电路。

11.根据权利要求1所述的燃气表的数据读取装置，其特征在于，所述电压采集电路包括AD采样控制电路、三极管开关电路、分压电路，所述AD采样控制电路连接三极管开关电路，所述三极管开关电路连接电源模块以及分压电路。