本實(shí)用新型涉及燃?xì)獗砜刂萍夹g(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于擴(kuò)頻通信技術(shù)的無線IC卡燃?xì)獗砜刂破鳌?/p>

背景技術(shù)：

隨著清潔能源天然氣在居民用戶中的廣泛使用，燃?xì)夤緦τ谌細(xì)庥脩舻挠脷饨Y(jié)算和費(fèi)用繳納的需求日益迫切，IC卡預(yù)付費(fèi)功能在燃?xì)獗淼氖褂眠^程中逐漸普及。

近年來，針對燃?xì)夤緦θ細(xì)獗肀O(jiān)控和燃?xì)庥昧看髷?shù)據(jù)分析的需要，伴隨著智能云服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的逐步發(fā)展，無線遠(yuǎn)傳燃?xì)獗硪惭该桶l(fā)展起來，但目前廣泛應(yīng)用的具有無線通信功能的燃?xì)獗硗捎诔砭嚯x近、穩(wěn)定性差等缺陷引起“抄表難”、“維護(hù)難”等一系列問題；另外有組網(wǎng)功能的燃?xì)獗沓３２痪哂凶越M網(wǎng)功能或者存在組網(wǎng)需要大量人工干預(yù)、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性差、網(wǎng)絡(luò)易出現(xiàn)癱瘓故障等情況、造成燃?xì)夤揪S護(hù)成本上升工作效率下降等問題。

針對目前國家對于燃?xì)鈨r(jià)格的管控和燃?xì)怆A梯價(jià)格的逐步使用，具有階梯計(jì)費(fèi)功能的燃?xì)獗硪矋渎额^角，但由于燃?xì)鈨r(jià)格的不定期浮動(dòng)，這些燃?xì)獗砀膬r(jià)格往往依靠用戶購氣時(shí)通過IC卡傳遞最新的價(jià)格信息，時(shí)效性較差，容易造成燃?xì)夤竞陀脩糁g費(fèi)用結(jié)算誤差，造成不必要的糾紛。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的問題是現(xiàn)有無線IC卡燃?xì)獗泶嬖诔黼y、組網(wǎng)難、監(jiān)控難、調(diào)價(jià)難等問題，不適于使用，不能滿足用戶的需求。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：提供一種基于擴(kuò)頻通信技術(shù)的無線IC卡燃?xì)獗砜刂破?。所述基于擴(kuò)頻通信技術(shù)的無線IC卡燃?xì)獗砜刂破?，包括微控制器、擴(kuò)頻無線通信模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、閥門控制模塊、模擬脈沖計(jì)數(shù)模塊、液晶顯示模塊、接觸式IC卡處理模塊、按鍵電路和電源管理模塊。

所述微控制器分別與擴(kuò)頻無線通信模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、閥門控制模塊、模擬脈沖計(jì)數(shù)模塊、液晶顯示模塊、接觸式IC卡處理模塊、按鍵電路和電源管理模塊相連。

優(yōu)選地，所述微控制器為單片機(jī)R7F0C019。

進(jìn)一步地，所述擴(kuò)頻無線通信模塊為LoRa擴(kuò)頻無線通信模塊，其通過SPI總線與微控制器的通訊端相連。

優(yōu)選地，所述LoRa擴(kuò)頻無線通信模塊為SX1278擴(kuò)頻無線通信模塊。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊通過I²C總線與微控制器的通訊端相連。

進(jìn)一步地，電源管理模塊包括集成電路RH5RZ36CA和集成電路RH3111H451A。所述集成電路RH5RZ36CA的輸出端分別與微控制器和擴(kuò)頻無線通信模塊的電源輸入端相連；所述集成電路RH3111H451A的輸出端與微控制器的電池低電檢測端口相連。

優(yōu)選地，所述模擬脈沖計(jì)數(shù)模塊為雙脈沖計(jì)量，其可檢測計(jì)量脈沖和磁干擾，并向微控制器發(fā)送相應(yīng)的脈沖信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述接觸式IC卡處理模塊支持接觸式的邏輯加密卡、存儲(chǔ)卡和接觸式CPU卡。

優(yōu)選地，所述按鍵電路用于觸發(fā)按鍵信號(hào)，所述微控制器檢測到按鍵信號(hào)時(shí)，根據(jù)按鍵信號(hào)控制液晶顯示模塊顯示相應(yīng)信息。

本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本實(shí)用新型公開了一種基于擴(kuò)頻通信技術(shù)的無線IC卡燃?xì)獗砜刂破?，采用LoRa擴(kuò)頻無線通信的數(shù)據(jù)傳輸方案，通信距離遠(yuǎn)，維護(hù)方便，還具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確度高等特點(diǎn)，很大程度上改善了目前市場上燃?xì)獗砣霊舫黼y、通信距離短等現(xiàn)狀。

本申請?zhí)峁┑娜細(xì)獗砜刂破?，具備基于LoRa擴(kuò)頻無線通信的自組網(wǎng)功能，通過LoRa遠(yuǎn)程抄表集中器等設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋網(wǎng)、自動(dòng)入網(wǎng)、定時(shí)上傳無線數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。為燃?xì)夤镜挠脷饨Y(jié)算提供了有利的數(shù)據(jù)支撐，很大程度上方便了燃?xì)夤镜倪\(yùn)營管理。

本實(shí)用新型同時(shí)支持年階梯、月階梯等多種主流的階梯氣價(jià)方案，階梯氣價(jià)參數(shù)可設(shè)，同時(shí)支持IC卡預(yù)設(shè)和遠(yuǎn)程調(diào)價(jià)功能，很大程度上減少了燃?xì)夤镜墓ぷ髁俊?/p>

附圖說明

圖1是本申請的流程框圖。

具體實(shí)施方式

為了更好的理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的描述。

如圖1所示，一種基于擴(kuò)頻通信技術(shù)的無線IC卡燃?xì)獗砜刂破鳎ㄎ⒖刂破?、擴(kuò)頻無線通信模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、閥門控制模塊、模擬脈沖計(jì)數(shù)模塊、接觸式IC卡處理模塊、液晶顯示模塊、按鍵電路及電源管理模塊。

微控制器分別與擴(kuò)頻無線通信模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、閥門控制模塊、模擬脈沖計(jì)數(shù)模塊、接觸式IC卡處理模塊、液晶顯示模塊、按鍵電路及電源管理模塊相連。微控制器可采用現(xiàn)有技術(shù)中的控制器或單片機(jī)，作為一種實(shí)施方式，可采用高性能微功耗的單片機(jī)R7F0C019。

擴(kuò)頻無線通信模塊為LoRa擴(kuò)頻無線通信模塊，作為一種實(shí)施方式，采用SX1278無線通信模塊。擴(kuò)頻無線通信模塊通過SPI總線與微控制器的通訊端相連。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊包含有存儲(chǔ)器AT24C04。存儲(chǔ)器AT24C04通過I²C總線與微控制器的通訊端相連。

閥門控制模塊包括由分立器件組成的閥門驅(qū)動(dòng)電路和反向脈沖消除電路。閥門控制模塊的輸入端和微控制器相連，輸出端和燃?xì)獗淼牡拈y門相連接。

電源管理模塊包括穩(wěn)壓電路、電源電壓檢測電路和備用電容。穩(wěn)壓電路的輸出端口和微控制器、液晶顯示模塊和擴(kuò)頻無線通信模塊的電源輸入端口相連接。電源電壓檢測電路和微控制器的電壓檢測端口相連接。備用電容和系統(tǒng)主電源相連，保證了在異常掉電的情況下系統(tǒng)能夠正常關(guān)閉閥門并保存運(yùn)行數(shù)據(jù)。作為一種實(shí)施方式，穩(wěn)壓電路為集成電路RH5RZ36CA，電源電壓檢測電路為集成電路RH3111H451A。

模擬脈沖計(jì)數(shù)模塊采用雙脈沖計(jì)量方案，既可檢測計(jì)量脈沖又可檢測外界的磁干擾，并向微控制器發(fā)送計(jì)量脈沖信號(hào)和磁干擾脈沖信號(hào)。微控制器接收到計(jì)量脈沖信號(hào)時(shí)進(jìn)行計(jì)量運(yùn)算處理，接收到磁干擾脈沖信號(hào)時(shí)能控制所述閥門驅(qū)動(dòng)電路關(guān)閉閥門。計(jì)量脈沖信號(hào)和磁干擾脈沖信號(hào)均為低電平信號(hào)。

接觸式IC卡處理模塊通過I²C總線與微控制器相連，其支持接觸式的邏輯加密卡、存儲(chǔ)卡以及接觸式CPU卡。

液晶顯示模塊包括液晶模塊和液晶驅(qū)動(dòng)電路。液晶模塊選用低功耗的LCD液晶，液晶驅(qū)動(dòng)電路連接微控制器的液晶驅(qū)動(dòng)端口，由微控制器驅(qū)動(dòng)并控制液晶模塊的工作狀態(tài)。

按鍵電路用于觸發(fā)按鍵信號(hào)，微控制器檢測到按鍵信號(hào)時(shí)，根據(jù)按鍵信號(hào)控制液晶顯示模塊顯示相應(yīng)信息。作為一種實(shí)施方式，微控制器根據(jù)按鍵信號(hào)的觸發(fā)次數(shù)和觸發(fā)時(shí)長，控制液晶顯示模塊顯示累計(jì)用氣量、當(dāng)前單價(jià)、剩余金額等運(yùn)行參數(shù)。更進(jìn)一步地，通過長按按鍵3s時(shí)間，可以所述微控制器實(shí)時(shí)上傳一次無線通信數(shù)據(jù)。

本實(shí)用新型工作時(shí)，微控制器根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)控制燃?xì)獗淼挠脷庥?jì)量、無線數(shù)據(jù)處理、閥門開關(guān)、液晶顯示等工作狀態(tài)。系統(tǒng)運(yùn)行過程中，微制器實(shí)時(shí)判斷聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，未成功接入LoRa無線通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)會(huì)主動(dòng)尋網(wǎng)并加入網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備入網(wǎng)成功后立即向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)、累計(jì)用氣量等實(shí)時(shí)信息。設(shè)備在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下每24小時(shí)定時(shí)上傳一次設(shè)備信息并檢測網(wǎng)絡(luò)是否正常，上傳數(shù)據(jù)成功后可及時(shí)處理網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程調(diào)價(jià)和遠(yuǎn)程開關(guān)閥門等下行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程閥門控制、遠(yuǎn)程調(diào)價(jià)等操作。微控制器在檢測到按鍵動(dòng)作時(shí)，根據(jù)按鍵次數(shù)及時(shí)間顯示用戶的用氣數(shù)據(jù)情況，實(shí)現(xiàn)人機(jī)實(shí)時(shí)交互的功能?？筛鶕?jù)實(shí)際使用需求設(shè)計(jì)按鍵動(dòng)作和液晶顯示模塊相應(yīng)顯示的信息。作為一種實(shí)施方式，顯示分為三屏，第一屏顯示累計(jì)用氣量，第二屏顯示剩余金額，第三屏顯示當(dāng)前運(yùn)行單價(jià)。

本實(shí)用新型工作穩(wěn)定可靠，通信距離遠(yuǎn)，基于LoRa擴(kuò)頻無線通信技術(shù)的組網(wǎng)功能和遠(yuǎn)程抄表功能很大程度上降低了燃?xì)獗淼木S護(hù)費(fèi)用，提高了燃?xì)夤镜墓ぷ餍?，為燃?xì)夤咀鲇脷夥制谔峁┝擞欣Ｕ?；多種階梯計(jì)費(fèi)方案滿足不同區(qū)域燃?xì)夤镜男枨?，階梯氣價(jià)遠(yuǎn)程可設(shè)很大程度上提高了用氣費(fèi)用結(jié)算的準(zhǔn)確性。

以上對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內(nèi)。