[发明专利]低功耗高精度热量表

说明书

技术领域

本发明属于仪器仪表技术领域，涉及一种低功耗高精度热量表。 

背景技术

21世纪初,国家建设部等八部委提出了新的热量计量方法，对供暖比较集中的城市使用单户热量计费的制度，但是直到今天，热量表并没有大面积普及开来，究其原因主要有两个方面：首先热量计量的测量精确低，第二是热量表的核心—计算器电路功耗过大。热量表的使用寿命不长。现在国内热量表一般都采用美国MSP430CPU作计算器电路，而计算器电路是热量表的核心，它在静态时功耗需要10-20μA，一般工作状态时功耗要达到40-50μA。且CJ-128-2007标准规定，采用一节一次性锂电池寿命必须大于6年。很多热量表厂家的精度只能达到国家2-3级标准，部分厂家即使出厂时能达到2级标准精度，过了几年后，由于电池本身损耗和计算器功耗过高等原因，电子电路无法在欠压下正常工作。从而导致计量精度无法保证准确。 

发明内容

本发明针对现有技术的不足，采用了国际上首次公布最新的、处理功能最强、速度最快、功耗最低的挪威“小壁虎”MCU--EFM32微处理器芯片，发明了低功耗高精度热量表的计算器电路。适用于超声波和预付费热量表。 

本发明解决技术问题所采取的技术方案为： 

低功耗高精度热量表包括电源模块、按键控制模块、存储模块、阀门控制模块、读写卡模块、红外通信模块、MCU处理控制模块、韦根信号采集模块、温度测量模块和液晶显示模块。

韦根信号采集模块采集管道中的流量信息，韦根信号采集模块的输出端与MCU处理控制模块的I/O口信号连接；温度测量模块采集分别采集进水温度和回水温度；按键控制模块的输出端与MCU处理控制模块的I/O口信号连接；液晶显示模块的输入端与MCU处理控制模块的I/O口信号连接；温度测量模块、存储模块、阀门控制模块、读写卡模块和红外通信模块分别与MCU处理控制模块的I/O口信号连接；电源模块为按键控制模块、阀门控制模块、读写卡模块、MCU处理控制模块和韦根信号采集模块提供电源。 

所述的电源模块包括稳压模块和掉电检测模块，外部输入的电压经稳压模块后输出3.0V电压，当外部输入的电压低于2.0V时，掉电检测模块发送信号给MCU处理控制模块。 

所述的稳压模块包括第一接插件J1、第一二极管D1、法拉电容E1、第一电解电容E2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、稳压芯片U2。 

第一接插件J1的1脚接地、第一二极管D1的阳极通过第一接插件J1的2脚接外部输入电压；第一二极管D1的阴极分别与法拉电容E1的正极、稳压芯片U2的3脚连接，稳压芯片U2的2脚接第一电解电容E2的正极，该脚输出3.0V电压；法拉电容E1的负极、稳压芯片U2的1脚、第一电解电容E2的负极均接地。 

第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6并联在第二稳压芯片U2的2脚和地之间；所述的稳压芯片U2型号为BL8064-3.0。 

所述的掉电检测模块包括掉电检测芯片U3，掉电检测芯片U3的2脚接外部输入的电压，掉电检测芯片U3的3脚接地，掉电检测芯片U3的1脚接MCU芯片U1的13脚；所述的掉电检测芯片U3的型号为BL8506-2.0。 

所述的阀门控制模块包括第二接插件J2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4、第五MOS管Q5、第七电容C7和第八电容C8。 

第一电阻R1的一端与MCU芯片U1的19脚连接，第一电阻R1的另一端分别与第一MOS管Q1的栅极、第三MOS管Q3的栅极连接。 

第二电阻R2的一端与MCU芯片U1的32脚连接，第二电阻R2的另一端分别与第二MOS管Q2的栅极、第四MOS管Q4的栅极连接。 

第三MOS管Q3的源极、第四MOS管Q4的源极接地，第三MOS管Q3的漏极与第一MOS管Q1的漏极连接，第四MOS管Q4的漏极与第二MOS管Q2的漏极连接；第一MOS管Q1的源极分别与第二MOS管Q2的源极、第五MOS管Q5的源极、第五电阻R5的一端、第六电阻R6的一端连接，第五电阻R5的另一端通过第二接插件J2的3脚与MCU芯片U1的28脚连接，第六电阻R6的另一端通过第二接插件J2的2脚与MCU芯片U1的29脚连接。