[发明专利]一种用于超声波水表的窄带NB-IOT通讯模组及其使用方法

说明书

本发明提供一种利用NB‑IOT调制解调器内部的多个ARM构成的MCU中的一个ARM定义为超声波水表ARM（MCU），将超声波流量检测模块、红外通讯模块、按键处理模块、水计量与计费功能模块、逆流检测功能模块、电压检测功能模块、温度检测模块，液晶显示功能模块，数据存储功能模块、数据通信功能模块，阀门控制模块，防窃用功能模块等全部嵌入NB‑IOT调制解调芯片的一个ARM核中与NB芯片集成在一起，实现超声波水表全部功能，并且能够完成NB‑IOT通讯功能，超声波水表专用NB‑IOT通讯模组无需在NB‑IOT通讯模组外附其他MCU，解决了现在超声波水表控制板与NB‑IOT通讯模组构成的物联网超声波水表，成本高、体积大，结构复杂、抗干扰能力差、功耗大，电池成本高等问题。

技术领域

本发明涉及一种超声波水表模组，特别是涉及一种用于超声波水表的窄带NB-IOT通讯模组及其使用方法。

背景技术

NB-IOT是2015年9月在3GPP标准组织中立项提出的一种新的窄带蜂窝通信LPWAN技术，并于2017年推出商用NB模组。传统的物联网传输采用2G网的GPRS技术，其发射功率大，功耗大，且链路运算不够高导致其覆盖面积窄，成本高，而NB-IOT技术能够支持海量连接，有深度覆盖能力且功耗低，因此更适用于使用锂电池供电的超声波水表。

目前国内外对NB-IOT模块的使用与传统2G网的GPRS通讯模块的使用方式相同，只是将NB-IOT模块来当做通讯部件来使用，目前的NB超声波水表构成是由，MCU微功耗处理器，超声波时差计量模块，液晶显示器，NB调制解调器模组等，构成NB超声波水表控制板；再加上换能器，管段，外壳等构成NB超声波水表。这种方式需要超声波水表的控制主板上具有一个MCU来实现超声波流量检测功能、红外通讯功能、按键响应功能、计量计费功能、防窃用功能、逆流检测功能、电池电压检测功能、数据存储功能及数据加密功能等，再加上一个NB调制解调器模组。目前的这种方案，较难以满足运行通讯十年的技术要求，会带来成本高、结构复杂、功耗大等问题。为了满足功耗小，成本低的市场需求，需要提供一种将超声波水表功能内置于NB-IOT通讯模组集成的实现超声波水表和NB通讯一体化的新型NB-IOT超声波水表专用模组。

发明内容

本发明目的在于提供一种利用NB-IOT调制解调器内部的多个ARM构成的MCU中的一个ARM定义为超声波水表ARM（MCU），将超声波流量检测模块、红外通讯模块、按键处理模块、水计量与计费功能模块、逆流检测功能模块、电压检测功能模块、温度检测模块，液晶显示功能模块，数据存储功能模块、数据通信功能模块，阀门控制模块，防窃用功能模块，等功能模块， 全部嵌入NB-IOT调制解调芯片中的一个ARM核中与NB芯片集成在一起；这样N B物联网超声波水表看来就像一个独立的超声波水表MCU一样，实现超声波水表全部功能，并且能够完成NB-IOT通讯功能，超声波水表专用NB-IOT通讯模组无需在NB-IOT通讯模组外附其他MCU，本发明解决了现在超声波水表控制板与NB-IOT通讯模组构成的物联网超声波水表，成本高、体积大，结构复杂、抗干扰能力差、功耗大，电池成本高等问题。

一种用于超声波水表的窄带NB-IOT通讯模组及其使用方法，包括:实现NB通讯功能的信号功率放大电路、滤波器、双工开关、NB-IOT调制解调器、SIM卡接口模块、实现超声波水表功能的数据存储功能模块、液晶显示控制模块、按键输入功能模块、电池电量检测功能模块、超声波流量检测功能模块、红外通讯接口功能模块、阀门控制模块、可拓展接口功能模块、逆流检测功能模块、阶梯水价计费功能模块、数据安全加密解密功能模块等上述所有功能模块嵌入NB芯片的一个ARM中。

本发明的特征在于超声波水表MCU是由NB-IOT调制解调器的内部的一个ARM核及程序存储器、存储器数组I/O接口等资源构成；

本发明的特征在于，此超声波水表窄带NB-IOT通讯模组的超声波水表的全部功能：液晶显示功能，超声时差测量模块功能，温度采集功能，红外通讯功能，按键响应功能等的全部功能都由NB调制解调器内分配的ARM上的芯片内资源来实现；