本實(shí)用新型屬于遠(yuǎn)傳燃?xì)獗砑夹g(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于WIFI的遠(yuǎn)傳燃?xì)獗聿杉飨到y(tǒng)的設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)：

隨著遠(yuǎn)傳抄表技術(shù)的發(fā)展，方便快捷的手持式抄表方式越來越受到市場(chǎng)青睞，STM32平臺(tái)是新興的高性能嵌入式處理機(jī)，目前國(guó)內(nèi)很多燃?xì)獗砩a(chǎn)廠家都在評(píng)估或替換到此平臺(tái)上，該平臺(tái)方便C語言開發(fā)，硬件資源豐富，適合處理遠(yuǎn)傳燃?xì)獗聿杉鲝?fù)雜的應(yīng)用任務(wù)。

當(dāng)用戶使用采集器對(duì)遠(yuǎn)傳燃?xì)獗磉M(jìn)行抄讀之后，可能還需要將相應(yīng)的讀數(shù)發(fā)送至手機(jī)端以及后臺(tái)數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理?，F(xiàn)有技術(shù)中通常使用藍(lán)牙模塊實(shí)現(xiàn)采集器和手機(jī)之間的通信，其存在如下幾個(gè)劣勢(shì)：

(1)通用性差，藍(lán)牙模塊存在蘋果手機(jī)藍(lán)牙和一些通用安卓系統(tǒng)的手機(jī)藍(lán)牙無法配對(duì)等問題，模塊選擇時(shí)，有蘋果藍(lán)牙模塊和安卓藍(lán)牙模塊之分，通用性較差，如果選擇通用的安卓藍(lán)牙模塊，如蘋果手機(jī)等部分手機(jī)就無法完成抄表任務(wù)。

(2)協(xié)議繁瑣，手機(jī)端藍(lán)牙協(xié)議一共有八層，API函數(shù)多，底層需要編寫相關(guān)協(xié)議，對(duì)于藍(lán)牙和手機(jī)之間的連接帶來了困難。

除藍(lán)牙外，模塊和手機(jī)通訊還有WIFI的方式，WIFI是一種允許電子設(shè)備連接到一個(gè)無線局域網(wǎng)(WLAN)的技術(shù)，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射頻頻段。連接到無線局域網(wǎng)通常是有密碼保護(hù)的，但也可是開放的，這樣就允許任何在WLAN范圍內(nèi)的設(shè)備可以連接上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中使用藍(lán)牙模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)傳燃?xì)獗聿杉骱褪謾C(jī)之間的通信，通用性差且協(xié)議繁瑣的問題，提出了一種基于WIFI的遠(yuǎn)傳燃?xì)獗聿杉飨到y(tǒng)。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種基于WIFI的遠(yuǎn)傳燃?xì)獗聿杉飨到y(tǒng)，包括電源模塊、MCU、存儲(chǔ)器模塊、無線模塊、WIFI模塊、USB-OTG模塊以及卡操作模塊；

無線模塊通過串口與MCU通信連接；

存儲(chǔ)器模塊通過SPI與MCU連接；

WIFI模塊通過串口與MCU通信連接；

USB-OTG模塊通過串口與MCU通信連接；

卡操作模塊與MCU通信連接。

優(yōu)選地，MCU采用32位單片機(jī)STM32F205RB實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選地，電源模塊包括兩節(jié)5號(hào)800mAh鋰離子可充電電池，兩節(jié)電池均設(shè)置有過放電保護(hù)板。

優(yōu)選地，無線模塊采用QFT703無線模塊實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選地，存儲(chǔ)器模塊包括SD卡和E2PROM存儲(chǔ)器。

優(yōu)選地，WIFI模塊采用低功耗WIFI模塊USR-C322實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選地，USB-OTG模塊采用USB轉(zhuǎn)串口芯片CH340G實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選地，卡操作模塊包括IC卡和RC522射頻卡。

優(yōu)選地，采集器系統(tǒng)還包括RTC模塊；所述RTC模塊通過I2C總線與MCU通信連接。

本實(shí)用新型的有益效果是：

(1)本實(shí)用新型采用WIFI模塊實(shí)現(xiàn)采集器系統(tǒng)與用戶手機(jī)之間的數(shù)據(jù)交互，數(shù)據(jù)格式簡(jiǎn)單，傳輸速度快，可適應(yīng)不同手機(jī)的操作需求，連接沒有限制，具有較強(qiáng)的通用性。

(2)本實(shí)用新型采用QFT703無線模塊與燃?xì)獗斫K端之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，QFT703無線模塊為用戶提供了豐富的頻道資源，并全部分布在470MHz～471MHz的免執(zhí)照頻段內(nèi)，使用不同頻道的模塊間相互不能通訊，也不會(huì)干擾彼此通訊。用戶在使用QFT703無線模塊與燃?xì)獗斫K端之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)可自主選擇不同的頻道以避免通信干擾。

(3)本實(shí)用新型采用USB-OTG模塊，一方面作為WIFI模塊的輔助功能，讓用戶的手機(jī)作為一個(gè)host主機(jī)，通過操作手機(jī)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)PC端設(shè)備以及采集器系統(tǒng)的控制；另一方面可實(shí)現(xiàn)采集器系統(tǒng)與PC端的數(shù)據(jù)交互，方便用戶對(duì)采集器系統(tǒng)的抄表數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)后續(xù)操作。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型提供的一種基于WIFI的遠(yuǎn)傳燃?xì)獗聿杉飨到y(tǒng)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。

本實(shí)用新型提供了一種基于WIFI的遠(yuǎn)傳燃?xì)獗聿杉飨到y(tǒng)，如圖1所示，包括電源模塊、MCU、存儲(chǔ)器模塊、無線模塊、WIFI模塊、USB-OTG模塊、卡操作模塊以及RTC模塊。

其中，電源模塊用于為采集器系統(tǒng)中的其它模塊提供適配的電源。本實(shí)用新型實(shí)施例中，電源模塊包括兩節(jié)5號(hào)800mAh鋰離子可充電電池(電壓大小為3.7～4.2V)，其中一節(jié)作為主電池為其它模塊供電，另一節(jié)作為備用電池。主電池經(jīng)一顆LDO(low dropout regulator，低壓差線性穩(wěn)壓器)芯片降壓到3.3V后分別為MCU、存儲(chǔ)器模塊、無線模塊、USB-OTG模塊以及RTC模塊供電，經(jīng)一顆LDO芯片給WIFI模塊供電，經(jīng)升壓芯片到5V后給卡操作模塊供電。主電池和備用電池均設(shè)置有過放電保護(hù)板，當(dāng)主電池或備用電池的電量小于過放電保護(hù)板設(shè)定的閾值時(shí)，過放電保護(hù)板會(huì)自動(dòng)切斷電源模塊的供電。同時(shí)，供電電路還設(shè)置有物理電源開關(guān)控制供電的通斷。

無線模塊通過串口與MCU通信連接，用于實(shí)現(xiàn)采集器系統(tǒng)與燃?xì)獗斫K端之間的數(shù)據(jù)傳輸。本實(shí)用新型實(shí)施例中，無線通信模塊采用成都前鋒電子儀器有限責(zé)任公司自主開發(fā)的QFT703無線模塊實(shí)現(xiàn)。QFT703無線模塊使用2.54mm間距連接器，其中各引腳的功能如下：1腳為GND接地端；2腳接電源正極；3腳保留，用于滿足后續(xù)升級(jí)所用；4腳為忙信號(hào)#BUSY，置0時(shí)表示模塊忙碌，暫不相應(yīng)命令，置1時(shí)表示模塊空閑，可以接受命令；5腳為模塊串口發(fā)送端TXD，6腳為模塊串口接收端RXD。

QFT703無線模塊的所有通訊操作均以“數(shù)據(jù)包”為單位完成，具有非常高的開發(fā)靈活性。同時(shí)QFT703無線模塊為用戶提供了豐富的頻道資源，并全部分布在470MHz～471MHz的免執(zhí)照頻段內(nèi)，使用不同頻道的模塊間相互不能通訊，也不會(huì)干擾彼此通訊。由于支持多個(gè)通訊頻道，QFT703無線模塊可以在上位機(jī)的操縱下完成頻分多址、碼分多址等高級(jí)地址鑒別，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。同時(shí)，當(dāng)無線通信受到同頻率的其他無線電信號(hào)干擾時(shí)，可以通過選擇不同的頻道以避開干擾。此外QFT703無線模塊基于Lora平臺(tái)。Lora無線傳輸技術(shù)是基于直序擴(kuò)頻技術(shù)的新一代無線模塊方案，傳輸距離上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)的無線模塊方案，空曠地帶可達(dá)到1000米以上可靠通信距離，無線傳輸特性符合中國(guó)無線電管理委員會(huì)要求的免執(zhí)照無線應(yīng)用通信距離。

存儲(chǔ)器模塊包括SD卡和E2PROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，帶電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器)，通過SPI與MCU連接，用于存儲(chǔ)采集器系統(tǒng)獲取的抄表數(shù)據(jù)。

WIFI模塊通過串口與MCU通信連接，用于實(shí)現(xiàn)采集器系統(tǒng)與手機(jī)之間的數(shù)據(jù)交互。本實(shí)用新型實(shí)施例中采用有人物聯(lián)網(wǎng)低功耗WIFI模塊USR-C322，它擁有簡(jiǎn)單的TCPIP協(xié)議，數(shù)據(jù)格式簡(jiǎn)單，傳輸速度快。只需手機(jī)建立熱點(diǎn)或者WIFI模塊建立熱點(diǎn)，手機(jī)輸入SSID和密碼就可以連接上WIFI模塊，方便快捷，WIFI模塊對(duì)于支持開啟WIFI熱點(diǎn)的智能手機(jī)通用，更好地適應(yīng)用戶抄表時(shí)不同手機(jī)的操作需求，連接沒有限制。

USB-OTG模塊通過串口與MCU通信連接，用于實(shí)現(xiàn)采集器系統(tǒng)與手機(jī)及PC端之間的數(shù)據(jù)交互。OTG即為on the go，讓手機(jī)成為一個(gè)host主機(jī)，通過操作手機(jī)即可控制PC端設(shè)備(如鼠標(biāo)，鍵盤，U盤等)。本實(shí)用新型實(shí)施例中USB-OTG模塊作為WIFI模塊的輔助功能，使用南京沁恒股份有限公司USB轉(zhuǎn)串口芯片CH340G配合上USB-OTG數(shù)據(jù)線，加上APP端驅(qū)動(dòng)和協(xié)議，即可利用APP實(shí)現(xiàn)與采集器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，可以達(dá)到便攜方便抄表的目的。此外，USB-OTG模塊的第二功能是可實(shí)現(xiàn)采集器系統(tǒng)和PC端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，方便用戶對(duì)采集器系統(tǒng)的抄表數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)后續(xù)操作。

卡操作模塊包括IC卡(Integrated Circuit Card，集成電路卡)和RC522射頻卡，與MCU通信連接，用于實(shí)現(xiàn)采集器系統(tǒng)中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)讀取等一些功能任務(wù)。

RTC(Real-Time Clock，實(shí)時(shí)時(shí)鐘)模塊通過I2C總線與MCU通信連接，用于向手機(jī)或PC端上傳抄表時(shí)間數(shù)據(jù)。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，MCU采用32位單片機(jī)STM32F205RB實(shí)現(xiàn)。該單片機(jī)具有較高的數(shù)據(jù)處理能力和足夠多的串口，極大地方便了軟件設(shè)計(jì)。在存儲(chǔ)空間上，該單片機(jī)最大具有1MB的Flash程序存儲(chǔ)器，128kB的RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，系列內(nèi)Pin-To-Pin兼容，可滿足后續(xù)應(yīng)用需求擴(kuò)展。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本實(shí)用新型的原理，應(yīng)被理解為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。