CN218411379U - 一种智能水表测试工装的控制电路及控制设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能水表测试工装的控制电路及控制设备，其控制电路包括主控电路、电源控制电路、功耗测试电路、电压检测电路、RS485通信电路、红外通信电路、lora及lora wan通信模块电路、串口转化电路、显示电路和按键电路，主控电路分别与电源控制电路、功耗测试电路、电压检测电路、RS485通信电路、红外通信电路、lora及lora wan通信模块电路电连接，主控电路的输出端连接显示电路的输入端，按键电路的输出端连接主控电路的输入端，主控电路通过串口转化电路连接外部的上位机。本实用新型集成了常用通信模块及不同的测试电路，以适应不同功能或类型的水表模块，减少人力资源成本、提高了工装利用率、大大提高生产效率。

Description

一种智能水表测试工装的控制电路及控制设备

技术领域

本实用新型涉及测试工装，具体涉及一种智能水表测试工装的控制电路及控制设备。

背景技术

不同的智能水表模块在工厂生产时，针对不同类型的智能水表模块需要制作不同的生产测试工装，生产量小时，生产测试工装使用完后由于长时间放置导致工装老化部分功能出现问题，当生产量大时，需要准备多套生产测试工装，以保证生产测试工装的正常测试效率。

而由此带来的缺陷在于：1.小订单生产完成后测试工装易老化可能会被遗弃；2.在大量测试使用时容易造成维护困难，浪费大量人力物力，对生产效率造成巨大影响。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种智能水表测试工装的控制电路，包括主控电路、电源控制电路、功耗测试电路、电压检测电路、RS485通信电路、红外通信电路、lora及lora wan通信模块电路、串口转化电路、显示电路和按键电路，所述电源控制电路、所述功耗测试电路、所述电压检测电路、所述RS485通信电路、所述红外通信电路和所述lora及lora wan通信模块电路分别用于连接外部待测的水表模块，所述主控电路分别与所述电源控制电路、所述功耗测试电路、所述电压检测电路、所述RS485通信电路、所述红外通信电路、所述lora及lora wan通信模块电路电连接，所述主控电路的输出端连接所述显示电路的输入端，所述按键电路的输出端连接所述主控电路的输入端，所述主控电路通过所述串口转化电路连接外部的上位机。

本实用新型进一步设置为还包括供电电源电路，所述供电电源电路的输入端连接外部交流电，所述供电电源电路的输出端输出第一电压VDD，所述第一电压VDD经三端稳压器后输出第二电压Vmcu。

本实用新型进一步设置为所述电源控制电路包括电压控制芯片U1、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24和三极管Q21，所述电压控制芯片U1的第一引脚和第二引脚均连接至所述第一电压VDD，所述电容C21的一端和所述电容C22的一端分别连接所述电压控制芯片U1的第一引脚，所述电容C21的另一端、所述电容C22的另一端和所述电压控制芯片U1的第三引脚均接地，所述电阻R22的一端连接所述电压控制芯片U1的第四引脚，所述电阻R22的另一端连接所述电压控制芯片U1的第五引脚、所述电阻R23的一端和所述电阻R21的一端，所述电阻R23的另一端连接所述三极管Q21的集电极，所述电阻R21的另一端和所述三极管Q21的发射极均接地，所述电阻R24的一端连接所述三极管Q21的基极，所述电阻R24的另一端连接所述主控电路的输出端，所述电压控制芯片U1的第四引脚分别连接所述电容C23的一端和所述电容C24的一端，所述电容C23的另一端和所述电容C24的另一端均接地，所述电压控制芯片U1的第四引脚输出第三电压METER_Vbat，所述第三电压METER_Vbat用于向外部待测的水表模块提供工作电压。

本实用新型进一步设置为所述功耗测试电路包括功耗检测电路和信号放大电路，所述功耗检测电路连接外部待测的水表模块，所述主控电路的输出端连接所述功耗检测电路的输入端，所述功耗检测电路的输出端连接所述信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输出端连接所述主控电路的输入端。

本实用新型进一步设置为所述电压检测电路包括MOS管Q39、三极管Q310、电阻R317、电阻R318、电阻R319、电阻R320、电阻R321、电阻R322和电容C35，所述电阻R319的一端连接所述主控电路的输出端，所述电阻R319的另一端连接所述三极管Q310的基极，所述三极管Q310的发射极接地，所述三极管Q310的集电极分别连接所述电阻R318的一端和所述MOS管Q39的栅极，所述电阻R318的另一端分别连接所述电阻R317的一端和所述MOS管Q39的源极，所述MOS管Q39的源极连接外部待测的水表模块的供电电压METER_Vmcu，所述MOS管Q39的漏极连接所述电阻R320的一端，所述电阻R320的另一端分别连接所述电阻R321的一端和所述电阻R322的一端，所述电阻R321的另一端和所述电阻R322的另一端分别连接所述电容C35的两端，所述电阻R322的另一端输出电压采样信号至所述主控电路的输入端。

本实用新型进一步设置为所述串口转化电路包括收发器U51，所述主控电路与所述收发器U51的第一组收发引脚，所述收发器U51的第二组收发引脚与外部的上位机连接。

本实用新型进一步设置为还包括电平匹配电路，所述电平匹配电路采用NPN三极管对控制电路的电平和外部待测的水表模块的电平进行配平。

本实用新型进一步设置为还包括报警电路，所述报警电路的输入端连接所述主控电路的输出端。

本实用新型进一步设置为所述按键电路上的按键采用触摸按键。

一种智能水表测试工装的控制设备，包括上述的智能水表测试工装的控制电路。

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本技术方案智能水表测试工装的控制电路上集成有电源控制电路、功耗测试电路、电压检测电路、RS485通信电路、红外通信电路、lora及lora wan通信模块电路，其检测能覆盖目前所生产的智能水表上各种类型模块，具体检测内容在实施例中进行说明；串口转化电路能使测试工装与上位机进行通信，对测试工装所测试数据进行存储或显示；按键电路用于检测人员调整不同的检测程序的切换；显示电路用于直接反馈当前测试智能水表模块的状态。

本实用新型智能水表测试工装的控制设备的工作方式为：测试时将待测的水表模块固定在转接板上，通过测试接口与测试工装连接，测试工装通过串口通信电路与上位机连接后，再由测试工装上的按键电路进行不同模块的性能测试。

本实用新型智能水表测试工装的控制电路及控制设备上集成了常用通信模块及不同的测试电路，以适应不同功能或类型的水表模块。在应对不同的水表模块的生产时，只需通过测试工装上的程序切换按键即可用于测试不同的产品模块，减少人力资源成本、提高了工装利用率、大大提高生产效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例测试工装控制电路原理框图。

图2为本实用新型实施例供电电源电路原理图。

图3为本实用新型实施例电源控制电路原理图。

图4为本实用新型实施例功耗检测电路原理图。

图5为本实用新型实施例信号放大电路原理图。

图6为本实用新型实施例电压检测电路原理图。

图7为本实用新型实施例串口转化电路原理图。

图8为本实用新型实施例电平匹配电路原理图。

图9为本实用新型实施例报警电路原理图。

图10为本实用新型实施例RS485通信电路原理图。

图11为本实用新型实施例红外通信电路原理图。

图12为本实用新型实施例lora通信模块电路原理图。

图13为本实用新型实施例lora wan通信模块电路原理图。

图14为本实用新型实施例主控电路原理图。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图及实施例对本实用新型作详细描述。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例1

结合附图1至附图14，本实用新型技术方案是一种智能水表测试工装的控制电路，包括主控电路、电源控制电路、功耗测试电路、电压检测电路、RS485通信电路、红外通信电路、lora及lora wan通信模块电路、串口转化电路、显示电路和按键电路，所述电源控制电路、所述功耗测试电路、所述电压检测电路、所述RS485通信电路、所述红外通信电路和所述lora及lora wan通信模块电路分别用于连接外部待测的水表模块，所述主控电路分别与所述电源控制电路、所述功耗测试电路、所述电压检测电路、所述RS485通信电路、所述红外通信电路、所述lora及lora wan通信模块电路电连接，所述主控电路的输出端连接所述显示电路的输入端，所述按键电路的输出端连接所述主控电路的输入端，所述主控电路通过所述串口转化电路连接外部的上位机。

在上述实施例中，所述红外通信电路的测试可用于如水表水费的充值、维修、程序设计等；考虑到有的水表模块(超声波)上面可能使用RS485通信电路，因此工装上集成了RS485通信电路；lora及lora wan通信模块电路则兼容以lora/lora wan为通信方式的水表模块；所述主控电路采用的型号为FM33G048。

在本实施例中，还包括供电电源电路，所述供电电源电路的输入端连接外部交流电，所述供电电源电路的输出端输出第一电压VDD，所述第一电压VDD经三端稳压器后输出第二电压Vmcu。

在上述实施例中，所述第二电压Vmcu用于测试工装的控制电路的供电，所述第一电压VDD同时为获得第三电压METER_Vbat提供输入电压。

在本实施例中，所述电源控制电路包括电压控制芯片U1、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24和三极管Q21，所述电压控制芯片U1的第一引脚和第二引脚均连接至所述第一电压VDD，所述电容C21的一端和所述电容C22的一端分别连接所述电压控制芯片U1的第一引脚，所述电容C21的另一端、所述电容C22的另一端和所述电压控制芯片U1的第三引脚均接地，所述电阻R22的一端连接所述电压控制芯片U1的第四引脚，所述电阻R22的另一端连接所述电压控制芯片U1的第五引脚、所述电阻R23的一端和所述电阻R21的一端，所述电阻R23的另一端连接所述三极管Q21的集电极，所述电阻R21的另一端和所述三极管Q21的发射极均接地，所述电阻R24的一端连接所述三极管Q21的基极，所述电阻R24的另一端连接所述主控电路的输出端，所述电压控制芯片U1的第四引脚分别连接所述电容C23的一端和所述电容C24的一端，所述电容C23的另一端和所述电容C24的另一端均接地，所述电压控制芯片U1的第四引脚输出第三电压METER_Vbat，所述第三电压METER_Vbat用于向外部待测的水表模块提供工作电压。

在上述实施例中，所述第三电压METER_Vbat用于向外部待测的水表模块提供工作电压，其中电压控制芯片U1的型号为MIC29302WU，所述主控电路通过输出信号ADJ改变电压控制芯片U1的输出侧的电阻从而调整电压控制芯片U1输出的第三电压METER_Vbat的电压值，改变第三电压METER_Vbat的电压值，是为了模拟在正常电压和低电压时待测的水表模块能否正常工作。

在本实施例中，所述功耗测试电路包括功耗检测电路和信号放大电路，所述功耗检测电路连接外部待测的水表模块，所述主控电路的输出端连接所述功耗检测电路的输入端，所述功耗检测电路的输出端连接所述信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输出端连接所述主控电路的输入端。

在上述实施例中，功耗检测电路中采用型号为CJ2305的MOS管，由于流过CJ2305的MOS管压差很小，主控电路的芯片难以检测，所以设置了信号放大电路，将功耗检测电路输出的信号进行放大处理，所述信号放大电路采用信号放大芯片AD623，信号放大芯片AD623输出的信号输入至主控电路的输入端。

在本实施例中，所述电压检测电路包括MOS管Q39、三极管Q310、电阻R317、电阻R318、电阻R319、电阻R320、电阻R321、电阻R322和电容C35，所述电阻R319的一端连接所述主控电路的输出端，所述电阻R319的另一端连接所述三极管Q310的基极，所述三极管Q310的发射极接地，所述三极管Q310的集电极分别连接所述电阻R318的一端和所述MOS管Q39的栅极，所述电阻R318的另一端分别连接所述电阻R317的一端和所述MOS管Q39的源极，所述MOS管Q39的源极连接外部待测的水表模块的供电电压METER_Vmcu，所述MOS管Q39的漏极连接所述电阻R320的一端，所述电阻R320的另一端分别连接所述电阻R321的一端和所述电阻R322的一端，所述电阻R321的另一端和所述电阻R322的另一端分别连接所述电容C35的两端，所述电阻R322的另一端输出电压采样信号至所述主控电路的输入端。

在本实施例中，所述串口转化电路包括收发器U51，所述主控电路与所述收发器U51的第一组收发引脚，所述收发器U51的第二组收发引脚与外部的上位机连接。

在上述实施例中，所述收发器U51的型号为MAX3232，测试过程中需要将数据上传到上位机中并显示，采用MAX3232芯片将串口信号转为TTL信号，保证信号的准确度。

在本实施例中，还包括电平匹配电路，所述电平匹配电路采用NPN三极管对控制电路的电平和外部待测的水表模块的电平进行配平。

在上述实施例中，由于测试工装的电路采用的电平与外部待测的水表模块电路的电平是不一样的，因此需要设置若干个电平匹配电路，以保证在检测时电平的一致性。

在本实施例中，还包括报警电路，所述报警电路的输入端连接所述主控电路的输出端，所述报警电路为蜂鸣器。

在本实施例中，所述按键电路上的按键采用触摸按键，为了测试工装的耐用性，按键处理电路使用了触摸按键，此按键方式比普通按键稳定性更好，耐用性更久；在另外的实施例中，也可以同时在工装上兼容普通按键接口。

本实施例智能水表测试工装的控制电路上集成有电源控制电路、功耗测试电路、电压检测电路、RS485通信电路、红外通信电路、lora及lora wan通信模块电路，其检测能覆盖目前所生产的智能水表上各种类型模块，具体检测内容在实施例中进行说明；串口转化电路能使测试工装与上位机进行通信，对测试工装所测试数据进行存储或显示；按键电路用于检测人员调整不同的检测程序的切换；显示电路用于直接反馈当前测试智能水表模块的状态。

实施例2

一种智能水表测试工装的控制设备，包括实施例1所述的智能水表测试工装的控制电路。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能水表测试工装的控制电路，其特征在于，包括主控电路、电源控制电路、功耗测试电路、电压检测电路、RS485通信电路、红外通信电路、lora及lora wan通信模块电路、串口转化电路、显示电路和按键电路，所述电源控制电路、所述功耗测试电路、所述电压检测电路、所述RS485通信电路、所述红外通信电路和所述lora及lora wan通信模块电路分别用于连接外部待测的水表模块，所述主控电路分别与所述电源控制电路、所述功耗测试电路、所述电压检测电路、所述RS485通信电路、所述红外通信电路、所述lora及lora wan通信模块电路电连接，所述主控电路的输出端连接所述显示电路的输入端，所述按键电路的输出端连接所述主控电路的输入端，所述主控电路通过所述串口转化电路连接外部的上位机。

2.根据权利要求1所述的一种智能水表测试工装的控制电路，其特征在于，还包括供电电源电路，所述供电电源电路的输入端连接外部交流电，所述供电电源电路的输出端输出第一电压VDD，所述第一电压VDD经三端稳压器后输出第二电压Vmcu。

3.根据权利要求2所述的一种智能水表测试工装的控制电路，其特征在于，所述电源控制电路包括电压控制芯片U1、电容C21、电容C22、电容C23、电容C24、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24和三极管Q21，所述电压控制芯片U1的第一引脚和第二引脚均连接至所述第一电压VDD，所述电容C21的一端和所述电容C22的一端分别连接所述电压控制芯片U1的第一引脚，所述电容C21的另一端、所述电容C22的另一端和所述电压控制芯片U1的第三引脚均接地，所述电阻R22的一端连接所述电压控制芯片U1的第四引脚，所述电阻R22的另一端连接所述电压控制芯片U1的第五引脚、所述电阻R23的一端和所述电阻R21的一端，所述电阻R23的另一端连接所述三极管Q21的集电极，所述电阻R21的另一端和所述三极管Q21的发射极均接地，所述电阻R24的一端连接所述三极管Q21的基极，所述电阻R24的另一端连接所述主控电路的输出端，所述电压控制芯片U1的第四引脚分别连接所述电容C23的一端和所述电容C24的一端，所述电容C23的另一端和所述电容C24的另一端均接地，所述电压控制芯片U1的第四引脚输出第三电压METER_Vbat，所述第三电压METER_Vbat用于向外部待测的水表模块提供工作电压。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种智能水表测试工装的控制电路，其特征在于，所述功耗测试电路包括功耗检测电路和信号放大电路，所述功耗检测电路连接外部待测的水表模块，所述主控电路的输出端连接所述功耗检测电路的输入端，所述功耗检测电路的输出端连接所述信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输出端连接所述主控电路的输入端。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种智能水表测试工装的控制电路，其特征在于，所述电压检测电路包括MOS管Q39、三极管Q310、电阻R317、电阻R318、电阻R319、电阻R320、电阻R321、电阻R322和电容C35，所述电阻R319的一端连接所述主控电路的输出端，所述电阻R319的另一端连接所述三极管Q310的基极，所述三极管Q310的发射极接地，所述三极管Q310的集电极分别连接所述电阻R318的一端和所述MOS管Q39的栅极，所述电阻R318的另一端分别连接所述电阻R317的一端和所述MOS管Q39的源极，所述MOS管Q39的源极连接外部待测的水表模块的供电电压METER_Vmcu，所述MOS管Q39的漏极连接所述电阻R320的一端，所述电阻R320的另一端分别连接所述电阻R321的一端和所述电阻R322的一端，所述电阻R321的另一端和所述电阻R322的另一端分别连接所述电容C35的两端，所述电阻R322的另一端输出电压采样信号至所述主控电路的输入端。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种智能水表测试工装的控制电路，其特征在于，所述串口转化电路包括收发器U51，所述主控电路与所述收发器U51的第一组收发引脚，所述收发器U51的第二组收发引脚与外部的上位机连接。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种智能水表测试工装的控制电路，其特征在于，还包括电平匹配电路，所述电平匹配电路采用NPN三极管对控制电路的电平和外部待测的水表模块的电平进行配平。

8.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种智能水表测试工装的控制电路，其特征在于，还包括报警电路，所述报警电路的输入端连接所述主控电路的输出端。

9.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种智能水表测试工装的控制电路，其特征在于，所述按键电路上的按键采用触摸按键。

10.一种智能水表测试工装的控制设备，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的智能水表测试工装的控制电路。

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