專利名稱：無線抄表裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量信號的傳輸系統，具體是涉及一種無線抄表裝置。
背景技術：
隨著近年來經濟的飛速發展，人們的生活質量不斷提高，快捷、方便的生活方式成為普遍的需要，而生活中三表的查對、收費等瑣事往往帶來很多麻煩。目前使用的抄表方式主要有人工讀取表值再進行計價收費，此方式不僅對用戶、收費單位而言都費時費力，而且也容易出現錯誤和糾紛，很難做到準確、輕松、便捷，與現今日益向網絡化信息化方向前進的社會已顯得十分不適應；此外就是在某些地方使用的IC卡記費方式，此方式需要經常換卡，頻繁查費等；雖然也曾經提出過無線抄表、網絡抄表等方式，但由于成本高，設備復雜以及技術不完善而無法真正應用和推廣。現有的無線抄表裝置中其發射、接收裝置一般均采用集成化芯片來實現，而在實際應用中，由于發射裝置的數量遠遠大于接收裝置的數量，并且其功能要求相對要簡單的多，因此全部使用價格昂貴、功能繁多的集成化芯片在很大程度上講是成本和功能的雙重浪費。

發明內容本實用新型的目的是提出一種結構簡單、成本低廉、容易實現的無線抄表裝置。
實現上述目的的技術方案是一種無線抄表裝置，包括發射裝置，所述發射裝置包括數據采集電路、調制電路和發射電路；數據采集電路對實用表輸入的脈沖信號進行計數、編碼，存儲并輸出數字信號；調制電路使用輸入的數字信號直接對發射電路的發射頻率進行調制；發射電路將調制后的頻率信號以無線電形式發送出；所述調制電路和發射電路采用分立元件構成。
所述發射電路可優選這樣的結構包括振蕩電路、倍頻器、選頻器、放大電路、匹配電路及天線；調制電路對振蕩電路產生的振蕩進行頻率調制，倍頻器將輸入的經頻率調制后的信號倍頻，輸出高次諧波，選頻器對輸入的高次諧波以一定的中心頻率進行帶通濾波，放大電路對濾波后的信號進行放大，放大后的信號經匹配電路耦合至天線并由天線發射出。
本無線抄表裝置還包括接收裝置，所述接收裝置包括接收電路和解碼電路，接收電路接收前述發射裝置發送的無線電信號，將之轉換為與所述數據采集電路輸出的編碼數字信號相應的信號輸出，解碼電路將該信號以與發射裝置中的編碼過程對應的方式解碼后，通過通訊線路進行數據傳輸。
所述振蕩電路優選泛音晶體振蕩電路。
本無線抄表裝置還可包括控制電路，所述控制電路控制調制電路和發射電路的電源，當需要進行數據發送時使電源接通，不發送時則使電源斷開。
所述數據采集電路可使用MCU；所述MCU對輸入的實用表的脈沖信號進行計數、編碼，存儲并輸出數字信號，所述MCU并向所述控制電路輸出是否進行數據發送的指令信號。
所述無線抄表發射裝置還可包括電源變換電路；所述控制電路經電源變換電路給調制電路和發射電路供電，所述電源變換電路將控制電路輸出的電壓穩定在一固定值。
所述接收電路優選CC1020無線射頻收發芯片。
所述通訊線路是電話線或網絡。
本實用新型采用上述技術方案，有益的技術效果在于1)采用分立元件來構成調制電路和發射電路，大大降低了成本而又能充分滿足應用的需要，使得裝置整體結構簡化、成本低廉、容易實現和推廣；2)采用幾個簡單而成熟的模塊即可實現發射電路，結構簡單而性能穩定可靠并有利于進一步降低成本；3)由于對實用表的數據統計和傳輸一般都是間隔進行的(例如每月一次)，因此控制電路的采用，使得在絕大多數無需進行數據傳送的時候關斷調制和發射電路的電源，大大降低了能耗，延長了設備的使用壽命；4)采用電源變換電路來穩定電源電壓，能夠延長供電電池的使用壽命；5)以頻率調制的方式進行信號的傳輸，實現簡單，可靠性好；6)采用CC1020無線射頻收發芯片配合分立元件構成的發射電路作為接收電路，其相對于傳統的接收電路不僅成本降低了，而且頻率穩定性很好，因此發射端的頻率漂移對于接收端已經不再重要了，可以簡化發射電路的設計并能夠更可靠、更遠的傳輸數據。本實用新型以簡單的電路結構、低廉的成本、可靠的性能，具有良好的推廣應用前景。

下面通過實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明圖1是無線抄表裝置的發射裝置電路結構框圖。
圖2是圖1的一種具體線路元件結構圖。
圖3是無線抄表裝置的接收裝置電路結構框圖。
圖4是圖3的一種具體線路元件結構圖。
圖5是無線抄表裝置安裝使用示意圖。
具體實施方式一種無線抄表裝置，結合圖1至圖4，包括發射裝置，所述發射裝置包括MCU、控制電路、調制電路、電源變換電路和發射電路；所述發射電路包括泛音晶體振蕩電路、倍頻器、選頻器、放大電路、匹配電路及天線。還包括接收裝置，所述接收裝置包括采用CC1020無線射頻收發芯片的接收電路和采用第二MCU的解碼電路。
MCU通過I/O口讀取實用表輸出的脈沖，對其進行計數、編碼，存儲并輸出數字信號，所述MCU并向所述控制電路輸出是否進行數據發送的指令信號。調制電路直接使用輸入的數字信號對泛音晶體振蕩電路產生的振蕩進行頻率調制；倍頻器將輸入的經頻率調制后的信號倍頻，輸出高次諧波，選頻器對輸入的高次諧波以一定的中心頻率進行帶通濾波，放大電路對濾波后的信號進行放大，放大后的信號經匹配電路耦合至天線并由天線發射出。所述控制電路經電源變換電路給調制電路和發射電路供電，當需要進行數據發送時使電源接通，不發送時則使電源斷開。所述電源變換電路將控制電路輸出的電壓穩定在一固定值。
發射裝置發送的無線電信號由天線接收后經C1耦合到CC1020的RF-IN(19腳)，CC1020將之轉換為與數據采集電路輸出的編碼數字信號相應的信號輸出，解碼電路通過內部的解碼程序將該信號以與發射裝置中的編碼過程對應的方式解碼后，通過通訊線路進行數據傳輸本例中1)實用表輸出的脈沖由干簧管S1、S2對地的斷開與閉合產生，當實用表的指針(帶磁性)轉到靠近干簧管時，干簧管閉合，當實用表的指針(帶磁性)轉到遠離干簧管時，干簧管斷開。2)泛音晶體震蕩電路的晶體工作在86MHz左右。3)由于倍頻器是選取的諧波分量，當諧波的次數越高，諧波信號的幅度就越低，故晶體的震蕩頻率和倍頻器的選取諧波次數都要合適，本例中倍頻器使震蕩電路震蕩的86MHz的信號經過5次倍頻，使載波頻率達到430MHz左右。4)由于倍頻后的諧波分量非常豐富，因此加入中心頻點為433MHz的帶通濾波器，即選頻器，它對其它的諧波分量有＞30dBm的抑制。5)放大電路把選頻器輸出的5次諧波放大到10mW左右。6)調制電路采用BFSK(二進制頻移鍵控)調制方式，通過變容二極管DC1調頻直接使數字信號對載波信號進行頻率調制，而此時的調制信號的頻率分量特別多，增加了調制帶寬和噪聲，從而引入了濾波器(由圖3中的C11、C14、R7組成)，以減少調制信號的頻率分量，載波信號經過調制后，其幅度基本恒定不變，其頻率隨著數據信號而變化，同時MCU與后極電路之間運用了隔離電路(由圖3中的R8、Q2、R32組成)。7)電源變換電路主要是為了延長電池的使用壽命，當它輸入1.8～3.6V電壓，輸出為恒定的3.3V。8)控制電路是為了控制電源變換電路、發射電路、調制電路的電源，當MCU要由25腳向調制電路發送數據時，先從2腳輸出低電平，通過R5、R1使Q1導通，為電源變換電路、發射電路、調制電路提供電源。當MCU數據發完后，2腳輸出高電平，Q1關斷，此時總電路只消耗十幾uA；此外也可以采用設置MCU的休眠方式等來降低不發送數據時的電路消耗。
數據采集電路將獲得的數字計量信號輸出可以是間歇性的，通過編制程序來確定這個輸出的時間間隔或規律，比如，以時間為標準，每周或每月進行一次數據發送和傳輸；或者，以用量為標準，每使用一噸(一立方)等進行一次數據發送和傳輸；這些都可以根據實際需要來進行確定。
上述實施例中的無線抄表裝置可以按照圖5所示的形式進行安裝使用，若干個發射裝置與若干單元住戶的實用表相連接，接收裝置置于樓層中設置的集中采集器，集中采集器將發射裝置送出的數據集中處理后由電話線或網絡傳輸到供給單位。
權利要求1.一種無線抄表裝置，包括發射裝置，所述發射裝置包括數據采集電路、調制電路和發射電路；數據采集電路對實用表輸入的脈沖信號進行計數、編碼，存儲并輸出數字信號；調制電路使用輸入的數字信號直接對發射電路的發射頻率進行調制；發射電路將調制后的頻率信號以無線電形式發送出；其特征在于所述調制電路和發射電路采用分立元件構成。
2.根據權利要求1所述的無線抄表裝置，其特征在于所述發射電路包括振蕩電路、倍頻器、選頻器、放大電路、匹配電路及天線；調制電路對振蕩電路產生的振蕩進行頻率調制，倍頻器將輸入的經頻率調制后的信號倍頻，輸出高次諧波，選頻器對輸入的高次諧波以一定的中心頻率進行帶通濾波，放大電路對濾波后的信號進行放大，放大后的信號經匹配電路耦合至天線并由天線發射出。
3.根據權利要求1所述的無線抄表裝置，其特征在于還包括接收裝置，所述接收裝置包括接收電路和解碼電路，接收電路接收所述發射裝置發送的無線電信號，將之轉換為與所述數據采集電路輸出的編碼數字信號相應的信號輸出，解碼電路將該信號以與發射裝置中的編碼過程對應的方式解碼后，通過通訊線路進行數據傳輸。
4.根據權利要求2所述的無線抄表裝置，其特征在于還包括接收裝置，所述接收裝置包括接收電路和解碼電路，接收電路接收所述發射裝置發送的無線電信號，將之轉換為與所述數據采集電路輸出的編碼數字信號相應的信號輸出，解碼電路將該信號以與發射裝置中的編碼過程對應的方式解碼后，通過通訊線路進行數據傳輸。
5.根據權利要求2或者4所述的無線抄表裝置，其特征在于所述振蕩電路采用泛音晶體振蕩電路。
6.根據權利要求1～4任意一項所述的無線抄表裝置，其特征在于還包括控制電路，所述控制電路控制調制電路和發射電路的電源，當需要進行數據發送時使電源接通，不發送時則使電源斷開。
7.根據權利要求5所述的無線抄表裝置，其特征在于還包括控制電路，所述控制電路控制調制電路和發射電路的電源，當需要進行數據發送時使電源接通，不發送時則使電源斷開。
8.根據權利要求6所述的無線抄表裝置，其特征在于所述數據采集電路包括MCU；所述MCU對輸入的實用表的脈沖信號進行計數、編碼，存儲并輸出數字信號，所述MCU并向所述控制電路輸出是否進行數據發送的指令信號。
9.根據權利要求6所述的無線抄表裝置，其特征在于還包括電源變換電路；所述控制電路經電源變換電路給調制電路和發射電路供電，所述電源變換電路將控制電路輸出的電壓穩定在一固定值。
10.根據權利要求3或者4所述的無線抄表裝置，其特征在于所述接收電路采用CCl020無線射頻收發芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種無線抄表裝置，包括發射裝置，該發射裝置包括數據采集電路、調制電路和發射電路；數據采集電路對實用表輸入的脈沖信號進行計數、編碼，存儲并輸出數字信號；調制電路使用輸入的數字信號直接對發射電路的發射頻率進行調制；發射電路將調制后的頻率信號以無線電形式發送出；所述調制電路和發射電路采用分立元件構成。本無線抄表裝置還包括接收裝置，其中包括接收電路和解碼電路，接收電路優選CC1020無線射頻收發芯片。由于采用分立元件構成調制電路和發射電路，大大降低成本且充分滿足應用的需要，裝置整體結構簡單、成本低廉、容易實現；采用幾個簡單而成熟的模塊即可實現發射電路，結構簡單而性能穩定可靠并有利于進一步降低成本。本實用新型以簡單的結構、低廉的成本、可靠的性能，具有良好的推廣應用前景。
文檔編號G08C17/02GK2785056SQ20042010546
公開日2006年5月31日 申請日期2004年12月1日 優先權日2004年12月1日
發明者雷兆軍 申請人:深圳市華奧通通信技術有限公司