97国际网站一种低功耗电池供电预付费阀控水表pdf

　　1.一种低功耗电池供电预付费阀控水表，其特征在于，包括采集模块、LoRa模块、电源

　　所述电源模块分别与LoRa模块和阀控模块连接；所述LoRa模块分别与采集模块和阀控

　　以及电池VBAT连接；所述电池VBAT与阀控模块连接；电阻R0的一端与电池VBAT连接；所述电

　　阻R0的另一端分别与接地电阻R1、接地电容C8以及LoRa模块连接；所述芯片U3的第2引脚以

　　所述芯片U1的第6引脚与接地电阻R15连接；所述芯片U1的第12引脚与接地开关S2连

　　接；所述芯片U1的第13引脚与电阻R0的另一端连接；所述芯片U1的第24引脚与第25引脚分

　　别与采集模块连接；所述芯片U1的第26引脚、第27引脚以及第28引脚分别与阀控模块连接；

　　所述芯片U1的第43引脚以及第44引脚分别与芯片U3的第5引脚连接；所述芯片U1的第59引

　　脚与接地电阻R17连接；所述芯片U1的第2引脚、第3引脚、第14引脚、第15引脚、第31引脚、第

　　32引脚、第34引脚、第35引脚、第37引脚、第39引脚、第41引脚、第61引脚以及第62引脚接地；

　　所述芯片U2的第4引脚分别与接地电容C9以及保险丝F1的一端连接；所述保险丝F1的

　　另一端与电池VBAT连接；所述芯片U2的第8引脚与电阻R8的一端连接；所述电阻R8的另一端

　　分别与芯片U2的第7引脚以及接地电阻R9连接；所述芯片U2的第9引脚与芯片U1的第28引脚

　　连接；所述芯片U2的第10引脚与芯片U1的第27引脚连接；所述芯片U2的第6引脚分别与电阻

　　R10的一端以及电阻R22的一端连接；所述电阻R10的另一端与芯片U3的第5引脚连接；所述

　　电阻R22的另一端与芯片U1的第26引脚连接；所述芯片U2的第5引脚以及第11引脚接地；所

　　述芯片U2的第2引脚与接地电阻R11连接；所述芯片U2的第1引脚分别与双向二极管D1的一

　　端以及水表阀门的马达连接；所述芯片U2的第3引脚分别与双向二极管D2的一端以及水表

　　阀门的马达连接；所述双向二极管D1的另一端以及双向二极管D2的另一端接地。

　　2.根据权利要求1所述的一种低功耗电池供电预付费阀控水表，其特征在于，所述电池

　　3.根据权利要求1所述的一种低功耗电池供电预付费阀控水表，其特征在于，所述保险

　　丝F1采用型号为SMD0805B050TF的自恢复保险丝；所述双向二极管D1和双向二极管D2均采

　　4.根据权利要求1所述的一种低功耗电池供电预付费阀控水表，其特征在于，所述采集

　　述接线引脚以及水表基表的信号线连接；所述接线引脚接地，并与水表基表的信号线页

　　[0001]本实用新型属于阀控水表技术领域，具体涉及一种低功耗电池供电预付费阀控水

　　[0002]随着城市化和现代化进程的加速，人们对水资源管理和使用的要求越来越高，因

　　此，在现代城市中，采用数字化、自动化手段实现对水资源的有效管理变得越来越必要。

　　[0003]当前市场上，虽然可以找到一些具有自动读数功能的水表，但是不具备远程控制

　　阀门的功能，这种情况97国际官网在一些大型建筑或者公共场所会显得尤为突出。在这种情况下，水表

　　工作人员需要定期现场抄表，无法避免地增加了工作量，而且可能还会出现人为疏忽的情

　　况。除此之外，一些水表虽然安装了远程读数功能，但在水费大量欠费的情况下，无法实现

　　[0004]因此，在现阶段，需要研发一种既具备远程抄表功能，又能够实现阀门控制的水

　　表，以便将造成的人力、物力成本降低至最低，并实现水资源的合理利用和保护。这种新型

　　水表需要采用数字化技术，可以联网到集中控制系统，实现对设备的集中控制和管理，从而

　　[0005]本实用新型提供了一种低功耗电池供电预付费阀控水表，解决了不能远程抄表以

　　[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：本实用新型提供了一种

　　低功耗电池供电预付费阀控水表，包括采集模块、LoRa模块、电源模块和阀控模块；

　　[0007]所述电源模块分别与LoRa模块和阀控模块连接；所述LoRa模块分别与采集模块和

　　[0009]所述芯片U3的第1引脚分别与芯片U3的第3引脚、接线以及电池VBAT连接；所述电池VBAT与阀控模块连接；电阻R0的一端与电池VBAT连接；所

　　述电阻R0的另一端分别与接地电阻R1、接地电容C8以及LoRa模块连接；所述芯片U3的第2引

　　[0011]所述芯片U1的第6引脚与接地电阻R15连接；所述芯片U1的第12引脚与接地开关S2

　　连接；所述芯片U1的第13引脚与电阻R0的另一端连接；所述芯片U1的第24引脚与第25引脚

　　分别与采集模块连接；所述芯片U1的第26引脚、第27引脚以及第28引脚分别与阀控模块连

　　接；所述芯片U1的第43引脚以及第44引脚分别与芯片U3的第5引脚连接；所述芯片U1的第59

　　引脚与接地电阻R17连接；所述芯片U1的第2引脚、第3引脚、第14引脚、第15引脚、第31引脚、

　　第32引脚、第34引脚、第35引脚、第37引脚、第39引脚、第41引脚、第61引脚以及第62引脚接

　　[0013]所述芯片U2的第4引脚分别与接地电容C9以及保险丝F1的一端连接；所述保险丝

　　F1的另一端与电池VBAT连接；所述芯片U2的第8引脚与电阻R8的一端连接；所述电阻R8的另

　　一端分别与芯片U2的第7引脚以及接地电阻R9连接；所述芯片U2的第9引脚与芯片U1的第28

　　引脚连接；所述芯片U2的第10引脚与芯片U1的第27引脚连接；所述芯片U2的第6引脚分别与

　　电阻R10的一端以及电阻R22的一端连接；所述电阻R10的另一端与芯片U3的第5引脚连接；

　　所述电阻R22的另一端与芯片U1的第26引脚连接；所述芯片U2的第5引脚以及第11引脚接

　　地；所述芯片U2的第2引脚与接地电阻R11连接；所述芯片U2的第1引脚分别与双向二极管D1

　　的一端以及水表阀门的马达连接；所述芯片U2的第3引脚分别与双向二极管D2的一端以及

　　水表阀门的马达连接；所述双向二极管D1的另一端以及双向二极管D2的另一端接地。

　　[0014]进一步地，所述电池VBAT为3.6V的锂电池；所述电源模块输出3.3V电压。

　　[0015]进一步地，所述保险丝F1采用型号为SMD0805B050TF的自恢复保险丝；所述双向二

　　[0016]进一步地，所述采集模块包括接线]所述接线引脚以及水表基表的信号线连

　　述接线引脚接地，并与水表基表的信号线]本实用新型的有益效果为：(1)本实用新型通过电源模块为LoRa模块以及阀控模

　　块供电，并通过采集模块采集水表数据，实现了水表数据采集功能。LoRa模块通过采集的水

　　表数据，向阀控模块发送打开或者关闭水表阀门的指令，实现了阀门控制的功能。同时通过

　　LoRa模块向服务器发送所采集的水表数据。因此，本实用新型解决了不能远程抄表以及不

　　支持通过阀门控制水表的问题，在无需人员干预下，能够自动完97国际官网成水表数据采集、上报、水

　　[0019](2)LoRa模块采用型号为S76S的芯片U1，具备传递指令、算术运算、逻辑运算、数据

　　存储以及无线远距离数据传输等功能。因此LoRa模块能够将采集的数据进行判断，并向阀

　　控模块发送打开或者关闭水表阀门的指令。同时，LoRa模块通过发送LoRa射频信号定时向

　　服务器进行数据上报，并执行服务器下行的命令。当LoRa模块不执行工作时，将会进入超低

　　功耗工作模式。因此，本实用新型实现了数据自动上传的功能，并且具有超低功耗的特点；

　　[0020](3)阀控模块接收来自LoRa模块的信号，并通过信号来控制水表阀门的马达的开

　　[0026]本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实

　　用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。

　　本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用

　　新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。

　　[0028]如图1所示，本实用新型提供了一种低功耗电池供电预付费阀控水表，包括采集模

　　[0029]所述电源模块分别与LoRa模块和阀控模块连接；所述LoRa模块分别与采集模块和

　　[0031]所述芯片U3的第1引脚分别与芯片U3的第3引脚、接线以及电池VBAT连接；所述电池VBAT与阀控模块连接；电阻R0的一端与电池VBAT连接；所

　　述电阻R0的另一端分别与接地电阻R1、接地电容C8以及LoRa模块连接；所述芯片U3的第2引

　　[0033]所述芯片U1的第6引脚与接地电阻R15连接；所述芯片U1的第12引脚与接地开关S2

　　连接；所述芯片U1的第13引脚与电阻R0的另一端连接；所述芯片U1的第24引脚与第25引脚

　　分别与采集模块连接；所述芯片U1的第26引脚、第27引脚以及第28引脚分别与阀控模块连

　　接；所述芯片U1的第43引脚以及第44引脚分别与芯片U3的第5引脚连接；所述芯片U1的第59

　　引脚与接地电阻R17连接；所述芯片U1的第2引脚、第3引脚、第14引脚、第15引脚、第31引脚、

　　第32引脚、第34引脚、第35引脚、第37引脚、第39引脚、第41引脚、第61引脚以及第62引脚接

　　[0034]如图4所示，所述阀控模块采用DRV8832型号的电机驱动芯片U2；

　　[0035]所述芯片U2的第4引脚分别与接地电容C9以及保险丝F1的一端连接；所述保险丝

　　F1的另一端与电池VBAT连接；所述芯片U2的第8引脚与电阻R8的一端连接；所述电阻R8的另

　　一端分别与芯片U2的第7引脚以及接地电阻R9连接；所述芯片U2的第9引脚与芯片U1的第28

　　引脚连接；所述芯片U2的第10引脚与芯片U1的第27引脚连接；所述芯片U2的第6引脚分别与

　　电阻R10的一端以及电阻R22的一端连接；所述电阻R10的另一端与芯片U3的第5引脚连接；

　　所述电阻R22的另一端与芯片U1的第26引脚连接；所述芯片U2的第5引脚以及第11引脚接

　　地；所述芯片U2的第2引脚与接地电阻R11连接；所述芯片U2的第1引脚分别与双向二极管D1

　　的一端以及水表阀门的马达连接；所述芯片U2的第3引脚分别与双向二极管D2的一端以及

　　水表阀门的马达连接；所述双向二极管D1的另一端以及双向二极管D2的另一端接地。

　　[0036]所述电池VBAT为3.6V的锂电池；所述电源模块输出3.3V电压。

　　[0037]所述保险丝F1采用型号为SMD0805B050TF的自恢复保险丝；所述双向二极管D1和

　　[0038]如图5所示，所述采集模块97国际官网包括接线]所述接线引脚以及水表基表的信号线页

　　述接线引脚接地，并与水表基表的信号线]在本实用新型的一个实施例中，电源模块用于对锂电池进行降压输出。本实施例

　　通过电源模块将3.6V的锂电池输入稳压成3.3V的输出，提供给LoRa模块和阀控模块。

　　SX1276型号的LoRa射频芯片，内置的ARM芯片和LoRa射频芯片在芯片U1内部相连。其中，ARM

　　芯片具备传递指令、算术运算、逻辑运算以及数据存储等功能，LoRa射频芯片能够实现无线

　　[0042]在具体工作过程中，当LoRa模块中的ARM芯片在没有任务执行时，LoRa模块将自动

　　进入超低功耗工作模式。当LoRa模块中连接采集模块的水表采集端口PB0_IO_INT1与PB0_

　　IO_INT2中的电平发生变化时，将唤醒LoRa模块采集水表数据，并将采集的数据保存。通过

　　LoRa模块中ARM芯片的运算器进行逻辑运算，判断水表数据与预先设置特定值的大小，如果

　　水表数据大于预先设置的特定值，则向阀控模块发送信号，关闭水表阀门。在进行上述处理

　　[0043]其中，上述ARM芯片运算器进行逻辑运算为现有技术。ARM芯片运算器有两个功能：

　　一是执行各种算术运算；二是执行各种逻辑运算，并进行逻辑测试，如零值测试或两个值的

　　比较。运算器所执行全部操作都是由ARM芯片控制器发出的控制信号来指挥的，并且，一个

　　[0044]或者当LoRa模块中ARM芯片的RTC定时器达到特定值时，唤醒LoRa模块。通过LoRa

　　模块中的LoRa射频芯片将采集的水表数据以LoRa射频信号发送至服务器中，进行数据上

　　报。当数据上报完成后，服务器发送下行命令至LoRa模块，当LoRa模块对下行命令进行处理

　　后，LoRa模块将进入超低功耗工作模式。上述功能为LoRa模块所采用S76S芯片U1的自带功

　　[0045]电源模块提供的3.3V电源通过保险丝F1后连接到阀控模块的供电输入端。同时，

　　阀控模块中芯片U2的控制输入端IN2和IN1分别与LoRa模块芯片U1的阀门控制接口P97国际官网C7和

　　PC8连接。而阀控模块中芯片U2的控制输出端OUT1和OUT2分别连接到双向二极管D1和双向

　　[0046]当阀控模块中芯片U2控制输入端IN1和IN2的输入电平都为低电平时，芯片U2进入

　　低功耗模式。当阀控模块中芯片U2控制输入端IN1和IN2分别输入高、低电平时，芯片U2的控

　　制输出端OUT1和OUT2会输出PWM信号驱动马达，从而打开水表阀门。当阀控模块中芯片U2控

　　制输入端IN1和IN2分别输入低、高电平时，芯片U2的控制输出端OUT1和OUT2会输出PWM信号

　　[0047]综上所述，本实用新型通过电源模块为LoRa模块以及阀控模块供电，并通过采集

　　模块采集水表数据。LoRa模块通过采集的水表数据判断是否打开水表阀门，并向阀控模块

　　发送打开或者关闭水表阀门的指令。同时LoRa模块定时发送射频信号至服务器中，进行数

　　97国际官网据上报，并执行服务器下行的命令。当LoRa模块不执行工作时，将会进入超低功耗工作模

　　式。因此，本实用新型无需人员干预，能够自动完成水表数据采集、上报、水费超支即阀门关

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