新型智能水表設(shè)計(jì)開發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2022-01-22 19:16
新型智能水表利用水流驅(qū)動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電為鋰電池充電,鋰電池為電路模塊供電。此水表結(jié)合了智能控制技術(shù)、現(xiàn)代傳感檢測(cè)技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù),實(shí)現(xiàn)用水量的計(jì)量、存儲(chǔ)和遠(yuǎn)程抄表。內(nèi)置的GPRS模塊和藍(lán)牙模塊分別用于與遠(yuǎn)程系統(tǒng)和用戶手機(jī)APP進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
【文章來(lái)源】:電子測(cè)試. 2020,(07)
【文章頁(yè)數(shù)】:3 頁(yè)
【部分圖文】:
新型智能水表結(jié)構(gòu)圖
新型智能水表電控部分主要包含微控制器電路、閥門電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、鋰電池充電電路、通信模塊電路、信息顯示電路、調(diào)試檢修電路等,系統(tǒng)框圖如圖2所示。微處理器在智能水表中主要負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)顯示水表數(shù)據(jù)信息,計(jì)算并存儲(chǔ)用水流量數(shù)據(jù),定時(shí)自動(dòng)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等任務(wù);閥門電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路主要用于控制閥門的啟閉,從而達(dá)到控制流量的作用;鋰電池充電電路是將水流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電穩(wěn)壓后,經(jīng)鋰電池充電管理芯片給鋰電池充電,極大地增加了水表的工作時(shí)間;通信模塊負(fù)責(zé)在每月月初時(shí),將上月用戶用水量數(shù)據(jù)經(jīng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到抄表系統(tǒng),即實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表;信息顯示電路用于顯示電池電量、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度、用戶用水量、閥門開關(guān)狀態(tài)[3];調(diào)試檢修電路在智能水表出現(xiàn)故障時(shí),用于連接電腦進(jìn)行故障定位和維修的接口。2.2 硬件設(shè)計(jì)
鋰電池的充電電路采用了鋰電池充電管理芯片TC405 6A,高達(dá)1000mA的可編程充電電流,由于采用了內(nèi)部 PMOSF ET架構(gòu),無(wú)需MOSFET、檢測(cè)電阻器或隔離二極管,其充電電流可由連接在芯片PROG引腳與地之間的電阻器來(lái)設(shè)定,在此使用的是阻值為3K的電阻器,使得充電電流為400mA,在滿足充電速度的前提下,盡可能地避免過(guò)多熱量的產(chǎn)生,鋰電池充電原理如圖3所示。電源的供電電路設(shè)計(jì),由于通信模塊和水表計(jì)流模塊等模塊的供電電壓為5V,因此需進(jìn)行升壓。在此使用開關(guān)電源芯片ME2109FM5G,該型號(hào)芯片為DC-DC升壓芯片,能在必要場(chǎng)景下,如通信模塊進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)提供可靠穩(wěn)定的電源供應(yīng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]智能水表的計(jì)量特性與應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 崔衛(wèi)民. 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化. 2019(14)
[2]淺談智能水表在農(nóng)村飲水工程中的應(yīng)用[J]. 王斌武. 甘肅農(nóng)業(yè). 2018(12)
[3]帶機(jī)電轉(zhuǎn)裝置的干式水表新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 錢軍,邵世敏. 電子測(cè)試. 2017(17)
[4]應(yīng)用于智能水表的水流發(fā)電裝置[J]. 陳明吉,陳曉東,李棟,袁偉. 水利科技與經(jīng)濟(jì). 2014(03)
[5]IC卡智能水表的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王韌. 儀表技術(shù). 2003(04)
本文編號(hào):3602753
【文章來(lái)源】:電子測(cè)試. 2020,(07)
【文章頁(yè)數(shù)】:3 頁(yè)
【部分圖文】:
新型智能水表結(jié)構(gòu)圖
新型智能水表電控部分主要包含微控制器電路、閥門電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、鋰電池充電電路、通信模塊電路、信息顯示電路、調(diào)試檢修電路等,系統(tǒng)框圖如圖2所示。微處理器在智能水表中主要負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)顯示水表數(shù)據(jù)信息,計(jì)算并存儲(chǔ)用水流量數(shù)據(jù),定時(shí)自動(dòng)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等任務(wù);閥門電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路主要用于控制閥門的啟閉,從而達(dá)到控制流量的作用;鋰電池充電電路是將水流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電穩(wěn)壓后,經(jīng)鋰電池充電管理芯片給鋰電池充電,極大地增加了水表的工作時(shí)間;通信模塊負(fù)責(zé)在每月月初時(shí),將上月用戶用水量數(shù)據(jù)經(jīng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到抄表系統(tǒng),即實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表;信息顯示電路用于顯示電池電量、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度、用戶用水量、閥門開關(guān)狀態(tài)[3];調(diào)試檢修電路在智能水表出現(xiàn)故障時(shí),用于連接電腦進(jìn)行故障定位和維修的接口。2.2 硬件設(shè)計(jì)
鋰電池的充電電路采用了鋰電池充電管理芯片TC405 6A,高達(dá)1000mA的可編程充電電流,由于采用了內(nèi)部 PMOSF ET架構(gòu),無(wú)需MOSFET、檢測(cè)電阻器或隔離二極管,其充電電流可由連接在芯片PROG引腳與地之間的電阻器來(lái)設(shè)定,在此使用的是阻值為3K的電阻器,使得充電電流為400mA,在滿足充電速度的前提下,盡可能地避免過(guò)多熱量的產(chǎn)生,鋰電池充電原理如圖3所示。電源的供電電路設(shè)計(jì),由于通信模塊和水表計(jì)流模塊等模塊的供電電壓為5V,因此需進(jìn)行升壓。在此使用開關(guān)電源芯片ME2109FM5G,該型號(hào)芯片為DC-DC升壓芯片,能在必要場(chǎng)景下,如通信模塊進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)提供可靠穩(wěn)定的電源供應(yīng)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]智能水表的計(jì)量特性與應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 崔衛(wèi)民. 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化. 2019(14)
[2]淺談智能水表在農(nóng)村飲水工程中的應(yīng)用[J]. 王斌武. 甘肅農(nóng)業(yè). 2018(12)
[3]帶機(jī)電轉(zhuǎn)裝置的干式水表新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 錢軍,邵世敏. 電子測(cè)試. 2017(17)
[4]應(yīng)用于智能水表的水流發(fā)電裝置[J]. 陳明吉,陳曉東,李棟,袁偉. 水利科技與經(jīng)濟(jì). 2014(03)
[5]IC卡智能水表的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王韌. 儀表技術(shù). 2003(04)
本文編號(hào):3602753
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