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用于超 声波 水表的光敏红外一体式按键结构及使用方法

阅读：797发布：2020-05-11

专利汇可以提供用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构及使用方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了超声波水表的光敏红外一体式按键结构及使用方法，用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构包括线路板、红外通讯接口灯、光敏开关、线路板仓体和外壳，所述红外通信接口灯呈圆形并且固定于所述线路板，所述光敏开关呈圆形并且固定于所述线路板，所述红外通讯接口灯位于所述光敏开关的上方。本发明公开的超声波水表的光敏红外一体式按键结构及使用方法，其将红外通讯接口灯以及光敏开关放置到一个地方，节约空间，可减少表体整体的开口数量；可以实现在线路板仓体(透明仓)灌胶又不影响对应功能。，下面是用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构及使用方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构，将红外通讯接口灯与光敏开关的位置集中处理并且互不干扰，其特征在于，包括线路板、红外通讯接口灯、光敏开关、线路板仓体和外壳，其中：
所述红外通信接口灯呈圆形并且固定于所述线路板，所述光敏开关呈圆形并且固定于所述线路板，所述红外通讯接口灯位于所述光敏开关的上方；
所述线路板内置于所述线路板仓体，所述线路板仓体固定于所述外壳，所述线路板仓体和所述外壳均设有与所述红外通讯接口灯和所述光敏开关大小相匹配的孔。
2.根据权利要求1所述的一种用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构，其特征在于，所述线路板包括主控模块、计量模块、通讯模块和收发模块、液晶显示模块，所述计量模块、通讯模块、收发模块和液晶显示模块分别与所述主控模块电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构，其特征在于，所述主控模块包括第一芯片U1，所述第一芯片U1的50管脚和49管脚与地之间分别串接有电容C30和电容C31。
4.根据权利要求3所述的一种用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构，其特征在于，所述计量模块包括第二芯片U2，所述第二芯片U2的9管脚与所述第一芯片U1的53管脚电性连接，所述第二芯片U2的10管脚与所述第一芯片U1的54管脚电性连接，所述第二芯片U2的11管脚与所述第一芯片U1的55管脚电性连接，所述第二芯片U2的12管脚与所述第一芯片U1的56管脚电性连接，所述第二芯片U2的13管脚与所述第一芯片U1的57管脚电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构，其特征在于，所述通讯模块包括三极管Q2，所述三极管Q2的发射极依次通过电阻R49、电阻R15和电阻R30与所述三极管Q2的基极电性连接，所述电阻R30和所述电阻R15的共接端与三极管Q1的集电极电性连接，所述三极管Q1的基极第一路通过电阻R26与三极管Q11的发射极电性连接，所述三极管Q1的基极第二路通过电容C22与三极管Q3的集电极电性连接，所述三极管Q1的基极第三路通过电阻R29与所述三极管Q3的发射极电性连接，所述电阻R28远离所述三极管Q1的一端与所述三极管Q3的集电极之间串接二极管D5，所述二极管D5的阳极通过电阻R27接地，所述三极管Q3的发射极到二极管D4到电阻R11到三极管Q11到电阻R50到所述第一芯片U1的2管脚，所述三极管Q3的基极到电阻R31到所述第一芯片U1的4管脚，所述三极管Q2的发射极还与所述第一芯片U1的3管脚电性连接。
6.用于实施所述1-5任一项所述的一种用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构的一种用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：上位机通过放置于红外通讯接口灯的上方的红外头发送控制指令给超声波水表；
步骤S3：超声波水表通过红外通讯接口灯接收控制指令；
步骤S4：超声波水表通过计量模块和主控模块对超声波信号在水流中传输速度的采集和时间差进行计算从而获得计算数据；
步骤S5：超声波水表将计算数据通过红外通讯接口灯发送到上位机；
步骤S6：将不透明物体放置于超声波水表上方挡住光线从而触发光敏开关进行工作。
7.根据权利要求6所述的一种用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构的使用方法，其特征在于，红外通讯接口灯和光敏开关均呈圆形并且红外通讯接口灯位于光敏开关的上方。
8.根据权利要求7所述的一种用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构的使用方法，其特征在于，红外通讯接口灯的数量为2。

说明书全文

用于超 声波 水表的光敏红外一体式按键结构及使用方法

技术领域

[0001] 本发明属于超声波水表技术领域，具体涉及一种用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构和一种用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构的使用方法。

背景技术

[0002] 水表，是测量水流量的仪表，大多是水的累计流量测量，一般常见的水表为速度式水表，也就是我们平时最常见的机械式水表，该水表的使用已经超过了200年的历史，由于机械水表的特性，内部使用的是大量的机械活动部件，长时间的是使用会使得机械部件磨损验证，导致计量不准确、使用寿命短、始动流高(小流量漏水无法检测到)。

[0003] 超声波水表作为一款新型的水计量产品，内部无任何活动机械活动部件，解决了机械水表计量不准确以及寿命短的问题。其次超声波水表使用的特有技术是通过检测超声波声束在水中顺流逆流传播时因速度发生变化而产生的时差，分析处理得出水的流速从而进一步计算出水的流量的一种新式水表，量程范围十分广，可达到滴水计量的效果。但现有的超声波水表的按键会有以下缺点：

[0004] 1.传统按键在油污环境下易腐蚀，寿命短<10万次，防水工艺复杂不易于实现；

[0005] 2.电容式按键在密集安装的环境下无法使用，电容式按键需要直接接触到才能触发按键的功能，而且在水油污的环境下失灵；

[0006] 3.传统方式采用红外通讯以及按键分开的方式，红外通讯以及传统显示功能分开在两个位置。

[0007] 因此，针对上述问题，予以进一步改进。

发明内容

[0008] 本发明的主要目的在于提供用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构及使用方法，其将红外通讯接口灯以及光敏开关放置到一个地方，节约空间，可减少表体整体的开口数量；可以实现在线路板仓体(透明仓)灌胶又不影响对应功能。

[0009] 本发明的另一目的在于提供用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构及使用方法，光敏开关在表面积水以及油污环境中可正常工作；光敏开关距离无限制，可实现密集安装；使用寿命长；抗电磁干扰能力强；对面板材质适应性强，防水工艺容易实现；实现多种介质触控(手、手套、纸张等)。

[0010] 本发明的另一目的在于提供用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构及使用方法，红外通讯功能与光敏功能互不干扰。

[0011] 为达到以上目的，本发明提供一种用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构，将红外通讯接口灯与光敏开关的位置集中处理并且互不干扰，包括线路板、红外通讯接口灯、光敏开关、线路板仓体和外壳，其中：

[0012] 所述红外通信接口灯呈圆形并且固定于所述线路板，所述光敏开关呈圆形并且固定于所述线路板，所述红外通讯接口灯位于所述光敏开关的上方；

[0013] 所述线路板内置于所述线路板仓体，所述线路板仓体固定于所述外壳，所述线路板仓体和所述外壳均设有与所述红外通讯接口灯和所述光敏开关大小相匹配的孔。

[0014] 作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述线路板包括主控模块、计量模块、通讯模块和收发模块、液晶显示模块，所述计量模块、通讯模块、收发模块和液晶显示模块分别与所述主控模块电性连接。

[0015] 作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述主控模块包括第一芯片 U1，所述第一芯片U1的50管脚和49管脚与地之间分别串接有电容C30和电容C31。

[0016] 作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述计量模块包括第二芯片 U2，所述第二芯片U2的9管脚与所述第一芯片U1的53管脚电性连接，所述第二芯片U2的10管脚与所述第一芯片U1的54管脚电性连接，所述第二芯片 U2的11管脚与所述第一芯片U1的55管脚电性连接，所述第二芯片U2的12 管脚与所述第一芯片U1的56管脚电性连接，所述第二芯片U2的13管脚与所述第一芯片U1的57管脚电性连接。

[0017] 作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述通讯模块包括三极管Q2，所述三极管Q2的发射极依次通过电阻R49、电阻R15和电阻R30与所述三极管 Q2的基极电性连接，所述电阻R30和所述电阻R15的共接端与三极管Q1的集电极电性连接，所述三极管Q1的基极第一路通过电阻R26与三极管Q11的发射极电性连接，所述三极管Q1的基极第二路通过电容C22与三极管Q3的集电极电性连接，所述三极管Q1的基极第三路通过电阻R29与所述三极管Q3的发射极电性连接，所述电阻R28远离所述三极管Q1的一端与所述三极管Q3的集电极之间串接二极管D5，所述二极管D5的阳极通过电阻R27接地，所述三极管Q3的发射极到二极管D4到电阻R11到三极管Q11到电阻R50到所述第一芯片U1的2管脚，所述三极管Q3的基极到电阻R31到所述第一芯片U1的4管脚，所述三极管Q2的发射极还与所述第一芯片U1的3管脚电性连接。

[0018] 提供为达到以上目的，本发明还提供一种用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构的使用方法，包括以下步骤：

[0019] 步骤S1：上位机通过放置于红外通讯接口灯的上方的红外头发送控制指令给超声波水表；

[0020] 步骤S3：超声波水表通过红外通讯接口灯接收控制指令；

[0021] 步骤S4：超声波水表通过计量模块和主控模块对超声波信号在水流中传输速度的采集和时间差进行计算从而获得计算数据；

[0022] 步骤S5：超声波水表将计算数据通过红外通讯接口灯发送到上位机；

[0023] 步骤S6：将不透明物体放置于超声波水表上方挡住光线从而触发光敏开关进行工作。

[0024] 作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，红外通讯接口灯和光敏开关均呈圆形并且红外通讯接口灯位于光敏开关的上方。

[0025] 作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，红外通讯接口灯的数量为2。附图说明

[0026] 图1是本发明的用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构的结构示意图。

[0027] 图2是本发明的用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构的结构示意图。

[0028] 图3是本发明的用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构的主控模块电路图。

[0029] 图4是本发明的用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构的计量模块电路图。

[0030] 图5是本发明的用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构的通讯模块电路图。

[0031] 附图标记包括：1、线路板；2、红外通讯接口灯；3、光敏开关；4、线路板仓体。

具体实施方式

[0032] 以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

[0033] 参见附图的图1，图1是本发明的用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构的结构示意图，图2是本发明的用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构的结构示意图，图2是本发明的用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构的主控模块电路图，图3是本发明的用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构的计量模块电路图，图4是本发明的用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构的通讯模块电路图。

[0034] 在本发明的优选实施例中，本领域技术人员应注意，本发明所涉及的电阻、电容、上位机等可被视为现有技术。

[0035] 优选实施例。

[0036] 本发明公开了一种用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构，将红外通讯接口灯与光敏开关的位置集中处理并且互不干扰，包括线路板、红外通讯接口灯、光敏开关、线路板仓体和外壳(未示出)，其中：

[0037] 所述红外通信接口灯呈圆形并且固定于所述线路板，所述光敏开关呈圆形并且固定于所述线路板，所述红外通讯接口灯位于所述光敏开关的上方；

[0038] 所述线路板内置于所述线路板仓体，所述线路板仓体固定于所述外壳，所述线路板仓体和所述外壳均设有与所述红外通讯接口灯和所述光敏开关大小相匹配的孔。

[0039] 具体的是，所述线路板包括主控模块(主控模块俗称MCU，主要是线路板的核心部分，通过计算机语言对MCU进行编程，控制整个电路板的工作，包括计量、通讯、显示等)、计量模块(实现对超声波信号在水流中传输速度的采集以及时间差的计算，并提供给MCU计算转换为不同的流速与流量)、通讯模块(主要用于MCU计算所得到的使用流量，通过相应的通讯方式比如 MBUS/RS485等，于外部采集设备进行对接，实现数据的远程采集)和收发模块 (未具体示出，用于适应从站和主站的电压差)、液晶显示模块(未具体示出)，所述计量模块、通讯模块、收发模块和液晶显示模块分别与所述主控模块电性连接。

[0040] 更具体的是，所述主控模块包括第一芯片U1，所述第一芯片U1的50管脚和49管脚与地之间分别串接有电容C30和电容C31。

[0041] 进一步的是，所述计量模块包括第二芯片U2，所述第二芯片U2的9管脚与所述第一芯片U1的53管脚电性连接，所述第二芯片U2的10管脚与所述第一芯片U1的54管脚电性连接，所述第二芯片U2的11管脚与所述第一芯片U1 的55管脚电性连接，所述第二芯片U2的12管脚与所述第一芯片U1的56管脚电性连接，所述第二芯片U2的13管脚与所述第一芯片U1的57管脚电性连接。

[0042] 更进一步的是，所述通讯模块包括三极管Q2，所述三极管Q2的发射极依次通过电阻R49、电阻R15和电阻R30与所述三极管Q2的基极电性连接，所述电阻R30和所述电阻R15的共接端与三极管Q1的集电极电性连接，所述三极管Q1的基极第一路通过电阻R26与三极管Q11的发射极电性连接，所述三极管Q1的基极第二路通过电容C22与三极管Q3的集电极电性连接，所述三极管 Q1的基极第三路通过电阻R29与所述三极管Q3的发射极电性连接，所述电阻 R28远离所述三极管Q1的一端与所述三极管Q3的集电极之间串接二极管D5，所述二极管D5的阳极通过电阻R27接地，所述三极管Q3的发射极到二极管D4 到电阻R11到三极管Q11到电阻R50到所述第一芯片U1的2管脚，所述三极管Q3的基极到电阻R31到所述第一芯片U1的4管脚，所述三极管Q2的发射极还与所述第一芯片U1的3管脚电性连接。

[0043] 本发明还公开了一种用于超声波水表的光敏红外一体式按键结构的使用方法，包括以下步骤：

[0044] 步骤S1：上位机通过放置于红外通讯接口灯的上方的红外头发送控制指令给超声波水表；

[0045] 步骤S3：超声波水表通过红外通讯接口灯接收控制指令；

[0046] 步骤S4：超声波水表通过计量模块和主控模块对超声波信号在水流中传输速度的采集和时间差进行计算从而获得计算数据；

[0047] 步骤S5：超声波水表将计算数据通过红外通讯接口灯发送到上位机；

[0048] 步骤S6：将不透明物体放置于超声波水表上方挡住光线从而触发光敏开关进行工作。

[0049] 优选地，红外通讯接口灯和光敏开关均呈圆形并且红外通讯接口灯位于光敏开关的上方。

[0050] 优选地，红外通讯接口灯的数量为2。

[0051] 值得一提的是，本发明专利申请涉及的电阻、电容、上位机等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。

[0052] 对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

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