燃氣用戶監控終端制造技術

本實用新型專利技術公開了一種燃氣用戶監控終端，包含CPU、通過SPI接口與CPU相連的FLASH存儲器、RF無線通信單元和液晶顯示單元。所述RF無線通信單元中的電源控制單元實施CPU對小無線模塊的電源控制，下載口是小無線模塊的程序下載接口，用作仿真和程序調試。所述液晶顯示單元包含液晶電源控制單元、信號驅動單元和連接器，液晶電源控制單元將電源信號濾波后為液晶顯示屏供電，并提供CPU可控的液晶背光電源；CPU通過外部接口將液晶顯示控制信號傳至信號驅動單元，由信號驅動單元對液晶顯示屏進行顯示控制。本實用新型專利技術采用模塊化設計實現，并且各個功能模塊與系統之間進行光電隔離，有效提高了系統的安全性和可靠性。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種終端設備，特別涉及一種可遠程監測用戶燃氣使用情況的監控終端。
技術介紹
現有的燃氣用戶監控終端包含CPU、數據存儲器和FLASH存儲器，CPU與存儲器之間通過16位數據總線進行通信，并將采集到的流量計數據或者膜式燃氣表的數據存儲到外部FLASH存儲器中。燃氣公司的工作人員通過GPRS通信來抄讀表計數據，并以此數據作為繳費和問題查詢的依據。這種抄表方式存在的缺陷是一、當GPRS模塊故障或者通訊信號異常時，不能順利抄讀用戶的數據。二、原有終端都是通過有線抄表方式，給現場施工、安裝帶來了很大的不便。三、目前現場的燃氣表計中安裝了短距離無線通訊方式，原有終端無法滿足抄讀此種表的功能。尤其隨著天然氣在發電、工業鍋爐、賓館酒店、燃氣汽車、冷熱電 三聯供、燃氣熱泵等領域廣泛使用，這將對燃氣工商業用戶的抄表以及客戶用氣安全管理等方面帶來不利影響，同時也給廣大居民的生活造成極大不便。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種用于解決現場抄讀燃氣表數據并可抄讀無線表計數據的燃氣用戶監控終端。本技術提供的這種燃氣用戶監控終端，包含一個CPU、一個通過SPI接口與CPU相連的FLASH存儲器、一個RF無線通信單元和一個液晶顯示單元，所述RF無線通信單元通過串口與CPU相連，所述液晶顯示單元通過SPI接口與CPU相連。所述RF無線通信單元包含小無線模塊、電源控制單元和下載口，電源控制單元實施CPU對小無線模塊的電源接通和斷開控制，下載口是小無線模塊的程序下載接口，用作仿真和程序調試。所述液晶顯示單元包含液晶電源控制單元、信號驅動單元和連接器，液晶電源控制單元將電源信號濾波后通過連接器為液晶顯示屏供電，并提供CPU可控的液晶背光電源；CPU通過外部接口將液晶顯示控制信號傳至信號驅動單元，由信號驅動單元通過連接器對液晶顯示屏進行顯示控制。為了克服采用EEPROM存儲的缺陷，并存儲I年以上的采集數據信息，所述FLASH存儲器采用大容量串行FLASH芯片。為了實現本技術的高性能、低功耗和數據存儲功能，所述CPU采用飛思卡爾高性能cotex-M4硬件平臺作為控制核心。本技術采用飛思卡爾高性能cotex_M4硬件平臺為控制核心,通過SPI接口與外部存儲器和顯示模塊進行通訊；通過串口方式與有線RS485、微功率小無線模塊和GPRS通訊模塊進行數據交換；通過I/O 口的方式來接收按鍵的操作和控制閥控的輸出。所述RF無線通信單元是短距離抄表系統的核心單元。使用時，該單元可以在470-510MHZ的頻率波段內，將IOOOm范圍內的無線流量計或者無線燃氣表的相關數據抄讀回本技術中。所述液晶顯示單元采用SPI總線數據通訊方式，把相關的燃氣使用情況信息顯示在160*160的點陣液晶屏上。同時，還可根據客戶的需求，查詢近一年來的用戶燃氣信息，并準確的把FLASH中保存的購氣、用氣情況，顯示到界面上，從而方便用戶及時了解燃氣的使用情況。除此之外，本技術專門提供一路維護串口，便于產品的升級與維護。以上所述功能均采用模塊化設計實現，并且各個功能模塊與系統之間進行光電隔離，有效提高了系統的安全性和可靠性。附圖說明圖I為本技術的功能結構圖。圖2為本技術所述RF無線通信單元功能框圖。圖3為本技術所述RF無線通信單元具體電路圖。圖4為本技術所述液晶顯示單元功能框圖。·圖5為本技術所述液晶顯示單元具體電路圖。具體實施方式本技術包含CPU管理單元、與其他控制單元相連的電源單元、外部存儲單元、數據采集單元、閥控單元、有線通訊單元、無線通訊單元、液晶顯示單元及相應的接口電路單元。其CPU管理單元采用飛思卡爾高性能cotex_M4硬件平臺為核心(ARM Cortex_M4內核帶DSP指令，性能可達I. 25DMIPS/MHZ，多達32通道的DMA，可用于外設和存儲器數據傳輸并減少CPU干預，提供lOOMHzCPU頻率)，芯片內部具備高精度時鐘RTC，能夠獨立運行，保持系統的精確時基；再輔以大容量SPI串行FLASH存儲介質，存儲特定用戶的燃氣使用信息。本技術的通訊方式支持有線RS485通訊方式、微功率小無線方式和GPRS通訊方式。提供兩路RS485抄表接口，2路脈沖采集接口，4路開關量輸入接口，2路模擬量采集接口和I路流量告警緊急切斷閥接口。本技術還專門提供一路維護串口，便于產品的升級與維護。本技術各個功能均采用模塊化設計實現，上述各種接口全部與系統進行光電隔離，從而有效提高系統的安全性和可靠性。從圖2可以看出，所述RF無線通信單元包含小無線模塊、電源控制單元和下載口，電源控制單元實施CPU對小無線模塊的電源接通和斷開控制，下載口是小無線模塊的程序下載接口，用作仿真和程序調試。所述RF無線通信單元是短距離抄表系統的核心單元。使用時，該單元可以在470-510MHZ的頻率波段內，將IOOOm范圍內的無線流量計或者無線燃氣表的相關數據抄讀回本技術中。從圖3可以看出，所述RF無線通信單元包含MOS管V94、下載接口 XS5和小無線模塊U5，MOS管V94的柵極與控制信號端RF_Power_Ctrl相連，同時通過上拉電阻R197與電源V3P3相連，其漏極與電源V3P3相連，同時通過濾波電容C130接地，其源極與電源V3P3_RF相連，同時通過電容C86濾波后接地，下載接口 XS5的2腳與電源V3P3_RF相連，其6腳接地，其I腳與下載信號端一 H)I_DD相連，其5腳與下載信號端二 H)I_DC相連，小無線模塊U5的26腳和27腳分別通過電阻R40和電阻R39與電源V3P3_RF相連，同時其26腳接入來自CPU的接收數據端RF_TXD的數據信息，其27腳將數據信息傳輸至CPU的發送數據端RF_RXD，其28腳與CPU喚醒小無線模塊接口 WAKE_UP_MCU2RF相連，其30腳與小無線模塊喚醒CPU接口 WAKE_UP_RF2MCU相連，其2腳與電源V3P3_RF相連，同時通過電容C87接地，其5腳接入按鍵信號RF_KEY，其9腳接入指示信號RF_LED，其12腳、15腳、16腳、17腳、19腳和22腳均接地。工作時，CPU通過RF_P0WER_Ctrl信號來控制著MOS管V94的導通和關閉，從而控制小無線模塊U5的電源V3P3_RF的接通與斷開，其中，電阻R197為上拉電阻，電容C130和電容C86起濾波作用。XS5接口為小無線模塊U5的下載口，工作人員可以通過此接口進行系統仿真和程序調試。所述RF無線通信與CPU通過串口進行數據交換。為了增加驅動能力，此接口分別通過R39和R40上拉到電源V3P3_RF。接口 WAKE_UP_RF2MCU和接口 WAKE_UP_MCU2RF用作備用接口，在做低功耗模式下，分別為CPU與所述RF無線通信單元之間進行相互喚醒的接口。從圖4可以看出，所述液晶顯示單元包含液晶電源控制單元、信號驅動單元和連接器，液晶電源控制單元將電源信號濾波后通過連接器為液晶顯示屏供電，并提供CPU可控的液晶背光電源；CPU通過外部接口將液晶顯示控制信號傳至信號驅動單元，由信號驅動單元通過連接器對液晶顯示屏進行顯示控制。所述液晶顯示單元采用SPI總線數據通訊方式，把相關的燃氣使用情本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種燃氣用戶監控終端，包含一個CPU、一個通過SPI接口與CPU相連的FLASH存儲器，其特征在于，還包含一個RF無線通信單元和一個液晶顯示單元，所述RF無線通信單元通過串口與CPU相連，所述液晶顯示單元通過SPI接口與CPU相連。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：石英春，黃深喜，肖盛旺，
申請(專利權)人：湖南威銘能源科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：