[发明专利]一种超低功耗高可靠性水表、电源切换及其计量方法

权利要求书

1.一种超低功耗高可靠性水表，其特征是它包括单片机模块、电源模块、干簧管脉冲模块、脉冲上电模块、光电直读模块、MBUS通信模块和阀门控制模块，所述的电源模块与单片机模块连接，为单片机模块提供电源，MBUS通信模块与单片机模块连接，传输计量流量值，同时MBUS通信模块与电源模块连接，提供VBUS电源；干簧管脉冲模块与单片机模块连接，提供脉冲驱动信号并采集脉冲计量数据，同时干簧管脉冲模块与脉冲上电模块连接，脉冲上电模块与电源模块连接，驱动VBAT电源供电；光电直读模块与单片机模块连接，采集光电计量数据；单片机模块的控制信号输出端与阀门控制模块相连，控制水表阀门的启闭；

该水表执行电源切换方法，使用MBUS总线供电时，系统处于休眠工作模式，有脉冲或通信时中断唤醒单片机处理数据；MBUS总线断开时，切换进入VBAT工作模式，系统处于零功耗工作状态，此时若有脉冲产生干簧管闭合，脉冲上电模块驱动系统上电，通过电池供电计量，数据存储后控制断电，恢复零功耗工作状态；

VBAT工作模式中，系统处于停电无工作状态，电池无消耗；

当无脉冲信号时，单片机处于断电零功耗状态；

当有脉冲信号时，即当干簧管H1或者H2闭合时，脉冲上电模块的C3或C4输出脉冲电压，经过R9或R11导通Q5，三极管Q3、Q4导通，VBAT电源经过二极管D2为单片机模块上电，系统启动单片机模块将电源控制信号端P_CTRL置为高电平，保持VCC电源稳定，三极管Q7或者Q6导通，单片机模块采集到脉冲信号输出端Pulse1或Pulse2的脉冲信号，单片机模块记录干簧管脉冲n，同时采用光电直读模块读取编码值，处理计量数据之后，单片机将电源控制信号端P_CTRL置为低电平，Q5不导通VBAT电源断电，VCC断电单片机模块恢复断电零功耗状态。

2.根据权利要求1所述的一种超低功耗高可靠性水表，其特征在于所述的干簧管脉冲模块包括电阻R7、R8、R19、R20、R21、R22，三极管Q6、Q7，二极管D4、D5和干簧管H1、H2，所述的三极管Q7的基极连接干簧管H1的一端和脉冲上电模块，干簧管H1的另一端串接电阻R21，R21的另一端接VGG，三极管Q7的发射极串接电阻R8之后接地，三极管Q7的集电极串接电阻R7之后接电源VCC，三极管Q7的集电极和电阻R7的连接点作为干簧管H1的脉冲信号输出端Pulse1与单片机模块的对应信号采集端相连；三极管Q6的基极连接干簧管H2的一端和脉冲上电模块，干簧管H2的另一端串接电阻R22，R22的另一端接VGG，三极管Q6的发射极串接电阻R20之后接地，三极管Q6的集电极串接电阻R19之后接电源VCC，三极管Q6的集电极和电阻R19的连接点作为干簧管H2的脉冲信号输出端Pulse2与单片机模块的对应信号采集端相连；前述VGG端连接二极管D4和D5的负极，二极管D4和D5的正极分别连接电源VBAT和电源VBUS，任一干簧管闭合时，VGG提供驱动电压导通Q6或Q7。

3.根据权利要求1或2所述的一种超低功耗高可靠性水表，其特征在于所述的电源模块包括VBAT电源、VBUS电源、电容C1、C2、电阻R13-R18、三极管Q3、Q4以及二极管D1-D3；所述的VBAT电源即电池，并接滤波电容C1、C2，VBAT电源的正极与三极管Q3的发射极相连，三极管Q3的基极接电阻R16的一端，电阻R16的另一端接二极管D3的负极，电阻R16与二极管D3负极的连接点串联电阻R15之后接地，二极管D3的正极接二极管D1的正极以及VBUS电源，VBUS电源通过MBUS通信模块从MBUS总线取电，三极管Q3的集电极接三极管Q4的发射极，三极管Q4的集电极接二极管D2的正极，二极管D2的负极与二极管D1的负极相连作为供电信号输出端即电源VCC，三极管Q4的发射极和基极之间并联电阻R17，三极管Q4的基极串接电阻R18之后接三极管Q5的集电极，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的基极接脉冲上电模块。