本發(fā)明具體涉及一種IC卡-無線信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置、轉(zhuǎn)換方法及其制成的水表。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平的提高，自動(dòng)化和無人化已經(jīng)成為了社會(huì)未來發(fā)展的方向之一。

水表作為水量計(jì)量系統(tǒng)中最重要的部件和唯一的計(jì)量元件，其承擔(dān)著計(jì)量用戶用水量并上傳計(jì)量數(shù)據(jù)的重要角色。同時(shí)也隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線遠(yuǎn)傳水表越來越受到用戶的歡迎。無線通信可以大大減少了布線成本，使得安裝和維護(hù)也變得更為簡單，解決了水表抄收和管理難度大、不利于管理的問題。

但是，由于現(xiàn)在依然存在著大量的老舊式的有線IC卡式水表，這些有線IC卡式水表采用的是IC卡讀數(shù)計(jì)費(fèi)模式，用戶讀取水表計(jì)量數(shù)據(jù)時(shí)需要插入IC卡，通過IC卡的芯片來讀取水表的數(shù)據(jù)。然而，將大量的老舊有線IC卡式水表全部更換為新型無線遠(yuǎn)傳水表，這對(duì)于供水部門而言是一筆耗資巨大的開銷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一在于提供一種電路簡單，成本低廉，而且能夠?qū)C卡的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成為無線信號(hào)的IC卡-無線信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種所述IC卡-無線信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置所采用的轉(zhuǎn)換方法。

本發(fā)明的目的之三在于提供一種應(yīng)用所述IC卡-無線信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置和轉(zhuǎn)換方法制成的水表。

本發(fā)明提供的這種IC卡-無線信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，包括無線通信模塊、電源模塊、表地址設(shè)置模塊和IC卡接口模塊；電源模塊給所述轉(zhuǎn)換裝置供電；IC卡接口模塊與IC卡的接口連接，讀取IC卡的數(shù)據(jù)并上傳至無線通信模塊；表地址設(shè)置模塊與無線通信模塊連接，用于設(shè)置無線通信的地址；無線通信模塊用于接收數(shù)據(jù)并通過無線的方式對(duì)外發(fā)送數(shù)據(jù)，或者接收外部設(shè)備發(fā)送的無線數(shù)據(jù)信息并通過IC卡接口模塊傳輸至IC卡。

所述的IC卡接口模塊為在PCB電路板上，依據(jù)IC卡的形狀和分塊模式以裸露覆銅的方式制作出一塊覆銅區(qū)域，所述覆銅區(qū)域的大小和分塊與真實(shí)IC卡的大小和分塊一致。

所述的電源模塊為電池。

所述的IC卡-無線信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置還包括電池電量檢測模塊；電池電量檢測電路與無線通信模塊連接，用于檢測電池的剩余電量信息并傳輸給無線通信模塊。

所述的IC卡-無線信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置還包括報(bào)警模塊；報(bào)警模塊與無線通信模塊連接，用于在所述轉(zhuǎn)換裝置工作異常時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

所述的無線通信模塊為由型號(hào)為SWMW470E的微功率無線通信模塊構(gòu)成的電路。

所述的表地址設(shè)置模塊為由型號(hào)為A3212EUA的微功率超敏霍爾開關(guān)構(gòu)成的電路。

本發(fā)明還提供了一種所述IC卡-無線信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換方法，包括如下無線傳輸?shù)牟襟E和無線接收的步驟：

所述的無線傳輸?shù)牟襟E包括：

1）無線通信模塊讀取表地址設(shè)置模塊設(shè)置的地址數(shù)據(jù)；

2）無線通信模塊通過IC卡接口模塊讀取IC卡上的數(shù)據(jù)信息；

3）無線通信模塊依據(jù)步驟S1得到的地址數(shù)據(jù)，將步驟S2得到的數(shù)據(jù)信息打包成無線傳輸數(shù)據(jù)包，并對(duì)外發(fā)送；

所述的無線接收的步驟包括：

①. 無線通信模塊接收外部發(fā)送的無線通信數(shù)據(jù)接收包；

②. 無線通信模塊將接收到無線通信數(shù)據(jù)接收包解包，并獲取發(fā)送的有效數(shù)據(jù)；

③. 無線通信模塊將解包得到的有效數(shù)據(jù)通過IC卡接口模塊發(fā)送給IC卡。

本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用所述IC卡-無線信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置和轉(zhuǎn)換方法制成的水表。

本發(fā)明提供的這種IC卡-無線信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，通過PCB覆銅的方式制作出一張模擬的IC卡接口，并配合相應(yīng)的無線通信模塊、電源模塊等電路制成通用的轉(zhuǎn)換裝置，并配合相應(yīng)的信號(hào)轉(zhuǎn)換方法實(shí)現(xiàn)了IC卡數(shù)據(jù)和無線通信數(shù)據(jù)之間的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換，因此本發(fā)明的IC卡-無線信號(hào)轉(zhuǎn)換方法和轉(zhuǎn)換裝置實(shí)現(xiàn)了模塊化，對(duì)于每一塊老舊有線IC卡式水表，僅需要將所述的IC卡-無線信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置作為一個(gè)模塊化附件安裝在老舊有線IC卡式水表上，即可實(shí)現(xiàn)老舊有線IC卡式水表的數(shù)據(jù)無線通信，即解決了老舊有線IC卡式水表的無線數(shù)據(jù)通信問題，也不需要更換老舊式的有線IC卡水表，僅需要增加一個(gè)本發(fā)明提供的IC卡-無線信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置即可，而且本發(fā)明電路簡單，應(yīng)用時(shí)成本低廉，而且能夠?qū)C卡的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成為無線信號(hào)。本發(fā)明提供的IC卡-無線信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置和轉(zhuǎn)換方法不僅適用于水表，也適用于其他任何采用IC卡形式，并且需要將IC卡數(shù)據(jù)進(jìn)行無線發(fā)送的設(shè)備，包括熱量報(bào)，燃?xì)獗淼取?/p>

附圖說明

圖1為本發(fā)明的轉(zhuǎn)換裝置的電路原理圖。

圖2為本發(fā)明轉(zhuǎn)換裝置的IC卡接口模塊的示意圖。

圖3為本發(fā)明轉(zhuǎn)換裝置的無線通信模塊的電路原理圖。

圖4為本發(fā)明轉(zhuǎn)換裝置的電池電量檢測模塊的電路原理圖。

圖5為本發(fā)明轉(zhuǎn)換裝置的表地址設(shè)置模塊的電路原理圖。

圖6為本發(fā)明轉(zhuǎn)換裝置的報(bào)警模塊的電路原理圖。

圖7為本發(fā)明的轉(zhuǎn)換方法的無線發(fā)送步驟的流程示意圖。

圖8為本發(fā)明的轉(zhuǎn)換方法的無線接收步驟的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示為本發(fā)明的轉(zhuǎn)換裝置的電路原理圖：本發(fā)明提供的這種IC卡-無線信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置，包括無線通信模塊、電源模塊、表地址設(shè)置模塊、IC卡接口模塊、電池電量檢測模塊和報(bào)警模塊；電源模塊給所述轉(zhuǎn)換裝置供電；IC卡接口模塊與IC卡的接口連接，讀取IC卡的數(shù)據(jù)并上傳至無線通信模塊；表地址設(shè)置模塊與無線通信模塊連接，用于設(shè)置無線通信的地址；無線通信模塊用于接收數(shù)據(jù)并通過無線的方式對(duì)外發(fā)送數(shù)據(jù)，或者接收外部設(shè)備發(fā)送的無線數(shù)據(jù)信息并通過IC卡接口模塊傳輸至IC卡；IC卡接口模塊為在PCB電路板上，依據(jù)IC卡的形狀和分塊模式以裸露覆銅的方式制作出一塊覆銅區(qū)域，所述覆銅區(qū)域的大小和分塊與真實(shí)IC卡的大小和分塊一致；電源模塊為電池；電池電量檢測電路與無線通信模塊連接，用于檢測電池的剩余電量信息并傳輸給無線通信模塊；報(bào)警模塊與無線通信模塊連接，用于在所述轉(zhuǎn)換裝置工作異常時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

如圖2所示為本發(fā)明轉(zhuǎn)換裝置的IC卡接口模塊的示意圖：IC卡接口模塊為在PCB電路板上，依據(jù)IC卡的形狀和分塊模式以裸露覆銅的方式制作出一塊覆銅區(qū)域，所述覆銅區(qū)域的大小和分塊與真實(shí)IC卡的大小和分塊一致；圖中的IC卡接口PCB板分為8塊數(shù)據(jù)區(qū)域，其中C4、C5和C7區(qū)域?yàn)榭諈^(qū)域；C1區(qū)域?yàn)殡娫磪^(qū)域；C2區(qū)域?yàn)镽ST復(fù)位信號(hào)區(qū)域；C3區(qū)域?yàn)镃LK時(shí)鐘信號(hào)區(qū)域；C6區(qū)域?yàn)閿?shù)據(jù)輸入/輸出區(qū)域；C8區(qū)域我接地線區(qū)域；在相應(yīng)的區(qū)域布線將信號(hào)引出接口模塊，即可獲取或者輸入信號(hào)。

如圖3所示為本發(fā)明轉(zhuǎn)換裝置的無線通信模塊的電路原理圖：無線通信模塊采用型號(hào)為SWMW470E的微功率無線通信模塊構(gòu)成；芯片的1腳接地，2腳連接電源，并且通過濾波電容C3和保護(hù)二極管V1接地；芯片的4腳~9腳為信號(hào)引腳，分別輸出不同的信號(hào)；芯片的11~15引腳、18和19號(hào)引腳為接地引腳，均與地短接；芯片的16號(hào)引腳為天線引腳，連接天線；芯片的25和26號(hào)引腳分別通過電阻連接電源正極；芯片的27號(hào)引腳為復(fù)位信號(hào)引腳，通過上拉電阻R4與電源正極連接，還通過濾波電容C4和保護(hù)二極管V2接地。

如圖4所示為本發(fā)明轉(zhuǎn)換裝置的電池電量檢測模塊的電路原理圖：圖中的EN-Det-Bat信號(hào)由無線通信模塊發(fā)出，當(dāng)該信號(hào)為高電平時(shí)，開關(guān)管Q2的發(fā)射極和集電極導(dǎo)通，開關(guān)管Q1的基極被拉低，Q1的發(fā)射極和集電極單通，電池的電壓信號(hào)VBat通過電壓采樣電阻R2和R5采樣，然后產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于電池電量的電壓采樣信號(hào)Det-Bat，并輸入無線通信模塊。

如圖5所示為本發(fā)明轉(zhuǎn)換裝置的表地址設(shè)置模塊的電路原理圖：表地址設(shè)置模塊為由型號(hào)為A3212EUA的微功率超敏霍爾開關(guān)構(gòu)成的電路；芯片的1腳連接電源，圖中的電阻R14和R15在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，僅采用一個(gè)電阻即可，即芯片的1腳與電源正極V3P3連接，或者與無線通信模塊輸出的信號(hào)Ctrl-Hall連接；芯片的2腳直接接地；芯片的3腳為輸出引腳，通過限流電阻R17輸出信號(hào)Sin_Hall，同時(shí)還通過上拉電阻R16與芯片的1腳連接。

如圖6所示為本發(fā)明轉(zhuǎn)換裝置的報(bào)警模塊的電路原理圖：報(bào)警模塊的啟動(dòng)信號(hào)Ctrl-Buzzer由無線通信模塊發(fā)出，并連接到開關(guān)管Q3的控制端；當(dāng)控制信號(hào)為高電平時(shí)，開關(guān)管導(dǎo)通，此時(shí)電源通過限流電阻R9給蜂鳴器BZ1供電，報(bào)警模塊啟動(dòng)。

如圖7所示為本發(fā)明的轉(zhuǎn)換方法的無線發(fā)送步驟的流程示意圖：所述的無線發(fā)送的步驟包括：

1）無線通信模塊讀取表地址設(shè)置模塊設(shè)置的地址數(shù)據(jù)；

2）無線通信模塊通過IC卡接口模塊讀取IC卡上的數(shù)據(jù)信息；

3）無線通信模塊依據(jù)步驟S1得到的地址數(shù)據(jù)，將步驟S2得到的數(shù)據(jù)信息打包成無線傳輸數(shù)據(jù)包，并對(duì)外發(fā)送；

如圖8所示為本發(fā)明的轉(zhuǎn)換方法的無線接收步驟的流程示意圖：所述的無線接收的步驟包括：

①. 無線通信模塊接收外部發(fā)送的無線通信數(shù)據(jù)接收包；

②. 無線通信模塊將接收到無線通信數(shù)據(jù)接收包解包，并獲取發(fā)送的有效數(shù)據(jù)；

③. 無線通信模塊將解包得到的有效數(shù)據(jù)通過IC卡接口模塊發(fā)送給IC卡。