專利名稱：可換電池的水表電路模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及水表電路模塊，尤其涉及可換電池的水表電路模塊。
背景技術：
水表是在水量測量中最常見的一種用具，用于實現家用或工業用水量的測量和計費工作，但是已有的水表具有一個問題就是必須依靠外部電源進行供電，一旦出現全網性的電路中斷故障，水表會停止工作同時中斷相關水路的管理供應，導致在緊急停電事故下給用戶帶來了很大的麻煩。
發明內容針對現有技術存在的缺陷，本實用新型公開了一種水表電路模塊，在傳統電路模塊的基礎上加入了可換電池的電路設計，也就是說在外部電力無法供應的時候，水表的內部電路會及時切換成內部電池供電，從而繼續支持水表的運行，保證水量計量的準確運行，從而顯著改善了水表抵抗外部緊急斷電情況的能力。為實現上述目的，本實用新型是通過下述技術方案實現的:可換電池的水表電路模塊，包括電源接口電路、喚醒上電電路、信號選通電路、顯示電路、閥門接口電路、閥門驅動電路、在線編程接口電路、采樣接口電路、IC卡接口電路、IC卡電源控制電路、穩壓電路、兩級電壓檢測電路、內電啟用及檢測電路，上述電路均電連接到主芯片電路，喚醒上電電路電連接信號選通電路。其中，所述電源接口電路為雙路電源，一路連接水表內的可換電池；一路連接外電源，在連接外電源的電路上設有二極管。電源接口采用二極管做隔離，防止電源反接，保護電路不受外部攻擊。采用這種電源設計，在電源電壓正常時，給電容充電；當電源低壓時，由電容給模塊供電，相當于電容器起到了電池的作用。其中，所述信號選通電路、喚醒上電電路分別設有四組相對應的信號接口，用于實現喚醒上電電路的激活；兩者的關系為信號選通電路在四路信號中至少一個信號來臨時，會激活上述喚醒上電電路，從而單片機CPU開始工作，然后單片機通過掃描得出當前是哪個信號來臨，再作出相應的處理。當信號處理完成時置低信號選通來斷開信號與單片機的鏈接，保證電源的可靠掉電；所述的喚醒上電電路用于實現下述功能=CPU卡在沒有任何信號(例如插卡信號，采樣信號，掉電信號等)來臨時處于掉電狀態，功耗為0 ;當有信號來時喚醒上電電路給電容充電使電路導通，使得整個CPU卡單片機上電，同時鎖定上電信號。其中，所述顯示電路與水表表具上的顯示屏幕連接，該電路由主芯片電路直接連接以程序控制向表體上的顯示裝置推送主芯片電路輸出的顯示內容。其中，所述閥門接口電路、閥門驅動電路與水表表具上的控制閥門的閥門電機電連接。閥門接口電路用于測試閥門到位信號，所述閥門驅動電路用于控制閥門電機的正反轉，從而控制水表閥門的開關，間接控制用戶用水。其中，在線編程接口電路設有多個可以與外界計算機或上位機通訊的電路端子，能夠通過在線編程接口電路實現對表具功能的擴展和更改修訂，同時通過此電路可以定義LED燈與表內數據狀態、元件狀態的對應關系，便于將不同的狀態與LED燈的顏色、亮度、閃爍等對應起來。其中，所述采樣接口電路直接和水表上的采樣信號通訊，實現水表脈沖信號檢測。其中，所述IC卡接口電路、IC卡電源控制電路與水表表具上的IC卡卡座電連接，IC卡接口電路用于實現IC卡的接入，IC卡電源控制電路用于當檢測到卡信號來臨時給卡供電，CPU主芯片處理完成時給卡掉電。其中，所述穩壓電路設有穩壓電源模塊，穩壓電路用于為主芯片電路提供穩定的電壓，為了防止外界電路電壓過高導致的不利影響，所述穩壓電路設有穩壓電源模塊用于穩定主芯片電路的電壓。在外部電壓高于3V的情況下，穩壓電源模塊使單片機的工作電壓穩定在3.3V。其中，所述兩級電壓檢測電路設有電壓檢測芯片檢測電壓，設有三極管獲得兩級電壓檢測。其中，所述內電啟用及檢測電路設有三極管用于切換內部可換電池或外部供電作為電源。其中，主芯片電路，又稱單片機、CPU等，用于控制整個電路模塊工作，尤其可以直接控制液晶的顯示內容。
圖1為本實用新型的電路結構示意圖；圖2-圖15依次為電源接口電路、喚醒上電電路、信號選通電路、顯示電路、閥門接口電路、閥門驅動電路、在線編程接口電路、采樣接口電路、IC卡接口電路、IC卡電源控制電路、穩壓電路、兩級電壓檢測電路、內電啟用及檢測電路、主芯片電路的元件結構圖。
具體實施方式
參考圖1，本實用新型的電源接口電路中，電源接口電路、喚醒上電電路、信號選通電路、顯示電路、閥門接口電路、閥門驅動電路、在線編程接口電路、采樣接口電路、IC卡接口電路、IC卡電源控制電路、穩壓電路、兩級電壓檢測電路、內電啟用及檢測電路，上述電路均電連接到主芯片電路，喚醒上電電路電連接信號選通電路。參考圖2，為電源接口電路，兩路電源，其中DY為電容接口，電源接口采用二極管D2做隔離，防止電源反接，保護電路不受外部攻擊。電源電壓正常時，給電容充電，當電源低壓時，由電容給模塊供電。參考圖3，為喚醒上電電路，主板采用掉電方式，在沒有任何信號(包括插卡信號，兩個按鍵信號)來臨時，主板處于掉電狀態，主板功耗為0，當有信號來時給電容充電使三極管V80導通，單片機上電，同時通過SD鎖定上電信號。參考圖4，為信號選通電路，當KA、CAIU CAI2, VDDl其中一個信號來臨時，就會激活上述喚醒電路，從而單片機開始工作，然后單片機置高XHK，通過掃描KW、CAU CA2、INTA得出當前是哪個信號來臨，再作出相應的處理。當信號處理完成時置低信號選通XHK來斷開信號與單片機的鏈接，保證電源的可靠掉電。[0023]參考圖5，為顯示電路，通過多個針腳直接連接到外部顯示屏幕的驅動板。參考圖6，為閥門接口電路，在JDl-JA直接和閥門相連，控制閥門電機，測試閥門到位信號。參考圖7，為閥門驅動電路，通過橋式電路來控制閥門電機的正反轉，從而來控制水表閥門的開關，間接控制用戶用水。參考圖8，為在線編程接口電路，可以與上位機通訊連接從而賦予新的功能，接口部分位于JZ1-ZXBC。參考圖9，為采樣接口電路，在JGl-FX直接和采樣信號相連，檢測水表的脈沖信號。參考圖10，為IC卡接口電路，在J4-K通過多個針腳觸點直接和卡座相連，控制信號加上拉電阻R51、R52、R53.[0029]參考圖11，為IC卡電源控制電路，依靠三極管T68接通斷開，當檢測到卡信號來臨時給卡供電，卡處理完成時給卡掉電。參考圖12，為穩壓電路，外部電壓高于3V，用穩壓電源模塊MD7333，使單片機的工作電壓穩定在3.3V。參考圖13，為兩級電壓檢測電路，用于檢測外部電壓，通過檢測芯片MD7044來檢測，當電壓低于4.4V時，MD7044輸出低電平。BJl通過控制三極管開關可獲得兩級電壓檢測。參考圖14，為內電啟用及檢測電路，當外電VDD斷開后，T3立即導通，則VDDl會觸發外電掉電檢測電路,從而知道外電斷開。參考圖15，為主芯片電路，采用PIC16F946單片機控制其他電路。
權利要求1.換電池的水表電路模塊，其特征在于包括電源接口電路、喚醒上電電路、信號選通電路、顯示電路、閥門接口電路、閥門驅動電路、在線編程接口電路、采樣接口電路、IC卡接口電路、IC卡電源控制電路、穩壓電路、兩級電壓檢測電路、內電啟用及檢測電路，上述電路均電連接到主芯片電路，喚醒上電電路電連接信號選通電路。
2.根據權利要求1所述的水表電路模塊，其特征在于所述電源接口電路為雙路電源，一路連接水表內的可換電池；一路連接外電源，在連接外電源的電路上設有二極管。
3.根據權利要求1所述的水表電路模塊，其特征在于所述信號選通電路、喚醒上電電路分別設有四組相對應的信號接口，用于實現喚醒上電電路的激活。
4.根據權利要求1所述的水表電路模塊，其特征在于所述顯示電路與水表表具上的顯示屏幕連接。
5.根據權利要求1所述的水表電路模塊，其特征在于所述閥門接口電路、閥門驅動電路與水表表具上的控制閥門的閥門電機電連接。
6.根據權利要求1所述的水表電路模塊，其特征在于所述IC卡接口電路、IC卡電源控制電路與水表表具上的IC卡卡座電連接。
7.根據權利要求1所述的水表電路模塊，其特征在于所述穩壓電路設有穩壓電源模塊。
8.根據權利要求1所述的水表電路模塊，其特征在于所述兩級電壓檢測電路設有電壓檢測芯片檢測電壓，設有三極管獲得兩級電壓檢測。
9.根據權利要求1所述的水表電路模塊，其特征在于所述內電啟用及檢測電路設有三極管用于切換內部可換電池或外部供電作為電源。
專利摘要本實用新型公開了可換電池的水表電路模塊，包括電源接口電路、喚醒上電電路、信號選通電路、顯示電路、閥門接口電路、閥門驅動電路、在線編程接口電路、采樣接口電路、IC卡接口電路、IC卡電源控制電路、穩壓電路、兩級電壓檢測電路、內電啟用及檢測電路，上述電路均電連接到主芯片電路，喚醒上電電路電連接信號選通電路，本實用新型公開的水表電路模塊相對于傳統的水表電路可以使用電池作為電源供電，提高了水表在緊急斷電情況下應用的可靠性。
文檔編號G07F15/06GK202929743SQ201220572820
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月2日 優先權日2012年11月2日
發明者王文進, 常海利 申請人:北京京源水儀器儀表有限公司