基于GD32L233的物聯(lián)網(wǎng)水表解決方案采用了目前業(yè)界先進的窄帶蜂窩通信技術(shù),具有網(wǎng)絡(luò)深覆蓋、廣鏈接、低功耗等優(yōu)勢,通信穩(wěn)定、可靠、安全;采用工業(yè)級 NB-IoT模塊和工業(yè)級 M2M 物聯(lián)網(wǎng)卡,擁有攻擊報警、電池低電報警,余額不足報警,欠費報警;可以實時顯示水表用量、信號強度等數(shù)據(jù)信息。
?系統(tǒng)簡介?
主控制器芯片采用GD32L233RBT6,可以驅(qū)動最8*32段LCD顯示,使用PWM接口加內(nèi)部集成的比較器模塊可以實現(xiàn)125K低頻卡的調(diào)制解調(diào)。
GD32L233RBT6支持多種Sleep 和 Deep Sleep模式,在Deep sleep 2 模式下可以達到2uA的待機電流,Standby模式下的待機電流典型值達到了0.4uA。
▲水表的段碼LCD顯示面板
系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)規(guī)格如下表所示:
PCB布局布線及接口描述如下圖所示:
▲ 水表接口及尺寸圖
?水表方案硬件原理圖?
▲ 水表方案的原理框圖
物聯(lián)網(wǎng)水表遠傳系統(tǒng)包括主控制器GD32L233RBT6和NB模組兩個主要部分,其中GD32L233RCT6直接驅(qū)動段碼LCD液晶顯示屏,使用PWM接口加內(nèi)部集成的比較器模塊可以實現(xiàn)125K低頻卡的調(diào)制解調(diào)。
水表遠傳系統(tǒng)的供電采用電池供電,電池并聯(lián)超級電容以更好的為NB模組提供瞬時供電能力,同時基于GD32L233的優(yōu)異的低功耗待機模式,使用GD32L233作為系統(tǒng)主控進行整板系統(tǒng)的功耗管理。
?軟件系統(tǒng)框架?
1. 可實現(xiàn)軟件功能
? 預(yù)付費功能:先交錢,后用水。(此功能僅限有閥控功能的主板)
? 后付費功能:先用水,后付費。
? 遠程通訊控制功能:NB遠程抄表、上報、閥控。
? 液晶顯示功能:可直觀顯示當前水量信息、表狀態(tài)。(此功能僅限有液晶顯示功能的主板)
? 近場通訊功能:現(xiàn)場對進行水表操作、獲取水表狀態(tài)、配置參數(shù)、出廠調(diào)試。
? 電池欠壓提示功能:電池電量不足時,提示更換電池。
? 具有自檢功能:可調(diào)自檢周期、自檢時機,防止銹蝕、防止電池鈍化。
? 防磁干擾功能:當水表受到強磁干擾影響計量時,可遠程通訊上報。
? 數(shù)據(jù)保護:斷電情況下,表內(nèi)數(shù)據(jù)可保存 10 年不丟失,確保數(shù)據(jù)安全可靠。
? 階梯計費:可定制多檔階梯計費方案。(平臺支持)
? 觸摸操作:可通過非接觸觸摸進行切換顯示界面、上報數(shù)據(jù)等操作。
2. 系統(tǒng)使用的外設(shè)單元如下:
? 系統(tǒng)運行在16MHz HSI下,既保證外設(shè)穩(wěn)定運行,又兼具低功耗
? 低功耗模式采用DeepSleep1模式,可實現(xiàn)LCD常顯
? 1個PWM和比較器,實現(xiàn)125K低頻卡曼徹斯特編碼的調(diào)制和解調(diào)
? ADC采樣及Internal VREFBUF,實現(xiàn)對電池電壓的精準采樣
? RTC定時喚醒,用于監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)。
? 外部中斷喚醒,用于脈沖檢測和磁干擾檢測
? LCD驅(qū)動器, 直接驅(qū)動段碼顯示屏
? 看門狗定時器, 保證系統(tǒng)穩(wěn)定不死機
?方案優(yōu)勢?
1、使用GD32L233控制器,得益于其低功耗的優(yōu)異性能和多種低功耗模式,可以作為復(fù)雜系統(tǒng)低功耗控制的首選。
2、得益于GD32L233控制器集成了LCD液晶屏控制器,可以直接驅(qū)動最多8*32段點陣LCD,這樣可進一步減少整機的硬件成本。
3、GD32L233集成了豐富的外設(shè),內(nèi)部的PWM模塊和簡單的外圍電路可以對低頻讀卡信號進行調(diào)制解調(diào),實現(xiàn)低頻卡的刷卡付費功能。
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原文標題:基于GD32L233的物聯(lián)網(wǎng)水表解決方案
文章出處:【微信號:GD32MCU,微信公眾號:GD32MCU】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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