可换电池的水表电路模块制造技术

本实用新型专利技术公开了可换电池的水表电路模块，包括电源接口电路、唤醒上电电路、信号选通电路、显示电路、阀门接口电路、阀门驱动电路、在线编程接口电路、采样接口电路、IC卡接口电路、IC卡电源控制电路、稳压电路、两级电压检测电路、内电启用及检测电路，上述电路均电连接到主芯片电路，唤醒上电电路电连接信号选通电路，本实用新型专利技术公开的水表电路模块相对于传统的水表电路可以使用电池作为电源供电，提高了水表在紧急断电情况下应用的可靠性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水表电路模块，尤其涉及可换电池的水表电路模块。
技术介绍
水表是在水量测量中最常见的一种用具，用于实现家用或工业用水量的测量和计费工作，但是已有的水表具有一个问题就是必须依靠外部电源进行供电，一旦出现全网性的电路中断故障，水表会停止工作同时中断相关水路的管理供应，导致在紧急停电事故下给用户带来了很大的麻烦。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本技术公开了一种水表电路模块，在传统电路模块的基础上加入了可换电池的电路设计，也就是说在外部电力无法供应的时候，水表的内部电路会及时切换成内部电池供电，从而继续支持水表的运行，保证水量计量的准确运行，从而显著改善了水表抵抗外部紧急断电情况的能力。为实现上述目的，本技术是通过下述技术方案实现的:可换电池的水表电路模块，包括电源接口电路、唤醒上电电路、信号选通电路、显示电路、阀门接口电路、阀门驱动电路、在线编程接口电路、采样接口电路、IC卡接口电路、IC卡电源控制电路、稳压电路、两级电压检测电路、内电启用及检测电路，上述电路均电连接到主芯片电路，唤醒上电电路电连接信号选通电路。其中，所述电源接口电路为双路电源，一路连接水表内的可换电池；一路连接外电源，在连接外电源的电路上设有二极管。电源接口采用二极管做隔离，防止电源反接，保护电路不受外部攻击。采用这种电源设计，在电源电压正常时，给电容充电；当电源低压时，由电容给模块供电，相当于电容器起到了电池的作用。其中，所述信号选通电路、唤醒上电电路分别设有四组相对应的信号接口，用于实现唤醒上电电路的激活；两者的关系为信号选通电路在四路信号中至少一个信号来临时，会激活上述唤醒上电电路，从而单片机CPU开始工作，然后单片机通过扫描得出当前是哪个信号来临，再作出相应的处理。当信号处理完成时置低信号选通来断开信号与单片机的链接，保证电源的可靠掉电；所述的唤醒上电电路用于实现下述功能=CPU卡在没有任何信号(例如插卡信号，采样信号，掉电信号等)来临时处于掉电状态，功耗为0 ;当有信号来时唤醒上电电路给电容充电使电路导通，使得整个CPU卡单片机上电，同时锁定上电信号。其中，所述显示电路与水表表具上的显示屏幕连接，该电路由主芯片电路直接连接以程序控制向表体上的显示装置推送主芯片电路输出的显示内容。其中，所述阀门接口电路、阀门驱动电路与水表表具上的控制阀门的阀门电机电连接。阀门接口电路用于测试阀门到位信号，所述阀门驱动电路用于控制阀门电机的正反转，从而控制水表阀门的开关，间接控制用户用水。其中，在线编程接口电路设有多个可以与外界计算机或上位机通讯的电路端子，能够通过在线编程接口电路实现对表具功能的扩展和更改修订，同时通过此电路可以定义LED灯与表内数据状态、元件状态的对应关系，便于将不同的状态与LED灯的颜色、亮度、闪烁等对应起来。其中，所述采样接口电路直接和水表上的采样信号通讯，实现水表脉冲信号检测。其中，所述IC卡接口电路、IC卡电源控制电路与水表表具上的IC卡卡座电连接，IC卡接口电路用于实现IC卡的接入，IC卡电源控制电路用于当检测到卡信号来临时给卡供电，CPU主芯片处理完成时给卡掉电。其中，所述稳压电路设有稳压电源模块，稳压电路用于为主芯片电路提供稳定的电压，为了防止外界电路电压过高导致的不利影响，所述稳压电路设有稳压电源模块用于稳定主芯片电路的电压。在外部电压高于3V的情况下，稳压电源模块使单片机的工作电压稳定在3.3V。其中，所述两级电压检测电路设有电压检测芯片检测电压，设有三极管获得两级电压检测。其中，所述内电启用及检测电路设有三极管用于切换内部可换电池或外部供电作为电源。其中，主芯片电路，又称单片机、CPU等，用于控制整个电路模块工作，尤其可以直接控制液晶的显示内容。附图说明图1为本技术的电路结构示意图；图2-图15依次为电源接口电路、唤醒上电电路、信号选通电路、显示电路、阀门接口电路、阀门驱动电路、在线编程接口电路、采样接口电路、IC卡接口电路、IC卡电源控制电路、稳压电路、两级电压检测电路、内电启用及检测电路、主芯片电路的元件结构图。具体实施方式参考图1，本技术的电源接口电路中，电源接口电路、唤醒上电电路、信号选通电路、显示电路、阀门接口电路、阀门驱动电路、在线编程接口电路、采样接口电路、IC卡接口电路、IC卡电源控制电路、稳压电路、两级电压检测电路、内电启用及检测电路，上述电路均电连接到主芯片电路，唤醒上电电路电连接信号选通电路。参考图2，为电源接口电路，两路电源，其中DY为电容接口，电源接口采用二极管D2做隔离，防止电源反接，保护电路不受外部攻击。电源电压正常时，给电容充电，当电源低压时，由电容给模块供电。参考图3，为唤醒上电电路，主板采用掉电方式，在没有任何信号(包括插卡信号，两个按键信号)来临时，主板处于掉电状态，主板功耗为0，当有信号来时给电容充电使三极管V80导通，单片机上电，同时通过SD锁定上电信号。参考图4，为信号选通电路，当KA、CAIU CAI2, VDDl其中一个信号来临时，就会激活上述唤醒电路，从而单片机开始工作，然后单片机置高XHK，通过扫描KW、CAU CA2、INTA得出当前是哪个信号来临，再作出相应的处理。当信号处理完成时置低信号选通XHK来断开信号与单片机的链接，保证电源的可靠掉电。参考图5，为显示电路，通过多个针脚直接连接到外部显示屏幕的驱动板。参考图6，为阀门接口电路，在JDl-JA直接和阀门相连，控制阀门电机，测试阀门到位信号。参考图7，为阀门驱动电路，通过桥式电路来控制阀门电机的正反转，从而来控制水表阀门的开关，间接控制用户用水。参考图8，为在线编程接口电路，可以与上位机通讯连接从而赋予新的功能，接口部分位于JZ1-ZXBC。参考图9，为采样接口电路，在JGl-FX直接和采样信号相连，检测水表的脉冲信号。参考图10，为IC卡接口电路，在J4-K通过多个针脚触点直接和卡座相连，控制信号加上拉电阻R51、R52、R53.参考图11，为IC卡电源控制电路，依靠三极管T68接通断开，当检测到卡信号来临时给卡供电，卡处理完成时给卡掉电。参考图12，为稳压电路，外部电压高于3V，用稳压电源模块MD7333，使单片机的工作电压稳定在3.3V。参考图13，为两级电压检测电路，用于检测外部电压，通过检测芯片MD7044来检测，当电压低于4.4V时，MD7044输出低电平。BJl通过控制三极管开关可获得两级电压检测。参考图14，为内电启用及检测电路，当外电VDD断开后，T3立即导通，则VDDl会触发外电掉电检测电路,从而知道外电断开。参考图15，为主芯片电路，采用PIC16F946单片机控制其他电路。本文档来自技高网...

【技术保护点】
可换电池的水表电路模块，其特征在于包括电源接口电路、唤醒上电电路、信号选通电路、显示电路、阀门接口电路、阀门驱动电路、在线编程接口电路、采样接口电路、IC卡接口电路、IC卡电源控制电路、稳压电路、两级电压检测电路、内电启用及检测电路，上述电路均电连接到主芯片电路，唤醒上电电路电连接信号选通电路。

【技术特征摘要】
1.换电池的水表电路模块，其特征在于包括电源接口电路、唤醒上电电路、信号选通电路、显示电路、阀门接口电路、阀门驱动电路、在线编程接口电路、采样接口电路、IC卡接口电路、IC卡电源控制电路、稳压电路、两级电压检测电路、内电启用及检测电路，上述电路均电连接到主芯片电路，唤醒上电电路电连接信号选通电路。2.根据权利要求1所述的水表电路模块，其特征在于所述电源接口电路为双路电源，一路连接水表内的可换电池；一路连接外电源，在连接外电源的电路上设有二极管。3.根据权利要求1所述的水表电路模块，其特征在于所述信号选通电路、唤醒上电电路分别设有四组相对应的信号接口，用于实现唤醒上电电路的激活。4.根据权利要求1所述的水表电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文进，常海利，
申请(专利权)人：北京京源水仪器仪表有限公司，
类型：实用新型
国别省市：