一种自动抄表的红外采集模块制造技术

本申请提供一种自动抄表的红外采集模块，包括：红外采集电路、主控MCU电路、通讯电路、存储电路、电源电路和断电采集电路，所述红外采集电路的输出端与主控MCU电路连接，红外采集电路用于采集数字电表红外灯闪烁的频率，主控MCU电路与通讯电路双向连接，通讯电路用于将采集的电能信号同步传输到上位机；电源电路的输入端与市电连接，电源电路的输出端与红外采集电路、主控MCU电路、通讯电路和存储电路连接为其提供电能，断电采集电路的输入端通过电源电路与市电连接，断电采集电路的输出端与主控MCU电路连接，断电采集电路用于掉电时输出信号到主控MCU电路的主控MCU，主控MCU与存储电路双向连接，存储电路用于掉电时存储电能信号。号。号。

【技术实现步骤摘要】
一种自动抄表的红外采集模块


[0001]本技术涉及自动抄表的
，更具体地，涉及一种自动抄表的红外采集模块。

技术介绍

[0002]传统的抄表方式为人工抄表，然后计算用电量，人工抄表的效率低、运营成本高。因此，目前倾向于自动抄表，自动抄表，第一种方式，是采用新电表更换现有的老电表，老电表作废，新电表具有无线或者有限通讯功能，新电表的价格高，老电表数目巨大，全部更换的成本巨高。第二种方式，保留老电表，为每个电表加装一个摄像头或者集中器，通过摄像头拍摄电表上显示的电量数据，然后上传到后台。但是雾天或者灰尘大的时候拍摄不了，受天气和环境的影响。采用集中器的方式，需要整个电力管理系统进行改变。例如，专利CN205983803U，公开了一种智能抄表系统，通过摄像头拍摄电表的图片数据，传输到MCU，通过无线通信模块传输到服务器；MUC还与存储器连接，存储器持续存储数据；此外，还可以设置数据集中器，被抄仪表读数图片信息通过433M无线通信模块发送给数据集中器，数据集中器通过GPRS模块和手机卡接入互联网发送给抄表系统服务器。一方面是检测不准确，容易被环境和天气影响。第二方面，成本非常的高。
[0003]有鉴于此，本申请提供一种自动抄表的红外采集模块，适用于数字电表，不需要更换现有的老电表，也不用加装摄像头、集中器等设备，自动抄表的精准高，零误差，并且成本低。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于，提供一种自动抄表的红外采集模块，适用于数字电表，不需要更换现有的老电表，也不用加装摄像头、集中器等设备，自动抄表的精准高，零误差，并且成本低。
[0005]本申请的自动抄表的红外采集模块，第一方面，由于数字电表都具有红外闪烁灯，电表每转一次红外灯闪烁一下。基于发现此特性本申请设计了红外采集电路，对数字电表的红外闪烁灯进行检测，检测到闪烁一次则发出一个脉冲信号到主控MCU，主控MCU再通过通讯电路同步发送到上位机，保持了频率一致，即与电表每转一次的频率一致，不受天气和环境的影响。由于电表一般是固定的，通常为1600转/度、或者3200转/度，因此能够方便计算出电量。第二方面，该红外采集电路的成本低，大概只需要几分钱。并且体积非常小，贴在数字电表的表面即可。第三方面，现有技术将电能数据持续存储在主控MCU中的存储单元中或者独立的存储电路中，上电后继续叠加，但是这种方式的成本很高。本申请设计了断电采集电路，并且为电源电路设计了储能的功能，断电采集电路通过电源电路的桥式整流器与市电连接，掉电时，断电采集电路发出一个脉冲信号到主控MCU，电源电路的超级电容为主控MCU和存储电路提供超过20ms以上的电能，主控MCU将电能信号发送到存储电路，上电后，主控MCU从存储电路读取数据，实现零误差，并且成本低。不需要更换现有的老电表，也不用
加装摄像头、集中器等设备，检测精准，并且成本低，整个红外采集模块的成本控制在100元以内。本申请人在此基础上完成了本申请。
[0006]一种自动抄表的红外采集模块，包括：红外采集电路、主控MCU电路、通讯电路、存储电路、电源电路和断电采集电路，所述红外采集电路的输出端与主控MCU电路连接，红外采集电路用于采集数字电表红外灯闪烁的频率(即红外脉冲信号/电能信号)，主控MCU电路与通讯电路双向连接，通讯电路用于将电能信号同步传输到上位机；电源电路的输入端与市电连接，电源电路的输出端与红外采集电路、主控MCU电路、通讯电路和存储电路连接为其提供电能，断电采集电路的输入端通过电源电路与市电连接，断电采集电路的输出端与主控MCU电路连接，断电采集电路用于掉电时输出信号到主控MCU电路的主控MCU，主控MCU与存储电路双向连接，存储电路用于掉电时存储电能信号。
[0007]在一些实施方式中，所述红外采集电路包括采集芯片REC、电阻R26和电阻R27，采集芯片REC与电阻R27连接，电阻R27的另一端通过HWRT脚与主控MCU连接。
[0008]采集芯片REC采集的数字电表红外灯闪烁的频率即数字电表红外脉冲的频率，一个数字电表的红外脉冲的频率是固定的，即电表每转一圈发出一个红外脉冲信号。例如，数字电表为1600转/度、或者3200转/度，那么该数字电表1度电要发出1600或者3200个红外脉冲信号。采集的红外脉冲信号发送到主控MCU，然后通过通讯模块同步发送到上位机。
[0009]在一些实施方式中，所述通讯电路包括有线通讯电路和无线通讯电路，有线通讯电路包括以太网通讯电路，无线通讯电路包括4G通讯电路、WIFI通讯电路和FSU通讯电路。
[0010]进一步的，所述通讯电路为RS485通讯电路，RS485通讯电路包括收发器U3，收发器U3通过RXD2脚、RTS2脚和TXD2脚与主控MCU双向连接，收发器U3用于将红外采集电路采集的红外脉冲信号同步传输到上位机。
[0011]在一些实施方式中，所述断电采集电路的输入端与电源电路的桥式整流器的输出端连接，断电采集电路包括电阻RL1、电阻RL2和光耦OP2，桥式整流器的输出端与电阻RL1连接，电阻RL1与电阻RL2串联，电阻RL2的另一端与光耦OP2连接，光耦OP2的输出端通过DI1脚与主控MCU连接，光耦OP2用于掉电时输出一个信号到主控MCU。
[0012]光耦OP2输出一个信号到主控MCU，主控MCU和存储电路利用储能电路提供的短时电能，主控MCU将电能信号存储到存储电路。
[0013]在一些实施方式中，所述存储电路包括存储芯片U4，存储芯片U4通过SCL脚和SDA脚与主控MCU双向连接，主控MCU用于上电时从存储芯片U4中读取存储的电能数据。
[0014]上电后，主控MCU先从存储电路中读上来掉电时存储的电能数据，主控MCU在该电能数据的基础上进行累加计算电能，不受掉电的影响，从而真正做到上传到上位机的电能与电表的电能一致，精确到每转。
[0015]在一些实施方式中，所述电源电路包括：第一阶降压电路和第二阶降压电路，第一阶降压电路的输出端与第二阶降压电路连接，第一阶降压电路包括：接口CN1、保护电路、桥式整流器、射放限流电路、变压器、第一滤波电路、电源控制电路和反馈电路，接口CN1与市电连接，接口CN1的输出端与保护电路连接，保护电路起到瞬间过压保护的作用，保护电路的输出端与桥式整流器连接，桥式整流器用于将交流电转换为直流电；桥式整流器的输出端与射放限流电路连接，射放限流电路起到限流的作用，射放限流电路的输出端与变压器和电源控制电路连接，变压器将电压降低为12V直流电，电源控制电路用于输出稳定的电
压，变压器的输出端与第一滤波电路和反馈电路连接，反馈电路的输出端与电源控制电路连接。
[0016]进一步的，所述第一滤波电路输出12V直流电，第一滤波电路的输出端与第二阶降压电路连接，第二阶降压电路用于将12V直流电降压为5V直流电并且进行储能，第二阶降压电路包括降压芯片U5、第二滤波电路和储能电路，降压芯片U5用于将12V直流电降压为5V直流电输出，降压芯片U5的输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动抄表的红外采集模块，其特征在于，包括：红外采集电路、主控MCU电路、通讯电路、存储电路、电源电路和断电采集电路，所述红外采集电路的输出端与主控MCU电路连接，红外采集电路用于采集数字电表红外灯闪烁的频率，主控MCU电路与通讯电路双向连接，通讯电路用于将采集的电能信号同步传输到上位机；电源电路的输入端与市电连接，电源电路的输出端与红外采集电路、主控MCU电路、通讯电路和存储电路连接为其提供电能，断电采集电路的输入端通过电源电路与市电连接，断电采集电路的输出端与主控MCU电路连接，断电采集电路用于掉电时输出信号到主控MCU电路的主控MCU，主控MCU与存储电路双向连接，存储电路用于掉电时存储电能信号。2.如权利要求1所述的自动抄表的红外采集模块，其特征在于，所述红外采集电路包括采集芯片REC、电阻R26和电阻R27，采集芯片REC与电阻R27连接，电阻R27的另一端通过HWRT脚与主控MCU连接。3.如权利要求1所述的自动抄表的红外采集模块，其特征在于，所述通讯电路包括有线通讯电路和无线通讯电路，有线通讯电路包括以太网通讯电路，无线通讯电路包括4G通讯电路、WIFI通讯电路和FSU通讯电路。4.如权利要求3所述的自动抄表的红外采集模块，其特征在于，所述通讯电路为RS485通讯电路，RS485通讯电路包括收发器U3，收发器U3通过RXD2脚、RTS2脚和TXD2脚与主控MCU双向连接，收发器U3用于将红外采集电路采集的红外脉冲信号同步传输到上位机。5.如权利要求1所述的自动抄表的红外采集模块，其特征在于，所述存储电路包括存储芯片U4，存储芯片U4通过SCL脚和SDA脚与主控MCU双向连接，主控MCU用于上电时从存储芯片U4中读取存储的电能数据。6.如权利要求1所述的自动抄表的红外采集模块，其特征在于，所述电源电路包括：第一阶降压电路和第二阶降压电路，第一阶降压电路的输出端与第二阶降压电路连接，第一阶降压电路包括：接口CN1、保护电路、桥式整流器、射放限流电路、变压器、第一滤波电路、电源控制电路和反馈电路，接口CN1与市电连接，接口CN1的输出端与保护电...

【专利技术属性】
技术研发人员：高凯，田树露，陈静，
申请(专利权)人：苏州高鹏光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：