CN113375748B - 应用于水表物联网的数字秒通水表 - Google Patents
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Abstract
一种可实时以广播通信方式向主节点设备进行通信连接的应用于水表物联网的数字秒通水表。在该水表传动介轮上设有永久磁片,在水表的透明表封盖之上方与永久磁片相对的位置设有磁感应的角度传感器,在透明表封盖之下设有反映计量流体是否流动的监控指针,该监控指针通过其下端的齿轮组与计量万分之一位立方数量级指针的最低位齿轮同步旋转,在透明表封盖之上方与监控指针对应的位置设有检测部件;主控芯片U8通过蓝牙芯片U4以广播通信方式定时将该水表的表号和字轮组累积电子计数值对应的字轮电信号发送给距离该水表远至200米内的主节点设备。其中的蓝牙芯片与主节点设备进行通讯连接,不需要配对认证,上报和接收数据快、发送距离远。
Description
技术领域
本发明涉及一种蓝牙无线水表,特别涉及一种无须与主设备配对且可实时向该主设备发送信息的应用于水表物联网的数字秒通水表。
背景技术
在智能无线水表中,有业余频段无线水表、LORA无线水表、NB-IoT无线水表、IP远传水表,蓝牙无线水表。
IP远传水表、NB-IoT无线水表需要定期向通信运营商缴交流量卡资费,而且在向主设备上报水表数据时,因寻网(基站)需要一定的时间而导致耗电量较大,影响电池寿命,从而影响水表的使用寿命和维护成本。为了延长电池寿命,不得不通过采用定时抄表和定时上报数据的方式来降低电池的单次使用时间,以此延长电池的使用寿命。该情况无法针对目标水表进行实时抄读数据,特别在预付费情况下,当欠费关阀后,不能及时开阀,给使用客户带来诸多不便,也因此被用户频频投诉到供水部门, 针对以上问题,市场上也出现了实时上报数据的蓝牙无线水表,但目前的蓝牙无线水表存在以下问题。
1)该类蓝牙无线水表在发送信息前需要与接收设备(以下简称主节点设备)进行配对连接,若主设备距离较远或者未反馈配对信息,则该蓝牙无线水表就无法完成向主设备发送相关信息的任务,由此,导致信息传送的可靠性较差、稳定性不佳。
2)采用脉冲累积的机电转换方式的蓝牙无线水表,在长时间使用过程中,易导致脉冲电子累积计数值与水表机械字轮计数值出现偏差,该偏差会叠加并随使用时间不断放大,从而使水表无法实现机电同步,水表使用时间越久偏差越大,最终造成远程抄收的数据与实际用水量不一致,这种情况常常会使用户与管理方之间产生不必要的纠纷。
造成脉冲电子累积计数值与机械字轮计数值出现偏差的因素有许多,诸如使用过程中,水表因管道压力不足、水锤或抖动自转等现象会导致表端表出现正转或反转,此时检测指针旋转圈数的传感器均会产生计数脉冲,即无论正转还是反转,均会计为用水,但此时水表并未真正用水,水表机械字轮计数并未增加,而脉冲电子计数部分却会计数。
3)当多个同类蓝牙无线水表使用的蓝牙芯片型号差异较大或者该蓝牙芯片的型号与主节点设备使用的蓝牙芯片型号不同时,存在兼容性问题,容易出现无法配对现象。
4)该类蓝牙无线水表由于需要人工进行表计并与主节点设备进行配对,当表计数量比较多时,不仅大大增加了抄表人员的工作负荷,而且还需要抄表人员具有较强的责任心和较高的职业素养。
5)该类蓝牙无线水表大多设置为近场工作状态,通信距离较短,通常在直径为20米的范围内。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可实时以广播通信方式向主节点设备进行通信连接的应用于水表物联网的数字秒通水表。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
本发明的应用于水表物联网的数字秒通水表,包括多个直读高位计量数值的字轮、多个显示低位计量数值的指针和介于计量个位立方数量级的个位字轮与计量万分之一位立方数量级的指针之间的传动介轮,传动介轮与个位字轮相啮合,其间的传动比为1:1;传动介轮与驱动计量万分之一位立方数量级的指针转动的驱动齿轮相啮合,其间的传动比为1:10,其特征在于:在所述传动介轮的上表面中央设有以异性磁极沿径向相对设置的永久磁片,在该水表的透明表封盖之上方与该永久磁片相对的位置设有磁感应的角度传感器,在透明表封盖之下且位于指针盘的旁侧设有一个反映所述计量流体是否流动的监控指针,该监控指针通过其下端的齿轮组与计量万分之一位立方数量级指针的最低位齿轮同步旋转,在透明表封盖之上方与所述监控指针对应的位置设有可检测该最低位齿轮的低位指针旋转信息的检测部件;所述角度传感器在所述检测部件检测到所述最低位齿轮处于正常旋转状态后,定时将采集到的所述传动介轮转动的介轮位置信息对应的介轮电信号发送给主控电路中的主控芯片U8,所述检测部件将所述低位指针旋转信息对应的低位指针电信号发送给所述的主控芯片U8,所述低位指针旋转信息包括最低位齿轮的旋转方向以及对应的旋转圈数;所述主控芯片U8通过蓝牙芯片U4以广播通信方式定时将该水表的表号和字轮组累积电子计数值对应的字轮电信号发送给距离该水表远至200米内的主节点设备并通过互联网传送给后台水务管理中心。
所述检测部件由三个霍尔传感器组成,所述主控芯片U8通过所述蓝牙芯片U4以广播通信方式将该水表的表号和指针组累积电子计数值对应的指针电信号发送给所述主节点设备。
所述角度传感器检测的所述介轮位置信息为个位字轮的正位数值时,主控芯片U8对存储其中的所述指针组累积电子计数值进行清零。
所述主控电路包括主控芯片U8、第一霍尔芯片U1、第二霍尔芯片U2、第三霍尔芯片U3、角度检测芯片U5、蓝牙芯片U4和一次性的3.6V电池,其中,第一霍尔芯片U1、第二霍尔芯片U2和第三霍尔芯片U3分别将其采集到的所述低位指针电信号通过其对应的脉冲输出端发送给主控芯片U8的第20脚、第2脚和第19脚;角度检测芯片U5将采集到的所述介轮电信号通过其第3脚和第5脚分别传送给主控芯片U8的第18脚和第17脚;主控芯片U8将该水表的表号、所述字轮组累积电子计数值和所述指针组累积电子计数值通过其第9脚和第8脚以串口通信方式发送给蓝牙芯片U4的第15脚和第16脚;3.6V电池通过稳压芯片U6分别向主控芯片U8和蓝牙芯片U4输出稳定的3.0V直流工作电压;主控芯片U8通过第10脚、第11脚、第12脚分别为第一霍尔芯片U1、第二霍尔芯片U2和第三霍尔芯片U3单独供电;主控芯片U8通过第16脚为角度检测芯片U5供电。
所述主控电路还包括由第二电容C2、第三电容C3和第一电阻R1构成的π型天线ANT匹配电路,第二电容、第三电容和π型天线ANT的一端共接后与地端相接,第一电阻跨接在第二电容与第三电容的另一端之间,第一电阻的一端与蓝牙芯片U4的第2脚相接,第一电阻的另一端与π型天线ANT的另一端相接。
所述主控电路还包括由第八电容C8、第九电容C9、第一电感L1、第二电感L2、第一二极管D1和第十一电阻R11组成的蓝牙收发电路的滤波电路,其中,第八电容与第一电感并联,并联后的一端接于蓝牙芯片U4的第1脚,并联后的另一端一路通过第九电容接地,另一路接于蓝牙芯片U4的第31脚,再一路接于第二电感一端与第一二极管正极的共接端,第二电感的另一端接于蓝牙芯片U4的第27脚。
所述主控电路还包括由第八电阻R8、第九电阻R9和第十四电容C14构成的检测主控芯片U8输入电压的分压电路,其中,第九电阻与第十四电容并联,并联后的一端接地端,并联后的另一端一路接于主控芯片U8的第3脚,另一路通过第八电阻接于所述3.6V电池的电压输出端。
主控芯片U8的型号为HC32L110C4UA、三个霍尔芯片的型号为S-5716ANDL1-M3T1U、角度检测芯片U5的型号为MMA253F、蓝牙芯片U4的型号为ATB1103、稳压芯片U6的型号为S-1206B30-M3T1U。
所述3.6V电池为一次性锂-亚硫酰氯电池。
所述主节点设备为数字秒通网关或用户所持并下载有专用APP软件的移动终端。
本发明的应用于水表物联网的数字秒通水表,具有以下优点和特点:1)其主控电路中的蓝牙芯片以广播通信方式与主节点设备进行通讯连接,其不需要配对认证,上报和接收数据快、发送距离远,该水表与主节点设备之间的传输距离可达200米。2)采用霍尔传感器组确保小流量计量监测,以及实现角位移直读与脉冲电子检测互为校准功能。3)水表整机超低功耗运行,单节电池可满足水表强制检定规定使用周期达6年。
附图说明
图1为本发明的应用于水表物联网的数字秒通水表的外形示意图。图2为图1内部结构示意图。图3为图1中A-A向剖视图。图4为该水表的侧视图。图5为图4去除透明表封盖后的示意图。图6为图5的左侧视图。图7为图5的右侧视图。图8为图1中的PCBA板的示意图。图9为图8的右侧视图。图10为本发明的主控电路的电路原理图。图11为图10中A框原理图的放大示意图。图12为图10中B框原理图的放大示意图。
附图标记如下:水表1、表壳2、叶轮盒3、叶轮31、计数器盒4、下夹板41、上夹板42、齿轮传动组件5、最低位齿轮51、监控指针52、齿轮组53、字轮组6、个位字轮61、中驱耦合轮62、指针盘63、传动介轮7、透明表封盖8、直读窗孔81、PCBA板9、检测部件91、角度传感器92、永久磁片93、第一霍尔芯片U1、第二霍尔芯片U2、第三霍尔芯片U3、无线蓝牙芯片U4、角度检测芯片U5、稳压芯片U6、主控芯片U8。
具体实施方式
如图1所示,本发明的应用于水表物联网的数字秒通水表1包括机械结构和设置其中的主控电路。
一、应用于水表物联网的数字秒通水表(以下简称水表1)的机械结构。
该水表1为直读计数器与指针计数器相结合的水表,直读计数器是指直接读取以数字显示流量数值的计数器,指针计数器是通过采用指针指示显示流量数值的计数器。
如图1、图2、图3、图4所示,水表1由下至上分别包括表壳2、叶轮盒3、叶轮31、计数器盒4、下夹板41、齿轮传动组件5、齿轮组53、监控指针52、字轮组6、中驱耦合轮62、传动介轮7、上夹板42、透明表封盖8和设置主控电路的PCBA板9。
叶轮盒3安装在表壳2内,叶轮31置于叶轮盒3中,当计量的水介质穿过叶轮盒3流动时,流动的水介质会拨动叶轮31旋转。计数器盒4以与叶轮盒3密封隔离的方式安装在叶轮盒3之上,即计数器盒4与叶轮盒3之间安装有密封胶圈以防止叶轮盒3中的水进入计数器盒4中。
上夹板42与下夹板41安装在计数器盒4内,所述齿轮传动组件5、字轮组6安装在上夹板42与下夹板41之间,所述叶轮31的上端穿过计数器盒4通过驱动轮与所述齿轮传动组件5中最低量级的驱动齿轮相啮合。
字轮组6由多个以数字显示可直读(直读是指用肉眼直接读取数据)高位计量数值的字轮组成,字轮组6中各字轮由小至大并列设置,其包括显示个位、十位、百位、千位和万位(也可以设置更多个数量级)立方数量级的字轮,所有字轮装配在字轮轴上,在每个字轮的圆周侧壁上依次等距间隔设置0-9数字字符,相邻两个字轮之间设有进位耦合轮,低位转一圈,相邻高位旋转一个数字。
在上夹板42上与字轮组6中各字轮相对的位置设有可读取各字轮计量数值的直读窗孔81。
透明表封盖8由非磁性材料制作,其固接在表壳2的顶端,其不仅用于将计数器盒4、置于计数器盒4内的上夹板42、下夹板41、齿轮传动组件5和字轮组6封装在表壳2内,而且用于观察字轮组6中各字轮的计量数值。
如图5所示,在透明表封盖8下与所述字轮组6相对的位置设有若干个以指针转动形式显示低位计量值的指针,如十分之一位、百分之一位、千分之一位和万分之一位立方数量级,每个指针与所述齿轮传动组件5中的一个单量级的驱动齿轮相固接,以下将与万分之一位计数指针对应的驱动齿轮称为最低位齿轮51。
如图1、图2、图3、图4、图5、图8、图9所示,在所述透明表封盖8之下且位于指针盘63的旁侧设有一个反映所述计量流体是否流动的监控指针52,该监控指针52通过其下端的齿轮组53与所述的最低位齿轮51同步旋转,其间的传动比为1:1。
如图3、图5、图6、图7所示,在所述齿轮传动组件5中驱动最高量级(即十分之一位立方米数量级)指针的驱动齿轮与所述字轮组6中个位字轮61之间设有传动介轮7和中驱耦合轮62。
传动介轮7与所述驱动最高量级指针的驱动齿轮相啮合,其间的传动比为1:10(即驱动最高量级指针的驱动齿轮旋转十圈,传动介轮7旋转一圈),同时,传动介轮7再与中驱耦合轮62相啮合,中驱耦合轮62与字轮组6平行且同轴设置,其中,传动介轮7与中驱耦合轮62以轴交方式啮合。
传动介轮7、中驱耦合轮62、个位字轮61之间的传动比为1:1:1。即传动介轮7旋转一周,中驱耦合轮62转一周,个位字轮61也旋转一周。
在传动介轮7的上表面(即轮辐面)中央固定有以异性磁极沿径向相对设置的永久磁片93,对应的,在透明表封盖8外与该永久磁片93相对的位置设有磁感应的角度传感器92(即电路中的角度检测芯片U5)。该角度传感器92可实时捕捉永久磁片93旋转的角度位置,从而获知介轮位置信息(即传动介轮7的旋转位置,对应的,也是指个位字轮61上正对该水表1直读窗孔81的数字信息)。即当永久磁片93随传动介轮7由初始位置(0数字)旋转0.1圈、0.2圈、半圈…或0.9圈时,角度传感器92可检测出个位字轮61上正对水表1直读窗孔81的数字分别与1、2、5…或9整数位相对应。
本发明采用的角度传感器92的角度检测精度可小到0.1度。
所述齿轮传动组件5中,由小至大,相邻两个低位计量的驱动齿轮之间的传动比为10:1(即低位指针旋转十圈,相邻的高位指针转动一圈)。
在所述透明表封盖8之上与所述监控指针52对应的位置设有可检测最低位齿轮51低位指针旋转信息的检测部件91,所述低位指针旋转信息是指:最低位齿轮51旋转时,正向旋转(正向是指:水表1正常用水时,叶轮31的旋转方向)信息,反向旋转(反向是指:由于外界干扰因素造成的叶轮31反向旋转,或者个别偷水者故意行为导致的叶轮31反向旋转)信息,因外界干扰所致的叶轮31抖动造成的微转动信息以及正向旋转和反向旋转对应的旋转圈数信息。
所述检测部件91将所述低位指针旋转信息对应的低位指针电信号发送给所述的主控芯片U8,再由该主控芯片U8甄别(剔除因抖动和反向旋转产生的电子计数)后,通过其中的蓝牙芯片U4以广播通信方式将该无线水表1的表号和指针组累积电子计数值对应的指针电信号发送给主节点设备(主节点设备包括数字秒通水表网关、下载有专用APP软件且为用户持有的移动终端)。
所述指针组累积电子计数值是指主控芯片U8依据检测部件91采集到的低位指针旋转信息经计算得出的计量十分之一、百分之一、千分之一和万分之一位立方数量级指针的电子计数值。
所述检测部件91可以为霍尔传感器组件、光电传感器组件、机械传感器组件等。本发明优选的检测部件为霍尔传感器组件,该霍尔传感器组件由三个霍尔传感器(即三个霍尔芯片)组成,对应的,在监控指针52上设有检测用的永久磁块,三个霍尔传感器环绕该监控指针52分布在其周边,三个霍尔传感器中相邻两个霍尔传感器之间的夹角优选为120度。
设置三个霍尔传感器可有效鉴别最低位齿轮51是在正向旋转,还是在反向旋转,同时,也能准确及时捕捉因管道抖动原因导致最低位齿轮51产生的微旋转现象。
正向旋转与反向旋转对应的三个霍尔传感器产生的脉冲输出顺序不同。而抖动微转动,所述最低位齿轮51多数情况是在静止位置的前后做往复缓慢转动,由于最低位齿轮51不做完整的圆周运动,因此,三个霍尔传感器中至少一个不会输出脉冲信号。
所述角度传感器92在所述检测部件91检测到所述最低位齿轮51处于正常旋转状态后,定时将采集到的所述介轮位置信息对应的介轮电信号发送给主控电路中的主控芯片U8。
主控芯片U8通过该主控电路中的蓝牙芯片U4将本发明的应用于水表物联网的数字秒通水表1的表号和字轮组累积电子计数值对应的字轮电信号以广播通信方式定时发送给距离该无线水表1远至200米的所述主节点设备。
所述字轮组累积电子计数值是指主控芯片U8依据角度传感器92采集的介轮位置信息及累积的介轮旋转圈数计算得出的计量个位、十位、百位、千位和万位立方数量级字轮的电子计数值。
为了减小因外界干扰因素导致的指针组累积电子计数值与字轮组累积电子计数值出现的累积误差,在角度传感器92向所述主控芯片U8发出的介轮位置信息为个位字轮61旋转至正位数值时(正位数值是指个位字轮61上正对该水表1直读窗孔81的数字为0、1、2、…或9时),主控芯片U8对存储其中的所述指针组累积电子计数值进行清零,之后,三个霍尔传感器重新累积计数。
上述清零目的是为了实现指针组累积计数值与字轮组累积电子计数值相互校准。理论上,当指针组累计电子计数值达到1000升时,个位字轮61直读对应的数字应达到1立方;实际上,由于外界因素的干扰,通常,当个位字轮61直读达到1立方时,对应的指针组累计电子计数值常常在1000升左右,为了消除指针组累计电子计数值带来的计数误差,在个位字轮61直读达到所述正位数值时,对指针组累计电子计数值进行清零,以避免在长时间的使用过程中上述误差被无限放大,以此保证整个水表1精准计量,满足客户对精确计量的要求。
二、主控电路。
如图10、图11、图12所示,所述主控电路包括主控芯片U8、脉冲采样电路、角位移直读采样电路、蓝牙收发电路和一次性的3.6V电池。
1、脉冲采样电路。
由霍尔传感器组构成,其主要包括三个霍尔芯片,分别为第一霍尔芯片U1、第二霍尔芯片U2和第三霍尔芯片U3。
采用三个霍尔元器件,实现正反转计量和采样水表0.0001立方的指针,可以计量到1升,监测瞬态流量。
第一霍尔芯片U1、第二霍尔芯片U2和第三霍尔芯片U3分别将其采集到的所述最低位齿轮51的旋转圈数和旋转方向对应的电脉冲信号(即所述的低位指针电信号)通过其对应的脉冲输出端发送给主控芯片U8的第20脚、第2脚和第19脚。
主控芯片U8通过第10脚、第11脚、第12脚分别为第一霍尔芯片U1、第二霍尔芯片U2和第三霍尔芯片U3依次单独供电,降低电路功耗。
当水表1中有水流流动时,三个霍尔芯片依次感应到磁铁磁场强度,足够的磁场强度使得三个霍尔芯片依次向主控芯片U8输出低电平,主控芯片U8内部中断触发电路触发中断计数脉冲个数,从而实现升位计量。
2、角位移直读采样电路。
主要包括角度检测芯片U5,其检测水表个位字轮61旋转角度值,即采样个位字轮61的读数,保证水表1在长期使用中不会出现累计误差。
角度检测芯片U5将采集到的所述介轮电信号通过其第3脚和第5脚分别传送给主控芯片U8的第18脚和第17脚。
主控芯片U8在读取介轮位置信息时,通过第16脚为角度检测芯片U5供电,这样可以有效降低整个电路的功耗。
当水表1个位字轮61转动时,角度检测芯片U5输出与磁场角度成正弦和余弦关系的电压信号(ADX+,ADY+,即介轮电信号),此电压信号通过其第3脚和第5脚输送给主控芯片U8,经过主控芯片U8计算出当前个位字轮61的示值,从而实现个位字轮61直读功能。
3、蓝牙收发电路。
主要包括无线蓝牙芯片U4,其在主控芯片U8的控制下与所述主节点设备进行无线数据交换。其通过广播通信方式(即无需配对)与所述主节点设备之间进行连接。
主控芯片U8将该水表1的表号和字轮组累积电子计数值通过其第9脚和第8脚以串口通信方式发送给无线蓝牙芯片U4的第15脚和第16脚,无线蓝牙芯片U4再将其以广播通信方式发送给所述的主节点设备;
同样,无线蓝牙芯片U4也可将接收到的由主节点设备发出的针对该无线水表1相关参数进行重新设置(相关参数包括角度传感器92的检测周期设置、水阀开启或关闭、电池用电量检测和蓝牙信号强度设置)的数据信号转发给该主控芯片U8。
主控芯片U8通过其第7脚控制CMOS开关管Q1的导通,使电池为无线蓝牙芯片U4提供稳定的3.0V工作电压。
无线蓝牙芯片U4的主频晶振荡电路由电容C29、电容C30和Y1组成。
无线蓝牙芯片U4的时钟晶振荡电路由电容C19、电容C20和Y3组成。
4、π型天线ANT匹配电路。
所述主控电路还包括由第二电容C2、第三电容C3和第一电阻R1构成的π型天线ANT匹配电路,第二电容、第三电容和π型天线ANT的一端共接后与地端相接,第一电阻跨接在第二电容与第三电容的另一端之间,第一电阻的一端与蓝牙芯片U4的第2脚相接,第一电阻的另一端与π型天线ANT的另一端相接。
5、蓝牙收发电路的滤波电路。
所述主控电路还包括由第八电容C8、第九电容C9、第一电感L1、第二电感L2、第一二极管D1和第十一电阻R11组成的蓝牙收发电路的滤波电路,其中,第八电容与第一电感并联,并联后的一端接于蓝牙芯片U4的第1脚,并联后的另一端一路通过第九电容接地,另一路接于蓝牙芯片U4的第31脚,再一路接于第二电感一端与第一二极管正极的共接端,第二电感的另一端接于蓝牙芯片U4的第27脚。
6、电压检测电路。
所述主控电路还包括由第八电阻R8、第九电阻R9和第十四电容C14构成的检测所述主控芯片U8输入电压的分压电路,其中,第九电阻与第十四电容并联,并联后的一端接地端,并联后的另一端一路接于主控芯片U8的第3脚,另一路通过第八电阻接于所述3.6V电池的电压输出端。主控芯片U8的型号为HC32L110C4UA、三个霍尔芯片的型号为S-5716ANDL1-M3T1U、角度检测芯片U5的型号为MMA253F、无线蓝牙芯片U4的型号为ATB1103、稳压芯片U6的型号为S-1206B30-M3T1U。
7、电池。
优选3.6V一次性锂-亚硫酰氯电池。
该电池通过稳压芯片U6向主控芯片U8输出稳定的直流工作电压。。
Claims (7)
1.一种应用于水表物联网的数字秒通水表,包括多个直读高位计量数值的字轮、多个显示低位计量数值的指针和介于计量个位立方数量级的个位字轮(61)与计量十分之一位立方数量级的指针之间的传动介轮(7),传动介轮(7)与个位字轮(61)相啮合,其间的传动比为1:1;传动介轮(7)与驱动计量十分之一位立方数量级的指针转动的驱动齿轮相啮合,其间的传动比为1:10,其特征在于:在所述传动介轮(7)的上表面中央设有以异性磁极沿径向相对设置的永久磁片(93),在该水表(1)的透明表封盖(8)之上方与该永久磁片(93)相对的位置设有磁感应的角度传感器(92),在透明表封盖(8)之下且位于指针盘(63)的旁侧设有一个反映所述计量流体是否流动的监控指针(52),该监控指针(52)通过其下端的齿轮组(53)与计量万分之一位立方数量级指针的最低位齿轮(51)同步旋转,在透明表封盖(8)之上方与所述监控指针(52)对应的位置设有可检测该最低位齿轮(51)的低位指针旋转信息的检测部件(91);所述角度传感器(92)在所述检测部件(91)检测到所述最低位齿轮(51)处于正常旋转状态后,定时将采集到的所述传动介轮(7)转动的介轮位置信息对应的介轮电信号发送给主控电路中的主控芯片U8,所述检测部件(91)将所述低位指针旋转信息对应的低位指针电信号发送给所述的主控芯片U8,所述低位指针旋转信息包括最低位齿轮(51)的旋转方向以及对应的旋转圈数;所述主控芯片U8通过蓝牙芯片U4以广播通信方式定时将该水表(1)的表号和字轮组累积电子计数值对应的字轮电信号发送给距离该水表(1)远至200米内的主节点设备并通过互联网传送给后台水务管理中心;
所述检测部件(91)由三个霍尔传感器组成,所述主控芯片U8通过所述蓝牙芯片U4以广播通信方式将该水表(1)的表号和指针组累积电子计数值对应的指针电信号发送给所述主节点设备;
所述角度传感器(92)检测的所述介轮位置信息为个位字轮(61)的正位数值时,主控芯片U8对存储其中的所述指针组累积电子计数值进行清零;
所述主控电路包括主控芯片U8、第一霍尔芯片U1、第二霍尔芯片U2、第三霍尔芯片U3、角度检测芯片U5、蓝牙芯片U4和一次性的3.6V电池,其中,第一霍尔芯片U1、第二霍尔芯片U2和第三霍尔芯片U3分别将其采集到的所述低位指针电信号通过其对应的脉冲输出端发送给主控芯片U8的第20脚、第2脚和第19脚;角度检测芯片U5将采集到的所述介轮电信号通过其第3脚和第5脚分别传送给主控芯片U8的第18脚和第17脚;主控芯片U8将该水表(1)的表号、所述字轮组累积电子计数值和所述指针组累积电子计数值通过其第9脚和第8脚以串口通信方式发送给蓝牙芯片U4的第15脚和第16脚;3.6V电池通过稳压芯片U6分别向主控芯片U8和蓝牙芯片U4输出稳定的3.0V直流工作电压;主控芯片U8通过第10脚、第11脚、第12脚分别为第一霍尔芯片U1、第二霍尔芯片U2和第三霍尔芯片U3单独供电;主控芯片U8通过第16脚为角度检测芯片U5供电。
2.根据权利要求1所述的应用于水表物联网的数字秒通水表,其特征在于:所述主控电路还包括由第二电容C2、第三电容C3和第一电阻R1构成的π型天线ANT匹配电路,第二电容、第三电容和π型天线ANT的一端共接后与地端相接,第一电阻跨接在第二电容与第三电容的另一端之间,第一电阻的一端与蓝牙芯片U4的第2脚相接,第一电阻的另一端与π型天线ANT的另一端相接。
3.根据权利要求2所述的应用于水表物联网的数字秒通水表,其特征在于:所述主控电路还包括由第八电容C8、第九电容C9、第一电感L1、第二电感L2、第一二极管D1和第十一电阻R11组成的蓝牙收发电路的滤波电路,其中,第八电容与第一电感并联,并联后的一端接于蓝牙芯片U4的第1脚,并联后的另一端一路通过第九电容接地,另一路接于蓝牙芯片U4的第31脚,再一路接于第二电感一端与第一二极管正极的共接端,第二电感的另一端接于蓝牙芯片U4的第27脚。
4.根据权利要求3所述的应用于水表物联网的数字秒通水表,其特征在于:所述主控电路还包括由第八电阻R8、第九电阻R9和第十四电容C14构成的检测主控芯片U8输入电压的分压电路,其中,第九电阻与第十四电容并联,并联后的一端接地端,并联后的另一端一路接于主控芯片U8的第3脚,另一路通过第八电阻接于所述3.6V电池的电压输出端。
5.根据权利要求4所述的应用于水表物联网的数字秒通水表,其特征在于:主控芯片U8的型号为HC32L110C4UA、三个霍尔芯片的型号为S-5716ANDL1-M3T1U、角度检测芯片U5的型号为MMA253F、蓝牙芯片U4的型号为ATB1103、稳压芯片U6的型号为S-1206B30-M3T1U。
6.根据权利要求5所述的应用于水表物联网的数字秒通水表,其特征在于:所述3.6V电池为一次性锂-亚硫酰氯电池。
7.根据权利要求1所述的应用于水表物联网的数字秒通水表,其特征在于:所述主节点设备为数字秒通水表网关或用户所持并下载有专用APP软件的移动终端。
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