具有g(shù)prs通訊接口的水表電路模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了具有GPRS通訊接口的水表電路模塊，包括主芯片，主芯片上連接有電源接口電路、ESAM電路、ESAM和IC卡時鐘產(chǎn)生電路、時鐘電路、顯示電路、GPRS通訊模塊接口電路、IC卡接口電路、電機(jī)驅(qū)動電路、晶振電路，其中ESAM和IC卡時鐘產(chǎn)生電路連接ESAM電路和IC卡接口電路。本實用新型的電路模塊不僅能夠?qū)⒈韮?nèi)的電路數(shù)據(jù)顯示在液晶屏上，而且能夠?qū)?shù)據(jù)加密后通過GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程的控制中心，簡化了數(shù)據(jù)傳輸?shù)木€路設(shè)計。
【專利說明】具有GPRS通訊接口的水表電路模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及水表電路模塊，屬于量測器具領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]水表是供水企業(yè)用來檢測用戶水用量的主要量測器具，早期的水表采用人工抄表，使用起來很不方便；近些年，本領(lǐng)域廣泛推廣使用了基于總線通訊的水表，利用通訊總線，實現(xiàn)終端水表的數(shù)據(jù)向中心服務(wù)器的傳輸采集，但是這樣的結(jié)構(gòu)，需要線纜鋪設(shè)，使用起來也不方便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型公開了一種具有GPRS通訊接口的水表電路模塊，可以通過插入常見的GPRS通訊模組即可實現(xiàn)水表內(nèi)部數(shù)通過無線方式向外傳輸，從而簡化了線路設(shè)計。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型是通過下述方案實現(xiàn)的:
[0005]具有GPRS通訊接口的水表電路模塊，包括主芯片，主芯片上連接有電源接口電路、ESAM電路、ESAM和IC卡時鐘產(chǎn)生電路、時鐘電路、顯示電路、GPRS通訊模塊接口電路、IC卡接口電路、電機(jī)驅(qū)動電路、晶振電路，其中ESAM和IC卡時鐘產(chǎn)生電路連接ESAM電路和IC卡接口電路。
[0006]在上述電路中，利用ESAM電路為表具增加了加密能力，市場上有多家廠商提供了多種規(guī)格的此類模塊，均可用于本實用新型，例如常見的北京握奇數(shù)據(jù)的此類產(chǎn)品。
[0007]在上述電路中，所述IC卡接口電路用于實現(xiàn)IC卡的接入。
[0008]在上述電路中，ESAM和IC卡時鐘產(chǎn)生電路用于產(chǎn)生穩(wěn)定的時鐘頻率給ESAM和IC卡，根據(jù)規(guī)格區(qū)別，時鐘頻率的數(shù)值有所變化，一般在l-5MHz之間，通常為4MHz。
[0009]在上述電路中，時鐘電路用于提供時間做時鐘應(yīng)用，晶振電路用來為主芯片提供時鐘信號。
[0010]在上述電路中，GPRS通訊模塊接口電路用來插入常見的GPRS模塊，例如MTK的相關(guān)產(chǎn)品，從而提供無線數(shù)據(jù)收發(fā)能力。
[0011]在上述電路中，顯示電路用來連接水表上的液晶顯示模塊，從而使其能顯示水表內(nèi)的信息。
[0012]在上述電路中，電機(jī)驅(qū)動電路用來改變電路的電流流向從而控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。
[0013]進(jìn)一步的，主芯片還連接有電壓檢測電路，通過電壓檢測芯片檢測電路電壓。
[0014]通過電壓檢測電路，檢測電路上需要單獨不間斷供電的元件的電壓,例如電池,根據(jù)其電壓產(chǎn)生反饋以便及時更換。
[0015]進(jìn)一步的，主芯片還連接有與上位機(jī)連接的在線編程接口電路。
[0016]通過該編程接口，有多個可以與外界計算機(jī)或上位機(jī)通訊的電路端子，能夠通過在線編程接口電路實現(xiàn)對卡片功能的擴(kuò)展和更改修訂。
[0017]進(jìn)一步的，主芯片還連接有水表控制端口電路。
[0018]通過控制端口，可以實現(xiàn)對水表功能的硬件控制。
[0019]在本實用新型中，所用的主芯片通常是單片機(jī)，成本低、結(jié)構(gòu)簡單并且市場上大量銷售，尤其可以直接控制液晶的顯示內(nèi)容，優(yōu)選為PIC16F1946。
[0020]其中，電源接口電路上設(shè)有二極管和穩(wěn)壓芯片，通過采用二極管做隔離，能夠有效防止電源反接，保護(hù)電路不受外部攻擊，提高電路的安全性；通過穩(wěn)壓芯片用于為主芯片電路提供穩(wěn)定的電壓，防止外界電路電壓過高導(dǎo)致的不利影響。
[0021]其中，時鐘電路采用PCF8563，電壓檢測芯片為MD7024A。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型電路的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2a — 2m依次為電源接口電路、ESAM電路、ESAM和IC卡時鐘產(chǎn)生電路、時鐘電路、電壓檢測電路、顯示電路、GPRS通訊模塊接口電路、在線編程接口電路、IC卡接口電路、電機(jī)驅(qū)動電路、水表控制端口電路、晶振電路、王芯片。

【具體實施方式】
[0024]參考圖1，本實用新型的水表電路模塊，在主芯片上連接有電源接口電路、ESAM電路、ESAM和IC卡時鐘產(chǎn)生電路、時鐘電路、顯示電路、GPRS通訊模塊接口電路、IC卡接口電路、電機(jī)驅(qū)動電路、晶振電路、電壓檢測電路、在線編程接口電路、水表控制端口電路，其中ESAM和IC卡時鐘產(chǎn)生電路連接ESAM電路和IC卡接口電路。
[0025]參考圖2a，為電源接口電路，電源接口采用二極管做隔離，防止電源反接，保護(hù)電路不受外部攻擊。采用MD7333穩(wěn)壓芯片將輸入的3.6V電壓穩(wěn)定在3.3V，給單片機(jī)提供穩(wěn)定的工作電壓(C6、C7是濾波電容，當(dāng)不需要MD7333穩(wěn)壓芯片提供3.3V電壓時，可以將Rl接上直接用外部電源供電)。
[0026]參考圖2b，ESAM電路由控制芯片來控制0_EV端口的高低電平，利用三極管來控制是否向ESAM芯片供電。
[0027]參考圖2c，ESAM和IC卡時鐘產(chǎn)生電路為ESAM時鐘ECLK提供穩(wěn)定的工作頻率，為IC卡時鐘KCLK提供穩(wěn)定的工作頻率，IC卡的工作頻率是可選的，可以通過電阻RlO和R13來選擇是由控制芯片提供工作頻率還是由74HC02提供工作頻率。
[0028]參考圖2d，時鐘電路采用PCF8563來做時鐘應(yīng)用。
[0029]參考圖2e，電壓檢測電路采用MD7024A芯片，當(dāng)電池電壓低于2.4V時，控制芯片會檢測到一個低電壓反饋信號，從而提示應(yīng)該更換電池。
[0030]參考圖2f，顯示電路由單片機(jī)直接連接控制，從而在外部的IXD顯示相應(yīng)的內(nèi)容。
[0031]參考圖2g，GPRS通訊模塊接口電路由控制芯片來控制0_GPV端口的高低電平，并利用兩個三極管來控制是否向GPRS通訊模塊供電，控制芯片采用串口方式與GPRS通訊模塊進(jìn)行通信。
[0032]參考圖2h，在線編程接口電路連接外部的上位機(jī)從而編程PIC16F1946控制芯片。
[0033]參考圖2i，IC卡接口電路由控制芯片來控制0_KV端口的高低電平，并利用三極管來控制是否向IC卡供電。IC卡通過I2C通信方式進(jìn)行通信。
[0034]參考圖2j，電機(jī)驅(qū)動電路，控制芯片通過控制ON、OFF端口的高低電平來改變此電路的電流流向從而控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。
[0035]參考圖2k，水表控制端口電路提供訪問水表的硬件操作接口。
[0036]參考圖21，晶振電路為控制芯片提供時鐘信號。
[0037]參考圖2m，主芯片，或稱控制芯片，采用PIC16F1946單片機(jī)，控制整個電路模塊工作?？梢灾苯涌刂埔壕У娘@示內(nèi)容。C2、C3、C4、C5是去耦電容防止各個電源電壓之間相互影響，Dl是做狀態(tài)指不用，R19和ClO是電路的復(fù)位。
[0038]在附圖中，有些附圖是將一個完整的電路切分為兩部分，以更好的顯示電路的功能，例如ESAM電路中，左邊的電路是電路的開關(guān)，右邊的電路為ESAM，二者在實際上是連接的(連接點為EVCC)；在GPRS通訊模塊接口電路中，左側(cè)為電路自身，右側(cè)為該電路的開關(guān)，二者的連接點為O GPV ;在IC卡接口電路中，左側(cè)為電源開關(guān)，右側(cè)為接口電路自身，二者的連接點為KVCC ;在晶振電路中，左右兩個電路是等同的，用來提供不同頻率的晶振；在ESAM和IC卡時鐘產(chǎn)生電路中，右上側(cè)電路通過電阻選擇工作頻率，與74HC02的連接點為HCLK、CLK。
【權(quán)利要求】
1.具有GPRS通訊接口的水表電路模塊，其特征在于包括主芯片，主芯片上連接有電源接口電路、ESAM電路、ESAM和IC卡時鐘產(chǎn)生電路、時鐘電路、顯示電路、GPRS通訊模塊接口電路、IC卡接口電路、電機(jī)驅(qū)動電路、晶振電路，其中ESAM和IC卡時鐘產(chǎn)生電路連接ESAM電路和IC卡接口電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的水表電路模塊，其特征在于主芯片還連接有電壓檢測電路，通過電壓檢測芯片檢測電路電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的水表電路模塊，其特征在于主芯片還連接有與上位機(jī)連接的在線編程接口電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的水表電路模塊，其特征在于主芯片還連接有水表控制端口電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的水表電路模塊，其特征在于主芯片為PIC16F1946。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的水表電路模塊，其特征在于電源接口電路上設(shè)有二極管和穩(wěn)壓芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的水表電路模塊，其特征在于時鐘電路采用PCF8563。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的水表電路模塊，其特征在于電壓檢測芯片為MD7024A。
【文檔編號】G07F15/06GK203950389SQ201420335047
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月21日
【發(fā)明者】王文進(jìn) 申請人:北京京源水儀器儀表有限公司