一种自发电的新型电子水表制造技术

本实用新型专利技术具体为一种自发电的新型电子水表，包括壳体、应力弹簧、压电发电片、凹型面、能量收集器、水表主板、超级电容、刷卡读卡线圈、阀门阀体、阀门电动执行机构、水量计量模块，所述应力弹簧一端与壳体固定，另一端与压电发电片固定，压电发电片与凹型面的凹面连接，能量收集器固定在凹型面的另一侧，水表主板固定在壳体内，超级电容固定在水表主板上，刷卡读卡线圈固定在壳体内，阀门电动执行机构固定在壳体内部，与阀门阀体连接，阀门阀体在壳体外部，水量计量模块连接在壳体外部并与阀门阀体连接。利用自发电供电代替一次性电池供电，使电子水表不再依赖电池作为供电电源，解决了需拆解水表外壳更换电池的工作量。决了需拆解水表外壳更换电池的工作量。决了需拆解水表外壳更换电池的工作量。

【技术实现步骤摘要】
一种自发电的新型电子水表


[0001]本技术涉及智能水表
，具体为一种自发电的新型电子水表。

技术介绍

[0002]随着电子技术的日益发展，智能电子式水表逐渐普及应用，电子水表具有计量准确、读数直观、功能多样化、计费缴费多样化、便于集中统一管理以及超低功耗(普通电子水表的正常功耗仅为10μA左右)的优点，由于水表的安装位置和安装方式特殊性，不便于单独敷设供电电缆的方式供电，目前市场上的电子水表供电方式绝大部分为一次性大容量锂电池供电，电池本身的容量和质量很大程度上决定了水表的使用工作寿命。

技术实现思路

[0003]本技术提供一种自发电的新型电子水表，用自发电供电代替一次性电池供电，使电子水表不再依赖电池作为供电电源，解决了需拆解水表外壳更换电池的工作量，自发电供电适应长期无限供电，从根本上提高了电子水表的工作使用寿命，避免了因电池容量和电池质量造成的水表故障以及更换电池的烦恼，更能适应新型物联网水表的发展趋势。
[0004]本技术提供一种自发电的新型电子水表，包括壳体、应力弹簧、压电发电片、凹型面、能量收集器主板、水表主板、超级电容、刷卡读卡线圈、阀门阀体、阀门电动执行机构、水量计量模块，所述应力弹簧一端与壳体固定，另一端与压电发电片固定，所述压电发电片与凹型面的凹面连接，所述应力弹簧与凹型面组成应力机构，所述能量收集器主板固定在凹型面的另一侧，所述水表主板固定在壳体内，所述超级电容固定在水表主板上，所述刷卡读卡线圈固定在壳体内，所述阀门电动执行机构固定在壳体内部，与阀门阀体连接，所述阀门阀体在壳体外部，所述水量计量模块连接在壳体外部并与阀门阀体连接。
[0005]优选的，所述水表主板上固定有MCU，所述MCU采用华大半导体公司的HC32L136K8TA芯片。
[0006]优选的，所述能量收集器主板上设有芯片U2、电阻R2、R3、电容C9、接插件CON2，所述压电发电片与芯片U2电阻R2、R3、电容C9组成能量收集器，压电发电片在应力机构的作用下，发出交流电压电流信号，经芯片U2整流稳压后，输出电源VCC为水表主板供电，所述电阻R2、R3为电压值选择电阻，所述能量收集器输出3.6V电压并通过接插件CON2输出。
[0007]优选的，所述水表主板上设有接插件CON3、滤波电容C20、电源VCC，所述接插件CON3、滤波电容C20、电源VCC、超级电容组成充电电路，所述能量收集器输出3.6V电压并通过接插件CON3输入充电电路，经电容C20滤波去耦后，直接对超级电容进行充电，同时输出水表主板电源VCC。
[0008]优选的，所述水表主板上还连接有读卡电路，所述读卡电路包括card_125K端、推挽放大电路、接口CON6、LC振荡电路、检波限幅整形电路、ardcheck端、VC+端、VC
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端，所述card_125K端输入具有特定周期的低频脉冲串，经由电阻R4、三极管Q1、电阻R16、电阻R17组
成的推挽放大电路推挽放大后经接口CON6的2端输入到刷卡读卡线圈，所述刷卡读卡线圈和电容C11组成LC振荡电路，产生一定的振荡信号经由二极管D1、电阻R6、R23、R18、R13与电容C13、C18、C51、C52组成的检波限幅整形电路后，经Cardcheck端、VC+端、VC
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端输入到MCU。
[0009]优选的，所述水表主板上还连接有计量接口，所述计量接口连接MCU，所述计量接口兼容外接计量传感器，所述外接计量传感器可以采用干簧管传感器或者磁阻传感器。
[0010]优选的，所述水表主板上连接有阀门控制单元，所述阀门控制单元采用型号为BL8310的直流电机的驱动芯片，所述驱动芯片与电阻R19、R20、R9、电容C12、C10组成直流电机驱动电路，MCU单元控制直流电机的正/反转动作，带动水表阀体实现开阀/关阀的动作。
[0011]优选的，还包括液晶显示屏，所述液晶显示屏固定在水表主板上与MCU连接。
[0012]本技术的有益效果为：
[0013]本技术利用自发电供电代替一次性电池供电，使电子水表不再依赖电池作为供电电源，解决了需拆解水表外壳更换电池的工作量，自发电供电适应长期无限供电，从根本上提高了电子水表的工作使用寿命，避免了因电池容量和电池质量造成的水表故障以及更换电池的烦恼，更能适应新型物联网水表的发展趋势。
附图说明
[0014]图1：自发电的新型电子水表结构图，
[0015]图2：MCU电路图，
[0016]图3：能量收集部分电路图，
[0017]图4：充电电路图，
[0018]图5：读卡电路图，
[0019]图6：计量接口电路图，
[0020]图7：阀门控制单元电路，
[0021]图8：液晶显示屏电路图。
[0022]附图标记说明：
[0023]1、应力弹簧；2、压电发电片；3、凹型面；4、能量收集器主板；5、水量计量模块；6、阀门阀体；7、刷卡读卡线圈；8、水表主板；9、液晶显示屏；10、超级电容；11、阀门电动执行机构；12、壳体。
具体实施方式
[0024]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0025]实施例
[0026]如图1所示，本具体实施例提供的自发电的新型电子水表，包括壳体12、应力弹簧1、压电发电片2、凹型面3、能量收集器主板4、水表主板8、超级电容10、刷卡读卡线圈7、阀门阀体6、阀门电动执行机构11、水量计量模块5，所述应力弹簧1一端与壳体12固定，另一端与压电发电片2固定，所述压电发电片2与凹型面3的凹面连接，所述能量收集器主板4固定在
凹型面3的另一侧，所述应力弹簧1和凹型面3组成应力机构，所述水表主板8固定在壳体12内，所述超级电容10固定在水表主板8上，所述刷卡读卡线圈7固定在壳体12内，所述阀门电动执行机构11固定在壳体12内部，与阀门阀体6连接，组成电动阀门，所述阀门阀体6在壳体12外部，所述水量计量模块5连接在壳体12外部并与阀门阀体6连接。
[0027]作为本实施例的优选实施方式，所述水表主板8上固定有MCU，所述MCU采用华大半导体公司的低功耗HC32L136K8TA芯片，基于ARMCortex
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M0内核，集成大容量嵌入式闪存，为整个水表模块的核心部分，用于采集各种输入信号，并将输入信号进行处理，将处理后的执行结果输出多种控制信号。如图2所示，电路中，晶振X1、电容C3、电容C4为主工作时钟CLK晶振电路，接口CON1为SWD下载仿真接口，电容C2、电阻R1组成MCU上电复位电路。
[0028]作为本实施例的优选实施方式，如图3所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自发电的新型电子水表，其特征在于：包括壳体、应力弹簧、压电发电片、凹型面、能量收集器主板、水表主板、超级电容、刷卡读卡线圈、阀门阀体、阀门电动执行机构、水量计量模块，所述应力弹簧一端与壳体固定，另一端与压电发电片固定，所述压电发电片与凹型面的凹面连接，所述应力弹簧与凹型面组成应力机构，所述能量收集器主板固定在凹型面的另一侧，所述水表主板固定在壳体内，所述超级电容固定在水表主板上，所述刷卡读卡线圈固定在壳体内，所述阀门电动执行机构固定在壳体内部，与阀门阀体连接，所述阀门阀体在壳体外部，所述水量计量模块连接在壳体外部并与阀门阀体连接。2.根据权利要求1所述的自发电的新型电子水表，其特征在于：所述水表主板上固定有MCU，所述MCU采用华大半导体公司的HC32L136K8TA芯片。3.根据权利要求2所述的自发电的新型电子水表，其特征在于：所述能量收集器主板上设有芯片U2、电阻R2、R3、电容C9、接插件CON2，所述压电发电片与芯片U2电阻R2、R3、电容C9组成能量收集器，压电发电片在应力机构的作用下，发出交流电压电流信号，经芯片U2整流稳压后，输出电源VCC为水表主板供电，所述电阻R2、R3为电压值选择电阻，所述能量收集器输出3.6V电压并通过接插件CON2输出。4.根据权利要求3所述的自发电的新型电子水表，其特征在于：所述水表主板上设有接插件CON3、滤波电容C20、电源VCC，所述接插件CON3、滤波电容C20、电源VCC、超级电容组成充电电路，所述能量收集器输出3.6V电压并通过接插件CON3输入充电电路，经电容C20滤波去耦后，直接对...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠勇，孙丰刚，韩新建，刘纪波，
申请(专利权)人：泰安市聚创电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：