專利名稱：具有無(wú)線通訊功能的閥控器電路模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種閥控器，屬于表具領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在用于水表、氣表等的閥控器中，其電路部分，也就是閥控器內(nèi)的電路模塊的表內(nèi)數(shù)據(jù)是很重要的，為了實(shí)現(xiàn)表內(nèi)控制數(shù)據(jù)的安全性，目前本領(lǐng)域已有的表具在這部分都設(shè)計(jì)了通用的或?qū)Ｓ玫陌踩酒娐?，通常這種嵌入式的安全芯片電路即ESAM芯片，通過(guò)與CPU的交互實(shí)現(xiàn)表內(nèi)數(shù)據(jù)的加密和解密，并通過(guò)CPU上連接的線路將數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)。已有的閥控器電路模塊中，表內(nèi)數(shù)據(jù)與上位機(jī)或遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸都是通過(guò)專用的電路總線實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)水表需要搬移或者更換傳輸線路時(shí)就會(huì)出現(xiàn)需要重新布線，增大了使用成本。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用在閥控器上的電路模塊，能夠以無(wú)線數(shù)據(jù)通訊的方式將閥控器內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)射出去，并且能夠?qū)㈤y控器內(nèi)的數(shù)據(jù)顯示在液晶上，從而降低了產(chǎn)品的維護(hù)成本。提高了產(chǎn)品的通用性；同時(shí)在傳統(tǒng)的串口總線電路出現(xiàn)損壞時(shí)，依舊可以保持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，顯著提高了產(chǎn)品的耐用性和使用壽命。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:具有無(wú)線通訊功能的閥控器電路模塊，包括主芯片電路，主芯片電路上連接有電源接口電路、指示燈電路、繼電器電路、按鍵電路、ESAM電路、ESAM時(shí)鐘產(chǎn)生電路、時(shí)鐘電路、MBUS接口轉(zhuǎn)換電路、液晶顯示電路、MAX485通訊接口電路、在線編程接口電路，其中主芯片電路上還連接有無(wú)線通訊芯片電路。在上述方案中，主芯片電路用于控制整個(gè)電路的工作，電源接口電路用于連接外電源從而為整個(gè)電路供電，繼電器電路用于實(shí)現(xiàn)多種電氣參數(shù)條件下的電路控制與保護(hù)，指示燈電路用于顯示閥控器的運(yùn)行狀態(tài)，按鍵電路用于相應(yīng)操作人員的按鍵動(dòng)作，ESAM電路用于對(duì)溫控器表內(nèi)數(shù)據(jù)的加密和解密以保證數(shù)據(jù)安全，ESAM時(shí)鐘產(chǎn)生電路用于為ESAM電路的ESAM芯片產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)鐘電路用于為主芯片電路產(chǎn)生準(zhǔn)確的時(shí)鐘信號(hào)，MBUS接口轉(zhuǎn)換電路能夠?qū)㈤y控器內(nèi)數(shù)據(jù)經(jīng)由MBUS總線實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸，液晶顯示電路用于顯示閥控器內(nèi)的數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)等信息，在線編程接口電路用于上位機(jī)對(duì)主芯片電路上運(yùn)行的代碼進(jìn)行修改、重寫(xiě)或刪除，MAX485通訊接口電路用于提供傳統(tǒng)的RS485串口總線的數(shù)據(jù)傳輸方式，無(wú)線通訊芯片電路用于將表內(nèi)的數(shù)據(jù)以無(wú)線方式發(fā)送出去或接收外部傳送的指令。其中，所述電源接口電路連接到24V交流電源，電源接口電路上連接有整流橋、變壓器芯片和穩(wěn)壓芯片，將電壓穩(wěn)在3.0V，給主芯片電路提供穩(wěn)定的工作電壓。其中，通過(guò)整流橋?qū)斎氲碾娦盘?hào)整流，變壓器芯片用于對(duì)24V電壓變壓得到5V電壓，穩(wěn)壓芯片將電壓穩(wěn)在3.0V，給單片機(jī)提供穩(wěn)定的工作電壓。[0009]其中，所述指示燈電路為多路并聯(lián)，通過(guò)調(diào)整多組指示燈的亮度、顏色等，可以顯示多種信號(hào)。其中，所述繼電器電路為多路并聯(lián)，每路繼電器電路上均連接有驅(qū)動(dòng)三極管和保護(hù)二極管，設(shè)置保護(hù)二極管的目的是為防止繼電器斷電時(shí)電壓反向電動(dòng)勢(shì)擊穿繼電器的驅(qū)
動(dòng)三極管。其中，所述按鍵電路為多路并聯(lián)，每路按鍵電路均為串聯(lián)RC電路。通過(guò)對(duì)地接一個(gè)電容，使電路中的交流成份由電容入地，工作更穩(wěn)定；通過(guò)接入電阻，起到阻尼作用，避免弓I起振蕩，可以有效防止按鍵抖動(dòng)。其中，所述ESAM電路設(shè)有三極管，用于控制對(duì)ESAM芯片的供電。其中，所述時(shí)鐘電路為PCF8563，并連接有備用電池，在斷電時(shí)依舊可以保持提供準(zhǔn)確的時(shí)鐘信號(hào)。通過(guò)上述改進(jìn)，本實(shí)用新型的閥控器電路模塊不僅保持了傳統(tǒng)的閥控器數(shù)據(jù)串口傳輸控制能力，而且可以將閥控器內(nèi)的數(shù)據(jù)以無(wú)線方式進(jìn)行收發(fā)，并在液晶上顯示閥控器運(yùn)行狀態(tài)等信息。

圖1為本實(shí)用新型閥控器電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a_2m為電路模塊所用電路元件的電路圖。
具體實(shí)施方式
參考圖1，本實(shí)用新型的閥控器電路模塊，包括主芯片電路，主芯片電路上連接有電源接口電路、指示燈電路、繼電器電路、按鍵電路、ESAM電路、ESAM時(shí)鐘產(chǎn)生電路、時(shí)鐘電路、MBUS接口轉(zhuǎn)換電路、液晶顯示電路、MAX485通訊接口電路、在線編程接口電路、無(wú)線通訊芯片電路。參考圖2a，電源接口電路的電源接口使用24V交流電源接入，通過(guò)整流橋整流，然后通過(guò)34063變壓器芯片得到5V電壓VGG，再采用MD5330穩(wěn)壓芯片將電壓穩(wěn)在3.0V,給單片機(jī)提供穩(wěn)定的工作電壓。VGG采用兩個(gè)電阻值為IM的電阻(R0、RMM03)分壓后再檢測(cè)電源電壓。參考圖2b，指示燈電路包括六組，LED3用于顯示電路異常，LED7用于顯示電源狀態(tài)，LED6用于顯示閥態(tài)，LED5用于顯示閥門狀態(tài)，LED2用于顯示數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)，LEDl用于顯示數(shù)據(jù)接收狀態(tài)。參考圖2c，繼電器電路為兩組，為防止繼電器斷電時(shí)電壓反向電動(dòng)勢(shì)擊穿繼電器的驅(qū)動(dòng)三極管Q3、Q2，在繼電器驅(qū)動(dòng)電路中設(shè)置二極管保護(hù)電路D8、D7，以保護(hù)繼電器驅(qū)動(dòng)管。參考圖2d，按鍵電路，采用兩路并聯(lián)的串聯(lián)RC電路(C14與R26、C15與R25)可以
防止按鍵抖動(dòng)。參考圖2e，ESAM電路可以為ESAM芯片U2提供兩種不同電壓值的電源，并可以用三極管QlO來(lái)控制電源的開(kāi)關(guān)。參考圖2f，ESAM時(shí)鐘產(chǎn)生電路為ESAM時(shí)鐘ECLK提供穩(wěn)定的工作頻率，可采用任意本領(lǐng)域已有時(shí)鐘晶振實(shí)現(xiàn)。參考圖2g，時(shí)鐘電路采用PCF8563芯片來(lái)做時(shí)鐘應(yīng)用。并給PCF8563提供備用電池 BT1。參考圖2h，MBUS接口轉(zhuǎn)換電路采用TSS721A MBUS轉(zhuǎn)串口芯片，將MBUS通訊信號(hào)轉(zhuǎn)換單片機(jī)可以處理的串口信號(hào)。參考圖2i，液晶顯示電路，由主芯片電路的單片機(jī)直接鏈接，程序直接控制液晶顯
/Jn ο參考圖2j，MAX485通訊接口電路采用MAX485芯片將單片機(jī)TTL轉(zhuǎn)為485串口，做485總線通信。參考圖2k，在線編程接口電路采用MSP430與上位機(jī)連接，MSP430是美國(guó)德州儀器(TI)生產(chǎn)的一種16位超低功耗、具有精簡(jiǎn)指令集(RISC)的混合信號(hào)處理器，具有很高的能效比和處理能力。參考圖21，無(wú)線通訊芯片電路采用CCllOl模塊實(shí)現(xiàn)，CCllOl是一款高性能射頻收發(fā)器，滿足極低功耗RF應(yīng)用，可提供對(duì)數(shù)據(jù)包處理、數(shù)據(jù)緩沖、突發(fā)傳輸、接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)、空閑信道評(píng)估(CCA)、鏈路質(zhì)量指示以及無(wú)線喚醒(WOR)的廣泛硬件支持。參考圖2m，主芯片電路采用PIC16F1946單片機(jī)，該單片機(jī)具有IXD驅(qū)動(dòng)器，可以直接控制液晶的顯示內(nèi)容。
權(quán)利要求1.具有無(wú)線通訊功能的閥控器電路模塊，其特征在于包括主芯片電路，主芯片電路上連接有電源接口電路、指示燈電路、繼電器電路、按鍵電路、ESAM電路、ESAM時(shí)鐘產(chǎn)生電路、時(shí)鐘電路、MBUS接口轉(zhuǎn)換電路、液晶顯示電路、MAX485通訊接口電路、在線編程接口電路，其中主芯片電路上還連接有無(wú)線通訊芯片電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥控器電路模塊，其特征在于所述電源接口電路連接到24V交流電源，電源接口電路上連接有整流橋、變壓器芯片和穩(wěn)壓芯片，將電壓穩(wěn)在3.0V，給主芯片電路提供穩(wěn)定的工作電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥控器電路模塊，其特征在于所述指示燈電路為多路并聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥控器電路模塊，其特征在于所述繼電器電路為多路并聯(lián)，每路繼電器電路上均連接有驅(qū)動(dòng)三極管和保護(hù)二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥控器電路模塊，其特征在于所述按鍵電路為多路并聯(lián)，每路按鍵電路均為串聯(lián)RC電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥控器電路模塊，其特征在于所述ESAM電路設(shè)有三極管，用于控制對(duì)ESAM芯片的供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥控器電路模塊，其特征在于所述時(shí)鐘電路為PCF8563，并連接有備用電池。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有無(wú)線通訊功能的閥控器電路模塊，包括主芯片電路，主芯片電路上連接有電源接口電路、指示燈電路、繼電器電路、按鍵電路、ESAM電路、ESAM時(shí)鐘產(chǎn)生電路、時(shí)鐘電路、MBUS接口轉(zhuǎn)換電路、液晶顯示電路、MAX485通訊接口電路、在線編程接口電路，其中主芯片電路上還連接有無(wú)線通訊芯片電路。本實(shí)用新型的電路模塊實(shí)現(xiàn)了閥控器的無(wú)線控制和數(shù)據(jù)收發(fā)，擴(kuò)展了產(chǎn)品的適用范圍。
文檔編號(hào)G05B19/042GK203012410SQ20132000781
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者王文進(jìn), 常海利 申請(qǐng)人:天津卓和信儀器儀表有限公司