一种低功耗预付费远程集中抄表系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种低功耗预付费远程集中抄表系统，包括主控单片机电路、NBIOT通讯电路、射频卡读取接口电路、MBUS接口电路、LED显示电路和供电模块；所述NBIOT通讯电路一端与主控单片机电路连接，另一端与远端集中器的通信模块无线连接；所述射频卡读取接口电路的输入端读取用户IC充值卡数据信息，输出端与主控单片机电路连接；所述MBUS接口电路的一端与主控单片机电路连接，另一端与下挂表具的MBUS模块连接；所述LED显示电路的数据端与主控单片机电路连接，所述供电模块包括蓄电池和3.3V电压转换电路，蓄电池与3.3V电压转换电路的输入端连接，3.3V电压转换电路的输出端输出3.3V电压。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗预付费远程集中抄表系统
本技术涉及物联网领域，尤其是一种低功耗预付费远程集中抄表系统。
技术介绍
在当前智能集中抄表系统中，特别是集中抄表的系统中。存在两种管理模式一种是通过集中管理器直接抄表，然后通过GPRS/CDMA/4G等方式远程传输到数据服务中心，实现远程抄表。计费方式为根据抄表的数据后才能计算用户产生的金额。另一种是通过具有刷卡功能的集中器，用户必须先去管理部门给IC卡缴费充值后，在通过集中器控制表具的开关阀门实现预付控制，无远程传输功能。以上两种方案一个是远程采集后付费计量无法实现预付费控制，一个是本地预付费控制没有实现远程传输。不能满足绝大部分用户需求。远程抄表普遍功耗较大，在现场只依靠电池供电的情况下，难以长时间独立工作(没有市电)，给系统的维护管理带来诸多不便。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种低功耗预付费远程集中抄表系统，具有预付费本地IC卡远程集中抄表功能。为实现上述目的，本技术采用下述技术方案：一种低功耗预付费远程集中抄表系统，包括主控单片机电路、NBIOT通讯电路、射频卡读取接口电路、MBUS接口电路、LED显示电路和供电模块；所述NBIOT通讯电路一端与主控单片机电路连接，另一端与远端集中器的通信模块无线连接；所述射频卡读取接口电路的输入端读取用户IC充值卡数据信息，输出端与主控单片机电路连接；所述MBUS接口电路的一端与主控单片机电路连接，另一端与下挂表具的MBUS模块连接；所述LED显示电路的数据端与主控单片机电路连接，所述供电模块包括蓄电池和3.3V电压转换电路，蓄电池与3.3V电压转换电路的输入端连接，3.3V电压转换电路的输出端输出3.3V电压。进一步地，主控单片机电路包括单片机芯片U6、与单片机芯片U6连接的振荡电路，振荡电路包括晶振芯片X1、电容C13和电容C14，晶振芯片X1的一端与电容C13连接后接地，晶振芯片X1的另一端与电容C14连接后接地，晶振芯片X1与单片机芯片的时钟引脚连接。进一步地，所述主控单片机电路还与蓝牙接口电路连接，所述蓝牙接口电路的数据收发端和电源控制端分别与主控单片机连接，蓝牙接口电路的数据收发端还与具备蓝牙接口的数据读写设备无线连接，实现对主控单片机的数据读写操作。进一步地，所述主控单片机电路还与RTC时钟电路连接，RTC时钟电路包括时钟芯片U3，时钟芯片U3的引脚1和引脚2分别与晶振Y1连接，时钟芯片U3的引脚5和引脚6分别与主控单片机电路连接。进一步地，射频卡读取接口电路电路包括双运放芯片U1，双运放芯片U1的正输入端和负输入端与射频卡读取电路的输出端连接，双运放芯片U1的输出端与主控单片机连接。进一步地，MBUS接口电路的收发信号端与电源控制端分别与主控单片机电路连接。进一步地，3.3V电压转换电路包括电压转换芯片U7和稳压芯片U8，电压转换芯片U7的输入端与蓄电池连接，电压转换芯片U7的输出端输出电压3V3，稳压芯片U8的输入端与蓄电池连接，稳压芯片U8的输出端输出电压MCU3V3。本技术的有益效果是，本技术利用MBUS总线进行集中抄表并通过NBIOT无线传输技术进行低功耗数据远传，同时可以使用IC与集中器通讯实现仪表的阀控，不仅具有预付费本地IC卡控制能力还能实现低功耗远程抄表功能。附图说明图1是本技术电路连接示意图；图2是主控单片机引脚连接原理图；图3是振荡电路原理图；图4是NBIOT通讯电路原理图；图5是射频卡读取接口电路原理图；图6是MBUS接口电路原理图；图7是3.3V电压转换电路原理图；图8是蓝牙接口电路原理图；图9是RTC时钟电路原理图；图10是flash存储电路原理图。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本专利技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本专利技术。如图1所示，一种低功耗预付费远程集中抄表系统，包括主控单片机电路、NBIOT通讯电路、射频卡读取接口电路、MBUS接口电路、LED显示电路、供电模块、蓝牙接口电路、RTC时钟电路和flash存储电路；NBIOT通讯电路一端与主控单片机电路连接，另一端与远端集中器的通信模块无线连接；射频卡读取接口电路的输入端读取用户IC充值卡数据信息，输出端与主控单片机电路连接；MBUS接口电路的一端与主控单片机电路连接，另一端与下挂表具的MBUS模块连接；LED显示电路的数据端与主控单片机电路连接，供电模块包括蓄电池和3.3V电压转换电路，蓄电池与3.3V电压转换电路的输入端连接，3.3V电压转换电路的输出端输出3.3V电压。如图2、图3所示，主控单片机电路包括单片机芯片U6、与单片机芯片U6连接的振荡电路，所述单片机是STM32L476，振荡电路包括晶振芯片X1、电容C13和电容C14，晶振芯片X1的一端与电容C13连接后接地，晶振芯片X1的另一端与电容C14连接后接地，晶振芯片X1与单片机芯片的时钟引脚连接。如图4所示，NBIOT通讯电路的电源控制信号端与单片机芯片U6连接，NBIOT_PWR信号经电阻R21后与场效应管D5的栅极连接，场效应管D5的源极与NBIOT转接板连接，场效应管D5的漏极外接3.3V电压。如图5所示，射频卡读取接口电路电路包括双运放芯片U1，双运放芯片U1的正输入端和负输入端与射频卡读取电路的输出端连接，射频卡读写电路外接匹配天线，可对125K的卡进行读写操作，双运放芯片U1的输出端与主控单片机连接。如图6所示，MBUS接口电路的收发信号端与电源控制端分别与主控单片机电路连接。MBUS接口电路的电源控制信号端与单片机芯片U6连接，MBUS_PWR信号经电阻R27后与三极管Q6的基极连接，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极与场效应管Q5的栅极连接，场效应管Q5的源极与MBUS转接板连接，场效应管Q5的漏极外接12V电压。如图7所示，3.3V电压转换电路包括电压转换芯片U7和稳压芯片U8，稳压芯片U7的输入端与蓄电池连接，二极管D12的阳极与12V电压连接，二极管D12的阴极与场效应管Q8的漏极连接，场效应管Q8的源极与电压转换芯片U7的引脚1连接；电压转换芯片U7的引脚2与电感L1连接后输出电压3V3。稳压芯片U8的输入端与12V电压连接，稳压芯片的输出端输出电压MCU3V3。如图8所示，蓝牙接口电路的数据收发端和电源控制端分别与单片机芯片U6连接，蓝牙接口电路的数据收发端还与具备蓝牙接口的数据读写设备无线连接，实现对主控单片机的数据读写操作。蓝牙接口电路采用TTL与单片机连接。并通过普通IO进行电源控制，在使用时供电，不使用时断电，达到低功耗目的。场效应管D4的栅极与电阻R18连接后外接电源控制信号BLU_PWR信号，场效应管D4的源极与蓝牙芯片U4的引脚1连接，场效应管D4的漏极外接电压3V3。如图9所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低功耗预付费远程集中抄表系统，其特征是，包括主控单片机电路、NBIOT通讯电路、射频卡读取接口电路、MBUS接口电路、LED显示电路和供电模块；所述NBIOT通讯电路一端与主控单片机电路连接，另一端与远端集中器的通信模块无线连接；所述射频卡读取接口电路的输入端读取用户IC充值卡数据信息，输出端与主控单片机电路连接；所述MBUS接口电路的一端与主控单片机电路连接，另一端与下挂表具的MBUS模块连接；所述LED显示电路的数据端与主控单片机电路连接，所述供电模块包括蓄电池和3.3V电压转换电路，蓄电池与3.3V电压转换电路的输入端连接，3.3V电压转换电路的输出端输出3.3V电压。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗预付费远程集中抄表系统，其特征是，包括主控单片机电路、NBIOT通讯电路、射频卡读取接口电路、MBUS接口电路、LED显示电路和供电模块；所述NBIOT通讯电路一端与主控单片机电路连接，另一端与远端集中器的通信模块无线连接；所述射频卡读取接口电路的输入端读取用户IC充值卡数据信息，输出端与主控单片机电路连接；所述MBUS接口电路的一端与主控单片机电路连接，另一端与下挂表具的MBUS模块连接；所述LED显示电路的数据端与主控单片机电路连接，所述供电模块包括蓄电池和3.3V电压转换电路，蓄电池与3.3V电压转换电路的输入端连接，3.3V电压转换电路的输出端输出3.3V电压。2.如权利要求1所述的一种低功耗预付费远程集中抄表系统，其特征是，主控单片机电路包括单片机芯片U6、与单片机芯片U6连接的振荡电路，振荡电路包括晶振芯片X1、电容C13和电容C14，晶振芯片X1的一端与电容C13连接后接地，晶振芯片X1的另一端与电容C14连接后接地，晶振芯片X1与单片机芯片的时钟引脚连接。3.如权利要求1所述的一种低功耗预付费远程集中抄表系统，其特征是，所述主控单片机电路还与蓝牙接口电路连接，所述蓝牙...

【专利技术属性】
技术研发人员：江英美，张元振，乔杰华，
申请(专利权)人：山东欧标信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37