一种NBIot水表的功耗管理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种NBIot水表的功耗管理系统，包括MUC处理单元、电源管理单元和NBIoT模组，电源管理单元分别与MUC处理单元和NBIoT模组通信连接，NBIoT模组的一端与MCU处理单元通信连接，NBIoT模组的另一端分别与信号检测单元和模块状态检测单元通信连接。MCU处理单元通过NBIoT模组检测到信号强度在正常使用范围并且模组使用状态正常，在这种信号好的环境中，模组无需多次组网，功耗也比较低，因此可以正常频率进行网络数据通讯。MCU处理单元通过NBIoT模组检测到模组状态异常，为确保其他功能正常使用，将模组断电处理，减少模组不必要耗电；MCU处理单元通过NBIoT模组检测到环境信号较差，可通过监控网络注册频次，从而达到降低功耗延长使用寿命的效果。达到降低功耗延长使用寿命的效果。达到降低功耗延长使用寿命的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种NBIot水表的功耗管理系统


[0001]本技术涉及智能水表
，特别是一种NBIot水表的功耗管理系统。

技术介绍

[0002]NBIoT水表在实际应用过程中均采样电池供电，水表行业中，水表使用寿命均要求6年以上，因此对水表功耗要求极高。
[0003]NBIoT水表功耗由静态功耗和动态功耗组成，静态功耗为NBIoT水表待机功耗，通过控制MCU各种外围资源，可以将静态功耗设计至理想的范畴，静态功耗比较好控制；动态功耗是NBIoT水表唤醒后功耗，其中NBIoT唤醒后需要通过网络与平台之间通讯，包含接收数据、发送数据等，在唤醒后，NBIoT水表运行处理不同工作时所消耗的电流称之为动态功耗，一般静态功耗比较小，可设计在10uA以内，动态功耗比较大，可在几个毫安至几百毫安之间；若动态功耗时间较长，水表的使用寿命将减少。
[0004]NBIoT水表在实际应用过程中，现场环境复杂，各种信号强度的使用环境均有可能遇到，水表在比较差的信号环境中使用，会出现网络数据丢失、掉网等现象；NBIoT水表遇到网络数据丢失、掉网一般会重新注册网络，再进行数据传输，频繁注册网络又会引起功耗增大。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的上述缺点，本技术提供一种适用于低功耗NBIoT物联网水表的功耗管理系统。
[0006]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种NBIot水表的功耗管理系统，包括MUC处理单元、电源管理单元和NBIoT模组，电源管理单元分别与MUC处理单元和NBIoT模组通信连接，NBIoT模组的一端与MCU处理单元通信连接，NBIoT模组的另一端分别与信号检测单元和模块状态检测单元通信连接。
[0007]作为本技术的进一步改进：所述电源管理单元包括IC控制电路、输入电路、输出电路、滤波电路和检波电路，所述IC控制电路包括具有VIN引脚、SW引脚、VOUT引脚、FB引脚、EN引脚、AGND引脚和PGND引脚的IC芯片，所述IC芯片的AGND引脚和PGND引脚均接地，所述IC芯片的VIN引脚与电感L1的一端连接，所述IC芯片的SW引脚与电感L1的另一端连接；IC芯片的EN引脚和VIN引脚分别与输入电路连接；所述滤波电路分别与IC芯片的VOUT引脚、FB引脚、输出电路和检波电路连接。
[0008]作为本技术的进一步改进：所述输入电路包括电阻R12、电容C21、输入端VIN和使能端Ven，所述电容C21的一端连接至IC芯片的VIN引脚，电容C21的另一端接地，所述电阻R12的一端连接至IC芯片的EN引脚，电阻R12的另一端与使能端Ven连接，输入端VIN与IC芯片的VIN引脚连接。
[0009]作为本技术的进一步改进：所述滤波电路包括电阻R27和电容C23，所述电阻R27的一端、电容C23的一端均连接至IC芯片的VOUT引脚，所述电阻R27的另一端、电阻R23的
另一端均连接至IC芯片的FB引脚。
[0010]作为本技术的进一步改进：所述输出电路包括电阻R28，电阻R28的一端分别与电阻R27和IC芯片的FB引脚连接，电阻R28的另一端接地。
[0011]作为本技术的进一步改进：所述检波电路包括二极管D4，所述电容C23的另一端经过并联在一起的电容C24和电容C25后接地，所述电容C23的另一端经过并联在一起的电容C24和电容C25后与二极管D4连接；二极管D4的另一端经过并联在一起的电解电容C27、电容C28和电容C29后接地，二极管D4的另一端经过并联在一起的电解电容C27、电容C28和电容C29后与输出端VBAT连接。
[0012]作为本技术的进一步改进：所述NBIOT模组包括SIM卡和SIM7020C芯片，所述SIM卡连接至SIM7020C芯片的SIM卡通信端口。
[0013]作为本技术的进一步改进：所述SIM7020C芯片的18引脚连接NETLIGHT，所述SIM7020C芯片与信号检测单元和模块状态检测单元连接，所述信号检测单元包括发光二极管LED5和电阻R54，所述NETLIGHT经过电阻R54后连接至发光二极管LED5，发光二极管LED5的另一端接地，所述模块状态检测单元与信号检测单元相同，所述模块状态检测单元接入SIM7020C的34引脚。
[0014]作为本技术的进一步改进：所述SIM7020C芯片与NBIoT复位电路连接，所述SIM7020C芯片的15引脚连接RESET，所述RESET经过NPN三极管T3后接地，NPN三极管T3的另一端经过电阻R34后接地；所述MUC处理单元与分别与SIM7020C芯片的29引脚、30引脚连接。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0016]MCU处理单元通过NBIoT模组检测到信号强度在正常使用范围并且模组使用状态正常，在这种信号好的环境中，模组无需多次组网，功耗也比较低，因此可以正常频率进行网络数据通讯。
[0017]MCU处理单元通过NBIoT模组检测到模组状态异常，为确保其他功能正常使用，将模组断电处理，减少模组不必要耗电；MCU处理单元通过NBIoT模组检测到环境信号较差，可通过监控网络注册频次，从而达到降低功耗延长使用寿命的效果。
附图说明
[0018]图1为本技术的电源管理单元的电路示意图。
[0019]图2为本技术的MUC处理单元和NBIoT模组的电路示意图。
[0020]图3为本技术的NBIoT复位电路的电路示意图。
[0021]图4为本技术的信号检测单元的电路示意图。
具体实施方式
[0022]现结合附图说明与实施例对本技术进一步说明：
[0023]请参阅图1
‑
4，一种NBIot水表的功耗管理系统，包括MUC处理单元、电源管理单元和NBIoT模组；电源管理单元，电源管理单元分别与MUC处理单元和NBIoT模组通信连接；NBIoT模组的一端与MCU处理单元通信连接，NBIoT模组的另一端分别与信号检测单元和模块状态检测单元通信连接。
[0024]所述电源管理单元用于提供工作所需电压；MCU处理单元用于控制电源管理单元
对模组的供电；NBIoT模组用于检测使用环境信号强度和模组使用状态并发送给MCU处理单元。
[0025]所述电源管理单元包括IC控制电路、输入电路、输出电路、滤波电路和检波电路，所述IC控制电路包括具有VIN引脚、SW引脚、VOUT引脚、FB引脚、EN引脚、AGND引脚和PGND引脚的IC芯片，所述IC芯片的AGND引脚和PGND引脚均接地，所述IC芯片的VIN引脚与电感L1的一端连接，所述IC芯片的SW引脚与电感L1的另一端连接；IC芯片的EN引脚和VIN引脚分别与输入电路连接；所述滤波电路分别与IC芯片的VOUT引脚、FB引脚、输出电路和检波电路连接。
[0026]所述输入电路包括电阻R12、电容C21、输入端VIN和使能端Ven本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种NBIot水表的功耗管理系统，其特征在于：包括MUC处理单元、电源管理单元和NBIoT模组，电源管理单元分别与MUC处理单元和NBIoT模组通信连接，NBIoT模组的一端与MCU处理单元通信连接，NBIoT模组的另一端分别与信号检测单元和模块状态检测单元通信连接。2.根据权利要求1所述的一种NBIot水表的功耗管理系统，其特征在于：所述电源管理单元包括IC控制电路、输入电路、输出电路、滤波电路和检波电路，所述IC控制电路包括具有VIN引脚、SW引脚、VOUT引脚、FB引脚、EN引脚、AGND引脚和PGND引脚的IC芯片，所述IC芯片的AGND引脚和PGND引脚均接地，所述IC芯片的VIN引脚与电感L1的一端连接，所述IC芯片的SW引脚与电感L1的另一端连接；IC芯片的EN引脚和VIN引脚分别与输入电路连接；所述滤波电路分别与IC芯片的VOUT引脚、FB引脚、输出电路和检波电路连接。3.根据权利要求2所述的一种NBIot水表的功耗管理系统，其特征在于：所述输入电路包括电阻R12、电容C21、输入端VIN和使能端Ven，所述电容C21的一端连接至IC芯片的VIN引脚，电容C21的另一端接地，所述电阻R12的一端连接至IC芯片的EN引脚，电阻R12的另一端与使能端Ven连接，输入端VIN与IC芯片的VIN引脚连接。4.根据权利要求3所述的一种NBIot水表的功耗管理系统，其特征在于：所述滤波电路包括电阻R27和电容C23，所述电阻R27的一端、电容C23的一端均连接至IC芯片的VOUT引脚，所述电阻R27的另一端、电阻R23的另一端均连接至IC芯片的FB引脚。5.根据权利要求4所述的一种NBIot水表的功耗管理系统，其特征在于：所述输出电路包...

【专利技术属性】
技术研发人员：游楚峰，
申请(专利权)人：广州市兆基仪表仪器制造有限公司，
类型：新型
国别省市：