[發明專利]一種水電氣多功能信息采集器

有效

• 申請號: 201410473456.X
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104217567B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 孫雷;孫慶蘇;王伯襄;孫曉海
• 申請（專利權）人: 江蘇開放大學
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G08C19/00;G08C23/04
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

1.一種水電氣多功能信息采集器，其特征在于，包括主微控制單元，主微控制單元分別連接485通訊電路、無線數據通信電路、數據存儲電路、時鐘電路、GPRS模塊；

485通訊電路包括上行485通訊電路和下行485通訊電路；下行485通訊電路和無線數據通信電路構成兩路下行串口輸入，用于采集不同協議的水表、電表、煤氣表的表計數據；GPRS模塊和用于485現場監測和級聯設備的上行485通訊電路構成兩路上行串口輸出；

485通訊電路采用型號HVD3082接口芯片；

下行485通訊電路，MCU平時為等待接受狀態，485下行信號TX1為高電平，引腳STX1為高電平，U4為接受狀態；MCU發送信號時，485下行信號TX1為低電平，光耦U8發光管導通，U8光敏三極管導通，STX1為低電平，同時由于STX1為低電平，導致三極管Q2導通，RE/DE1為高電平，使得U4為數據發送狀態，此時MCU的TX1通過三極管、STX1、U4發送到485通信線路上，完成數據的發送；當485有信號輸入時，因為U4平時處于接受狀態，485總線有信號輸入時，通過U4，SRX1為低電平，光耦U7的發射管導通，U7的光敏三極管導通，RX1為低電平，RX1反映到MCU，MCU完成接受；

上行485通訊電路，MCU平時為等待接受狀態，引腳TX4為高電平，STX2為高電平，U6為接受狀態；MCU發送信號時，引腳TX4為低電平，U10發光管導通，U10光敏三極管導通，STX2為低電平，同時由于STX2為低電平，導致三極管Q2導通，RE/DE1為高電平，使得U6為數據發送狀態，此時MCU的TX4通過三極管、STX2、U6發送到485通信線路上，完成數據的發送；當485有信號輸入時，因為U6平時處于接受狀態，485總線有信號輸入時，通過U6，SRX2為低電平，U9的發射管導通，U9的光敏三極管導通，RX4為低電平，RX4反映到MCU，MCU完成接受；

無線數據通信電路中，C12、C15、C17、C19為濾波電容，C17電容容量高，C19電容容量低，對不同的頻段的濾波特性進行補償，其中電容容量低的補償高，電容容量高的補償低，C1為隔直電容，C3、C13和L3組成一個π型帶通，J4和J5為測試點，X1為晶振；

主微控制單元連接紅外電路，包括紅外發射和紅外接收；其中，紅外發射電路中，MCU通過UART_TX4發送TX信號，當UART_TX4為低電平時，三極管Q1具備導通條件，當三極管Q6導通時，紅外發光管HL1導通，發出紅外光，Ir38K方波信號控制Q6的基級，當Ir38K為高時，Q6導通，當Ir38K為低時，Q6截止；當Ir38K以38KHZ的方波控制Q6通斷，MCU的UART_TX4的信號通過紅外發射管HL1以38KHZ頻率發射出去；紅外接收電路中，紅外接收電路在信號輸出端與單片機的引腳UART_RX4之間增加了電阻R8，且紅外接收管3引腳不連接任何電阻，紅外接受管V2收到紅外信號時導通，導致UART_RX4變低，紅外接受信號通過UART_RX4傳到MCU；

還包括電源模塊，其中：

Z1是磁珠，作用是抑制高頻干擾；RV1821是壓敏電阻，作用是過壓保護；RT0為熱敏電阻，作用是過流保護；T1、T2為變壓器；D1、D2、D3、D4組成整流電路，E1、E2、C9，輸入濾波；E3、C21，輸出濾波，VV1為LM2576開關穩壓塊，輸出+4v，+4v通過IRF7726開關穩壓塊輸出+4V為GPRS模塊供電；MCU通過VV4第4引腳控制VV4是否向GPRS供電；U14、VV2、C18、E4、E5、C20組成485電源電路，其中U14、C18、E4為輸入濾波；VV2、E5、C20穩壓電路，輸出濾波，電源電壓為+5V；+4V通過VV3穩壓電路，輸出3.3V，供MCU電源。

2.根據權利要求1所述的一種水電氣多功能信息采集器，其特征在于，所述主微控制單元采用型號STM32F205RE微處理器。

3.根據權利要求1所述的一種水電氣多功能信息采集器，其特征在于，所述主微控制單元連接一看門狗電路，看門狗電路采用型號MAX706R芯片。

4.根據權利要求1所述的一種水電氣多功能信息采集器，其特征在于，數據存儲電路采用型號AT45DB041存儲芯片和AT24LC64存儲芯片。