一種攝像式字輪水錶抄表裝置的製作方法
2023-06-16 05:24:27 2
本實用新型涉及一種抄表裝置，具體地說是一種攝像式字輪水錶抄表裝置。
背景技術：
目前國內住戶安裝的水錶大體分為傳統機械錶和智能電子表兩大類型。市面上的智能表價格高、故障率高、精確度低、置換複雜、穩定性差等諸多問題已層出不窮，而機械水錶的價格低、性能穩定和精確度高，一些區域已經出現智能表返機械錶的現象。由於用水計量的特殊性，現存的大量傳統機械錶數量多，存在抄表難，數據匯總慢等問題。
因此，迫切需要一種成本低而又能從根本上解決了現有傳統水錶數據採集存在的各種疑難問題的抄表儀。
技術實現要素：
針對上述不足，本實用新型提供了一種攝像式字輪水錶抄表裝置，其不僅功耗小、成本低，而且能保證採集的數據準確、可操作性好。
本實用新型解決其技術問題採取的技術方案是：一種攝像式字輪水錶抄表裝置，其特徵是，包括殼體和設置在殼體內攝像頭、補光燈、單片機、存儲器和RS485電路，所述殼體設置在字輪水錶的錶盤上，所述攝像頭正對字輪水錶的錶盤設置，所述補光燈設置在攝像頭附近且光線射向字輪水錶的錶盤，所述單片機分別與攝像頭、補光燈、存儲器和RS485電路相連。
優選地，所述單片機採用STM32F407單片機，所述攝像頭採用OV2640攝像頭，所述攝像頭連接有24M有源晶振，所述存儲器採用AT24C02存儲晶片，所述RS485電路採用SP3485晶片。
優選地，所述單片機還連接有25M有源晶振和Mbus電路。
優選地，所述補光燈採用LED燈珠。
優選地，該抄表裝置還包括電源電路，所述電源電路包括RT9193-1.8晶片、RT9193-2.8晶片和RT9193-3.3晶片，所述RT9193-1.8晶片、RT9193-2.8晶片分別與攝像頭連接，所述RT9193-3.3晶片與單片機連接。
優選地，該抄表裝置還包括GPRS模塊，所述GPRS模塊包括SIM800C模塊、SIM卡和MIC29302晶片，所述SIM800C模塊分別與STM32F407單片機和電源模塊連接，所述SIM卡設置在SIM800C模塊的卡槽內，所述MIC29302晶片的控制端與STM32F407單片機連接。本實用新型的有益效果是：
本實用新型的控制核心採用低功耗單片機STM32F407來管理整個裝置，極大降低了功耗；單片機和攝像頭分別提供25MHz和24MHz有源晶振，保證了系統時鐘的穩定性，提高了抗幹擾能力。本實用新型採用單片機+攝像頭模塊的硬體設計，硬體成本低，功能強，測量精度高，誤差小，便於產業化。
本實用新型通過將殼體固定在水錶錶盤上，採用與水錶完全分離的機械結構，只是在現有的儀表上加裝一個抄表裝置，而無需更換現有儀表，改造工程量小，改造成本低廉，應用範圍廣；抄表裝置採用與儀表分離方式，不會對儀表產生任何幹擾，保證了儀表的測量精度。
附圖說明
圖1為本實用新型的原理框圖；
圖2為本實用新型所述GPRS的電路原理圖；
圖3為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過具體實施方式並結合其附圖對本實用新型進行詳細闡述。下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本實用新型的不同結構。為了簡化本實用新型的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。此外，本實用新型可以在不同例子中重複參考數字和/或字母。這種重複是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關係。應當注意，在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪製。本實用新型省略了對公知組件和處理技術及工藝的描述以避免不必要地限制本實用新型。
如圖1至圖3所示所示，本實用新型的一種攝像式字輪水錶抄表裝置，其特徵是，包括殼體和設置在殼體內攝像頭、補光燈、單片機、存儲器和RS485電路，所述殼體設置在字輪水錶的錶盤上，所述攝像頭正對字輪水錶的錶盤設置，所述補光燈設置在攝像頭附近且光線射向字輪水錶的錶盤，所述單片機分別與攝像頭、補光燈、存儲器和RS485電路相連。
優選地，所述單片機採用STM32F407單片機，所述攝像頭採用OV2640攝像頭，所述攝像頭連接有24M有源晶振，所述存儲器採用AT24C02存儲晶片，所述RS485電路採用SP3485晶片。
優選地，所述單片機還連接有25M有源晶振和Mbus電路。
優選地，所述補光燈採用LED燈珠。
優選地，該抄表裝置還包括電源電路，所述電源電路包括RT9193-1.8晶片、RT9193-2.8晶片和RT9193-3.3晶片，所述RT9193-1.8晶片、RT9193-2.8晶片分別與攝像頭連接，所述RT9193-3.3晶片與單片機連接。
優選地，該抄表裝置還包括GPRS模塊，所述GPRS模塊包括SIM800C模塊、SIM卡和MIC29302晶片，所述SIM800C模塊分別與STM32F407單片機和電源模塊連接，所述SIM卡設置在SIM800C模塊的卡槽內，所述MIC29302晶片的控制端與STM32F407單片機連接。
在本實用新型的抄表裝置中，STM32F407單片機通過DCMI接口和I2C接口與攝像頭OV2640相連，單片機負責拍攝錶盤圖像。單片機和攝像頭分別提供25MHz和24MHz有源晶振，保證了系統時鐘的穩定性，提高了抗幹擾能力。485通訊轉換晶片sp3485與單片機通過UART相連，將單片機TTL電平轉換成RS485通訊，通過485總線將數據傳輸到集中器或計算機上；因為sp3485隻能支持半雙工的通信，所以使用PB15引腳來控制這個晶片是收數據還是發數據的。攝像水錶可能安裝在光線陰暗的地方，這會給拍攝的照片清晰度造成影響，因此需要通過LED燈珠進行燈光補償，單片機管腳PB14控制LED的亮滅。LDO晶片RT9193-1.8、RT9193-2.8為攝像頭提供穩定的1.8V、2.8V電壓，RT9193-3.3為單片機提供3.3V電壓，它們均能提供300mA以上電流，滿足了系統工作需要。攝像頭在工作是的功耗在30mA左右，在攝像頭不工作時，可以使用單片機管腳PA5控制攝像頭電源，使其工作在低功耗模式，在低功耗模式其工作電流是0.9mA，同時單片機在空閒時也工作在低功耗模式，只有10μA，這樣就大大降低了功耗。
本實用新型的抄表過程為：(1)上位機通過485總線或GPRS模塊發送檢測命令到STM32F407單片機，STM32F407單片機收到命令使其從低功耗模式喚醒，並切換到正常工作模式，首先置低PB14管腳，打開補光燈；然後將PA5管腳置低，是攝像頭工作在正常模式；(2)單片機通過I2C接口與攝像頭通信，開始拍攝水錶的照片，通過DCMI接口讀取拍到的照片數據。(3)單片機通過485總線或GPRS模塊將拍到的照片數據傳輸上位機，並拉高PB14管腳，關閉補光燈，拉高PA5管腳，使攝像頭工作在低功耗模式，然後單片機切換到低功耗模式，完成檢測。
本實用新型通過攝像頭進行拍照讀數，免除了人工抄表的繁瑣，節省了大量的人力物力；採用GPRS模塊可實現無線抄表，抄表工作人員利用抄表終端獲取抄表裝置的照片信息，通過上位機或後臺抄表系統自動識別數據，保證採集的數據準確、可操作性好、易維護。
本實用新型的抄表裝置與傳統的機械錶結合，在不破壞原有機械錶整體結構和管線的情況下，實現對水錶的數據自動抄錄，可自動高效完成用戶水錶的數據採集工作，從根本上解決了現有傳統水錶數據採集存在的各種疑難問題。
此外，本實用新型的應用範圍不局限於說明書中描述的特定實施例的工藝、機構、製造、物質組成、手段、方法及步驟。從本實用新型的公開內容，作為本領域的普通技術人員將容易地理解，對於目前已存在或者以後即將開發出的工藝、機構、製造、物質組成、手段、方法或步驟，其中它們執行與本實用新型描述的對應實施例大體相同的功能或者獲得大體相同的結果，依照本實用新型可以對它們進行應用。因此，本實用新型所附權利要求旨在將這些工藝、機構、製造、物質組成、手段、方法或步驟包含在其保護範圍內。