基于mbus總線和wifi電路的水表移動采集器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于MBUS總線和WIFI電路的水表移動采集器，包括微型控制單元MCU、發(fā)送電路、接收電路、供電電源、MBUS總線及WIFI電路；其中所述微型控制單元MCU分別與WIFI電路、發(fā)送電路、接收電路及供電電源相連接；所述發(fā)送電路包括可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317及其外圍電路；所述接收電路包括比較器LM393及其外圍電路；所述供電電源分別對微型控制單元MCU、發(fā)送電路、接收電路及WIFI電路供電；本實用新型移動采集器采用鋰電池組供電，具有攜帶方便、數(shù)據(jù)傳輸速度快、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、安裝維護容易等特點。
【專利說明】基于MBUS總線和WIFI電路的水表移動采集器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及用戶自來水用水狀態(tài)信息監(jiān)控領(lǐng)域，具體是一種基于MBUS總線和WIFI電路的水表移動采集器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，大多數(shù)的自來水表都不具備數(shù)據(jù)信息遠傳的功能，自來水公司要想獲取用戶的用水信息，只有采取人工定期上門掃表的形式，這樣不僅抄表時間長，浪費人力、物力，而且無法及時對采集到的數(shù)據(jù)進行存儲和分析。
[0003]針對現(xiàn)狀，一些自來水公事采用RS485、MBUS等有線傳輸方式將水表的數(shù)據(jù)傳送給控制中心，人工布線耗費大量人力和物力，采集器需要添加新設(shè)備時必須重新布線，可擴展性差。由于絕大部分水表安裝在井里或是室外，設(shè)備取電存在很大的問題。
[0004]為了實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊采集水表狀況信息，提出了基于MBUS、WIFI電路和鋰電池供電的水表采集器。水表經(jīng)MBUS總線與采集器相連，手機等手持設(shè)備通過WIFI無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對MBUS總線上的水表數(shù)據(jù)的采集。自來水公司抄表時，只要在手機或平板電腦上安裝抄表軟件，就可以實現(xiàn)對水表數(shù)據(jù)的采集、存儲和統(tǒng)計。本采集器具有方便攜帶、數(shù)據(jù)傳輸速度快、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、手機或平板抄表等特點。適宜在自來水供水設(shè)施中安裝使用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型的目的在于提供一種攜帶方便、數(shù)據(jù)傳輸速度快、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、安裝維護容易的基于MBUS總線和WIFI電路的水表移動采集器。為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:
[0006]一種基于MBUS總線和WIFI電路的水表移動采集器，包括采集電路、發(fā)送電路、接收電路、供電電源、MBUS總線及WIFI電路；其中
[0007]所述采集電路分別與WIFI電路、發(fā)送電路、接收電路及供電電源相連接；
[0008]所述發(fā)送電路包括光電隔離器U9、三極管Q4、可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317，所述采集電路(I)的MCU TXD端口與光電隔離器U9的管腳2相連接，所述光電隔離器U9的管腳I通過電阻R32與3.3V電壓相連接，所述光電隔離器U9的管腳4與12V電壓相連接，所述光電隔離器I U9的管腳3 —路通過電阻R47接地，另一路通過電阻與三極管Q4的基極相連接，三極管Q4的發(fā)射極接地，三極管Q4的集電極通過電阻R58與可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的ADJ端相連接，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的ADJ端一路通過電阻R59接地，一路通過電容C28接地，另一路通過電阻R60與可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vout端相連接，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vin端與35V電壓連接，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vout端通過電容C24接地，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vout端通過電阻R61與MBUS總線相連接，所述MBUS總線與水表相連接；
[0009]所述接收電路包括比較器LM393、二極管D4、U7及電容E6，MBUS總線一路通過電阻R63與比較器LM393的輸入端正極相連接，另一路與二極管D4的正極相連接，二極管D4的負極通過電阻R63與比較器LM393輸入端負極相連接，所述比較器LM393輸入端負極一路通過電阻R65接地，一路與電容E6的正極相連接，所述電容E6的負極接地；所述35V電源通過U6B與比較器LM393連接并接地，所述比較器LM393的輸出端與U7的管腳2相連接，并通過管腳4與采集電路的MCU RXD端口相連接；所述U7的管腳3接地，U7的管腳4通過電阻R6與3.3V電壓連接，U7的I管腳通過電阻R46與12V電壓連接；
[0010]所述供電電源分別對采集電路、發(fā)送電路、接收電路及WIFI電路供電；
[0011]當(dāng)手機/平板電腦采集水表的信息時，所述WIFI電路通過WIFI天線接收手機/平板電腦發(fā)送來的采集控制信號，并通過WIFI電路的TXD WIFI端子轉(zhuǎn)發(fā)給采集電路，所述采集電路通過MCU TXD端子將采集控制信號發(fā)送到發(fā)送電路，所述發(fā)送電路通過可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317M輸出高/低電壓，并經(jīng)過MBUS總線將控制信號發(fā)送給水表；
[0012]當(dāng)水表將流量信息通過MBUS返回給手機/平板電腦時，所述水表經(jīng)過MBUS總線與接收電路相連接，所述接收電路通過比較器LM393將流量信息信號轉(zhuǎn)發(fā)給采集電路的MCU RXD端口，所述采集電路將流量信息信號發(fā)送給WIFI電路的RXD端子，并通過WIFI天線發(fā)送給手機/平板電腦。
[0013]進一步的，所述采集電路為8位或16位MCU。
[0014]進一步的，所述供電電源為14.8V4400mAH鋰電池組。
[0015]進一步的，所述WIFI電路采用WIFI電路模塊USR-WIFI232-G。
[0016]本實用新型的優(yōu)點及有益效果如下:
[0017]本采集器采用WIFI電路、采集電路及MBUS總線，具有方便攜帶、數(shù)據(jù)傳輸速度快、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、手機或平板抄表等特點。適宜在自來水供水設(shè)施中安裝使用。
[0018]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1所示為本實用新型優(yōu)選實施例基于MBUS總線和WIFI電路的水表移動采集器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為WIFI電路電路不意圖；
[0021]圖3為本實用新型優(yōu)選實施例發(fā)送電路圖；
[0022]圖4為本實用新型優(yōu)選實施例接收電路圖。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖給出一個非限定性的實施例對本實用新型作進一步的闡述。
[0024]參照圖1-圖4所示，圖1為一種基于MBUS總線和WIFI電路的水表移動采集器，包括采集電路1、發(fā)送電路2、接收電路3、供電電源4、MBUS總線5及WIFI電路6 ;其中
[0025]優(yōu)選的，所述采集電路I分別與WIFI電路6、發(fā)送電路2、接收電路3及供電電源4相連接；發(fā)送和接收原理:MBUS主設(shè)備到從設(shè)備的碼流是通過電平變化的方式傳送位信息，電平符合如下規(guī)定:邏輯“I” (MARK)對應(yīng)36V的電壓，在傳送邏輯“O” (SPACE)時，總線上的電壓從36V減少到24V。MBUS從設(shè)備到主設(shè)備的碼流是通過調(diào)制從設(shè)備消耗的電流來實現(xiàn)，電流符合如下規(guī)定:邏輯“I” (MARK)用1.5mA的恒定電流表示，邏輯“O” (SPACE)則需在1.5mA的基礎(chǔ)上再加上ll_20mA的電流。MBUS總線上的靜止?fàn)顟B(tài)是邏輯“ 1”，此時總線驅(qū)動器上的電壓是36V，從設(shè)備的靜態(tài)電流是1.5mA恒定電流。當(dāng)所有從設(shè)備都不輸出邏輯“O”時，總線驅(qū)動器輸出一個恒定的電流以驅(qū)動總線，由于傳輸線的阻抗衰減，同時根據(jù)從設(shè)備和主設(shè)備的距離及從設(shè)備總靜態(tài)電流的大小，在從設(shè)備端的實際電壓要略低于36V。因此從設(shè)備在識別總線上的碼流時是根據(jù)12V電平的偏移而不是根據(jù)電壓的絕對值來進行的。主設(shè)備在接收從設(shè)備發(fā)送的SPACE值時則是根據(jù)總線電流有l(wèi)l-20mA的增加來判別。因此M-Bus在任何時候數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较蚴菃蜗虻模瑥闹髟O(shè)備到從設(shè)備或從從設(shè)備到主設(shè)備，這種通信方式不僅實現(xiàn)了對從設(shè)備的遠程供電同時還獲得了對外部干擾的很強的抵抗能力。
[0026]所述發(fā)送電路2包括光電隔離器U9、三極管Q4、可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317，所述采集電路(I)的MCU TXD端口與光電隔離器U9的管腳2相連接，所述光電隔離器U9的管腳I通過電阻R32與3.3V電壓相連接，所述光電隔離器U9的管腳4與12V電壓相連接，所述光電隔離器I U9的管腳3—路通過電阻R47接地，另一路通過電阻與三極管Q4的基極相連接，三極管Q4的發(fā)射極接地，三極管Q4的集電極通過電阻R58與可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的ADJ端相連接，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的ADJ端一路通過電阻R59接地，一路通過電容C28接地，另一路通過電阻R60與可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vout端相連接，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vin端與35V電壓連接，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vout端通過電容C24接地，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vout端通過電阻R61與MBUS總線相連接，所述MBUS總線與水表相連接；
[0027]所述接收電路3包括比較器LM393、二極管D4、光電隔離器U7及電容E6，MBUS總線5 —路通過電阻R63與比較器LM393的輸入端正極相連接，另一路與二極管D4的正極相連接，二極管D4的負極通過電阻R63與比較器LM393輸入端負極相連接，所述比較器LM393輸入端負極一路通過電阻R65接地，一路與電容E6的正極相連接，所述電容E6的負極接地；所述35V電源通過U6B與比較器LM393連接并接地，所述比較器LM393的輸出端與光電隔離器U7的管腳2相連接，并通過管腳4與采集電路I的MCU RXD端口相連接；所述光電隔離器U7的管腳3接地，光電隔離器U7的管腳4通過電阻R6與3.3V電壓連接，光電隔離器U7的I管腳通過電阻R46與12V電壓連接；
[0028]所述供電電源4分別對采集電路1、發(fā)送電路2、接收電路3及WIFI電路6供電；
[0029]優(yōu)選的，當(dāng)手機/平板電腦采集水表的信息時，所述WIFI電路6通過WIFI天線接收手機/平板電腦發(fā)送來的采集控制信號，并通過WIFI電路6的TXD WIFI端子轉(zhuǎn)發(fā)給采集電路I，所述采集電路I通過MCU TXD端子將采集控制信號發(fā)送到發(fā)送電路2，所述發(fā)送電路2通過可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317M輸出高/低電壓，并經(jīng)過MBUS總線將控制信號發(fā)送給水表；
[0030]USR-WIFI232-G的作用就是一個WIFI熱點，和無線路由器的作用基本一樣；它內(nèi)部除了 WIFI的物理熱點外，還有一個TCP電路，IP是10.10.100.254，端口是8899，手機連接上這相模塊的WIFI網(wǎng)絡(luò)后，再連接到TCP電路后，就可以實現(xiàn)TCP連接和串口之前的數(shù)據(jù)透明傳輸優(yōu)選的，當(dāng)水表將流量信息通過MBUS返回給手機/平板電腦時，所述水表經(jīng)過MBUS總線與接收電路3相連接，所述接收電路3通過比較器LM393將流量信息信號轉(zhuǎn)發(fā)給采集電路I的MCU RXD端口，所述采集電路I將流量信息信號發(fā)送給WIFI電路的RXD端子，并通過WIFI天線發(fā)送給手機/平板電腦。
[0031]更優(yōu)選的是，所述采集電路I為8位或16位MCU，優(yōu)選的，所述采集電路I為單片機單元；
[0032]更優(yōu)選的是，所述供電電源4為14.8V4400mAH鋰電池組。
[0033]更優(yōu)選的是，所述WIFI電路6采用WIFI電路模塊USR-WIFI232-G。
[0034]本實施例中，所述水表為智能水表，經(jīng)過MBUS總線與采集器連接，手機、iPad等具有WIFI網(wǎng)絡(luò)的手持設(shè)備連接到采集器的WIFI電路，通過手機軟件獲取水表信息，實現(xiàn)無線抄表。
[0035]這些實施例應(yīng)理解為僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的保護范圍。在閱讀了本實用新型的記載的內(nèi)容之后，技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本實用新型權(quán)利要求所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于MBUS總線和WIFI電路的水表移動采集器，其特征在于:包括采集電路(I)、發(fā)送電路⑵、接收電路⑶、供電電源(4)、MBUS總線(5)及WIFI電路(6);其中 所述采集電路⑴分別與WIFI電路(6)、發(fā)送電路(2)、接收電路(3)及供電電源(4)相連接； 所述發(fā)送電路(2)包括光電隔離器U9、三極管Q4、可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317，所述采集電路(I)的MCU TXD端口與光電隔離器U9的管腳2相連接，所述光電隔離器U9的管腳I通過電阻R32與3.3V電壓相連接，所述光電隔離器U9的管腳4與12V電壓相連接，所述光電隔離器I U9的管腳3 —路通過電阻R47接地，另一路通過電阻與三極管Q4的基極相連接，三極管Q4的發(fā)射極接地，三極管Q4的集電極通過電阻R58與可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的ADJ端相連接，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的ADJ端一路通過電阻R59接地，一路通過電容C28接地，另一路通過電阻R60與可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vout端相連接，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vin端與35V電壓連接，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vout端通過電容C24接地，所述可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317的Vout端通過電阻R61與MBUS總線相連接，所述MBUS總線與水表相連接； 所述接收電路⑶包括比較器LM393、二極管D4、U7及電容E6，MBUS總線(5) —路通過電阻R63與比較器LM393的輸入端正極相連接，另一路與二極管D4的正極相連接，二極管D4的負極通過電阻R63與比較器LM393輸入端負極相連接，所述比較器LM393輸入端負極一路通過電阻R65接地，一路與電容E6的正極相連接，所述電容E6的負極接地；所述35V電源通過U6B與比較器LM393連接并接地，所述比較器LM393的輸出端與U7的管腳2相連接，并通過管腳4與采集電路⑴的MCU RXD端口相連接；所述U7的管腳3接地，U7的管腳4通過電阻R6與3.3V電壓連接，U7的I管腳通過電阻R46與12V電壓連接； 所述供電電源⑷分別對采集電路(I)、發(fā)送電路(2)、接收電路(3)及WIFI電路(6)供電； 當(dāng)手機/平板電腦采集水表的信息時，所述WIFI電路(6)通過WIFI天線接收手機/平板電腦發(fā)送來的采集控制信號，并通過WIFI電路￠)的TXD WIFI端子轉(zhuǎn)發(fā)給采集電路(I)，所述采集電路(I)通過MCU TXD端子將采集控制信號發(fā)送到發(fā)送電路(2)，所述發(fā)送電路(2)通過可調(diào)節(jié)三端正電壓穩(wěn)壓器LM317M輸出高/低電壓，并經(jīng)過MBUS總線將控制信號發(fā)送給水表； 當(dāng)水表將流量信息通過MBUS返回給手機/平板電腦時，所述水表經(jīng)過MBUS總線與接收電路⑶相連接，所述接收電路⑶通過比較器LM393將流量信息信號轉(zhuǎn)發(fā)給采集電路(I)的MCURXD端口，所述采集電路(I)將流量信息信號發(fā)送給WIFI電路的RXD端子，并通過WIFI天線發(fā)送給手機/平板電腦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MBUS總線和WIFI電路的水表移動采集器，其特征在于:所述采集電路(I)為8位或16位MCU。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MBUS總線和WIFI電路的水表移動采集器，其特征在于:所述供電電源(4)為14.8V4400mAH鋰電池組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MBUS總線和WIFI電路的水表移動采集器，其特征在于:所述WIFI電路(6)采用WIFI電路模塊USR-WIFI232-G。
【文檔編號】G08C17/00GK204066355SQ201420223258
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】王沛一, 吳光奎, 陳開松 申請人:重慶巨泰物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司