[发明专利]一种水表用射频卡接近检测的系统及方法

权利要求书

1.一种水表用射频卡接近检测的系统，其特征在于，包括安装在水表内的PCB天线板，所述PCB天线板上沿其周向设有一环形卡接近感应片，所述卡接近感应片设置为PCB天线板上的覆铜结构，且所述卡接近感应片呈开环设置，所述卡接近感应片内侧设有一用于读取射频卡信息的读卡天线，所述读卡天线设置为一空心线圈；所述卡接近感应片设置为开环结构，用于避免其对读卡天线产生信号干扰；所述水表内还增设一MCU控制器，所述MCU控制器包括检测引脚和比较引脚，所述检测引脚通过一电阻与所述卡接近感应片连接，所述比较引脚通过一电容接地，还增设一读卡电路，所述MCU控制器的读卡信号控制端与所述读卡电路的读卡信号接收端连接，所述读卡天线通过导线与所述读卡电路连接；

其中，MCU控制器通过控制卡接近感应片充电并将电荷转移到MCU控制器的比较引脚连接的电容上，通过计数电容到达高电平时电荷转移次数变化确定是否有射频卡的接近，当有所述射频卡接近则启动读卡电路并通过读卡天线对射频卡进行近距离无线通信。

2.如权利要求1所述的水表用射频卡接近检测的系统，其特征在于，所述MCU控制器设置为型号STM32L152RBT6控制器，所述MCU控制器内置有超低功耗低频时钟、及高频时钟，所述低频时钟用于每秒定时唤醒所述MCU控制器。

3.如权利要求1所述的水表用射频卡接近检测的系统，其特征在于，所述PCB天线板外部设有树脂封装层。

4.如权利要求1所述的水表用射频卡接近检测的系统，其特征在于，所述卡接近感应片与所述读卡天线之间的间距不低于5mm。

5.如权利要求1所述的水表用射频卡接近检测的系统，其特征在于，所述读卡天线与所述读卡电路之间通过屏蔽线连接。

6.一种使用权利要求1所述水表用射频卡接近检测的系统的水表用射频卡接近检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：MCU控制器将比较引脚和检测引脚设置为输出低电平，并设置本次测量变量值为0；

步骤S2：MCU控制器将比较引脚设置为浮空状态、检测引脚设置为高电平，检测引脚通过电阻向卡接近感应片的寄生电容充电；

步骤S3：MCU控制器将检测引脚设置为浮空状态，连通检测引脚和比较引脚，卡接近感应片的寄生电容经电阻、检测引脚向与比较引脚连接的电容充电；

步骤S4：MCU控制器检测比较引脚的电平状态是否为低电平；

步骤S5：若比较引脚的电平状态为低电平，则本次测量变量值+1，并重复步骤S2~步骤S4；

步骤S6：若比较引脚的电平状态为高电平，计算本次测量变量值与前一次测量变量值之间的变化量，将该变化量与预先设定的变化量阀值进行比较；

步骤S7：若本次测量变量值与前一次测量变量值之间的变化量大于预先设定的变化量阀值，则判定射频卡接近水表，MCU控制器控制读卡电路通过读卡天线进行读卡操作；

步骤S8：若本次测量变量值与前一次测量变量值之间的变化量小于预先设定的变化量阀值，则判定无卡接近水表，MCU控制器进入深度休眠状态；

其中，若没有射频卡接近卡接近感应片，则其寄生电容不会发生变化，从而比较引脚由低电平转为高电平状态时，比较引脚上的电容的充电次数不会发生变化；当有射频卡接近卡接近感应片时，导致卡接近感应片的寄生电容变大，比较引脚由低电平转为高电平状态时，比较引脚上的电容充电次数变小；将本次测量变量值，即比较引脚上的电容充电次数和前一次测量变量之间的变化量，与预先设定的变化量阀值进行比较，即可判断出是否有射频卡接近。

7.如权利要求6所述的水表用射频卡接近检测的方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：

若比较引脚的电平状态为低电平，则本次测量变量值+1，判断本次测量变量值是否超出预先设定的超时变量阀值；

若本次测量变量值超出预先设定的超时变量阀值，则本次测量变量值丢弃，重新开始下次检测；

若本次测量变量值未超出预先设定的超时变量阀值，则重复步骤S2~步骤S4。