本实用新型属于远传燃气表技术领域，具体涉及一种基于WIFI的远传燃气表采集器系统的设计。
背景技术：
随着远传抄表技术的发展，方便快捷的手持式抄表方式越来越受到市场青睐，STM32平台是新兴的高性能嵌入式处理机，目前国内很多燃气表生产厂家都在评估或替换到此平台上，该平台方便C语言开发，硬件资源丰富，适合处理远传燃气表采集器复杂的应用任务。
当用户使用采集器对远传燃气表进行抄读之后，可能还需要将相应的读数发送至手机端以及后台数据系统进行后续处理。现有技术中通常使用蓝牙模块实现采集器和手机之间的通信，其存在如下几个劣势：
(1)通用性差，蓝牙模块存在苹果手机蓝牙和一些通用安卓系统的手机蓝牙无法配对等问题，模块选择时，有苹果蓝牙模块和安卓蓝牙模块之分，通用性较差，如果选择通用的安卓蓝牙模块，如苹果手机等部分手机就无法完成抄表任务。
(2)协议繁琐，手机端蓝牙协议一共有八层，API函数多，底层需要编写相关协议，对于蓝牙和手机之间的连接带来了困难。
除蓝牙外，模块和手机通讯还有WIFI的方式，WIFI是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射频频段。连接到无线局域网通常是有密码保护的，但也可是开放的，这样就允许任何在WLAN范围内的设备可以连接上。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为了解决现有技术中使用蓝牙模块实现远传燃气表采集器和手机之间的通信，通用性差且协议繁琐的问题，提出了一种基于WIFI的远传燃气表采集器系统。
本实用新型的技术方案为：一种基于WIFI的远传燃气表采集器系统，包括电源模块、MCU、存储器模块、无线模块、WIFI模块、USB-OTG模块以及卡操作模块；
无线模块通过串口与MCU通信连接；
存储器模块通过SPI与MCU连接；
WIFI模块通过串口与MCU通信连接；
USB-OTG模块通过串口与MCU通信连接；
卡操作模块与MCU通信连接。
优选地，MCU采用32位单片机STM32F205RB实现。
优选地，电源模块包括两节5号800mAh锂离子可充电电池，两节电池均设置有过放电保护板。
优选地，无线模块采用QFT703无线模块实现。
优选地，存储器模块包括SD卡和E2PROM存储器。
优选地，WIFI模块采用低功耗WIFI模块USR-C322实现。
优选地，USB-OTG模块采用USB转串口芯片CH340G实现。
优选地，卡操作模块包括IC卡和RC522射频卡。
优选地，采集器系统还包括RTC模块；所述RTC模块通过I2C总线与MCU通信连接。
本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型采用WIFI模块实现采集器系统与用户手机之间的数据交互，数据格式简单，传输速度快，可适应不同手机的操作需求，连接没有限制，具有较强的通用性。
(2)本实用新型采用QFT703无线模块与燃气表终端之间进行数据传输，QFT703无线模块为用户提供了丰富的频道资源，并全部分布在470MHz～471MHz的免执照频段内，使用不同频道的模块间相互不能通讯，也不会干扰彼此通讯。用户在使用QFT703无线模块与燃气表终端之间进行数据传输时可自主选择不同的频道以避免通信干扰。
(3)本实用新型采用USB-OTG模块，一方面作为WIFI模块的辅助功能，让用户的手机作为一个host主机，通过操作手机即可实现对PC端设备以及采集器系统的控制；另一方面可实现采集器系统与PC端的数据交互，方便用户对采集器系统的抄表数据进行相关后续操作。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种基于WIFI的远传燃气表采集器系统框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的说明。
本实用新型提供了一种基于WIFI的远传燃气表采集器系统，如图1所示，包括电源模块、MCU、存储器模块、无线模块、WIFI模块、USB-OTG模块、卡操作模块以及RTC模块。
其中，电源模块用于为采集器系统中的其它模块提供适配的电源。本实用新型实施例中，电源模块包括两节5号800mAh锂离子可充电电池(电压大小为3.7～4.2V)，其中一节作为主电池为其它模块供电，另一节作为备用电池。主电池经一颗LDO(low dropout regulator，低压差线性稳压器)芯片降压到3.3V后分别为MCU、存储器模块、无线模块、USB-OTG模块以及RTC模块供电，经一颗LDO芯片给WIFI模块供电，经升压芯片到5V后给卡操作模块供电。主电池和备用电池均设置有过放电保护板，当主电池或备用电池的电量小于过放电保护板设定的阈值时，过放电保护板会自动切断电源模块的供电。同时，供电电路还设置有物理电源开关控制供电的通断。
无线模块通过串口与MCU通信连接，用于实现采集器系统与燃气表终端之间的数据传输。本实用新型实施例中，无线通信模块采用成都前锋电子仪器有限责任公司自主开发的QFT703无线模块实现。QFT703无线模块使用2.54mm间距连接器，其中各引脚的功能如下：1脚为GND接地端；2脚接电源正极；3脚保留，用于满足后续升级所用；4脚为忙信号#BUSY，置0时表示模块忙碌，暂不相应命令，置1时表示模块空闲，可以接受命令；5脚为模块串口发送端TXD，6脚为模块串口接收端RXD。
QFT703无线模块的所有通讯操作均以“数据包”为单位完成，具有非常高的开发灵活性。同时QFT703无线模块为用户提供了丰富的频道资源，并全部分布在470MHz～471MHz的免执照频段内，使用不同频道的模块间相互不能通讯，也不会干扰彼此通讯。由于支持多个通讯频道，QFT703无线模块可以在上位机的操纵下完成频分多址、码分多址等高级地址鉴别，从而实现复杂的网络应用。同时，当无线通信受到同频率的其他无线电信号干扰时，可以通过选择不同的频道以避开干扰。此外QFT703无线模块基于Lora平台。Lora无线传输技术是基于直序扩频技术的新一代无线模块方案，传输距离上远远超过了传统的无线模块方案，空旷地带可达到1000米以上可靠通信距离，无线传输特性符合中国无线电管理委员会要求的免执照无线应用通信距离。
存储器模块包括SD卡和E2PROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，带电可擦可编程只读存储器)，通过SPI与MCU连接，用于存储采集器系统获取的抄表数据。
WIFI模块通过串口与MCU通信连接，用于实现采集器系统与手机之间的数据交互。本实用新型实施例中采用有人物联网低功耗WIFI模块USR-C322，它拥有简单的TCPIP协议，数据格式简单，传输速度快。只需手机建立热点或者WIFI模块建立热点，手机输入SSID和密码就可以连接上WIFI模块，方便快捷，WIFI模块对于支持开启WIFI热点的智能手机通用，更好地适应用户抄表时不同手机的操作需求，连接没有限制。
USB-OTG模块通过串口与MCU通信连接，用于实现采集器系统与手机及PC端之间的数据交互。OTG即为on the go，让手机成为一个host主机，通过操作手机即可控制PC端设备(如鼠标，键盘，U盘等)。本实用新型实施例中USB-OTG模块作为WIFI模块的辅助功能，使用南京沁恒股份有限公司USB转串口芯片CH340G配合上USB-OTG数据线，加上APP端驱动和协议，即可利用APP实现与采集器系统的数据交互，可以达到便携方便抄表的目的。此外，USB-OTG模块的第二功能是可实现采集器系统和PC端实现数据交互，方便用户对采集器系统的抄表数据进行相关后续操作。
卡操作模块包括IC卡(Integrated Circuit Card，集成电路卡)和RC522射频卡，与MCU通信连接，用于实现采集器系统中的错误数据读取等一些功能任务。
RTC(Real-Time Clock，实时时钟)模块通过I2C总线与MCU通信连接，用于向手机或PC端上传抄表时间数据。
本实用新型实施例中，MCU采用32位单片机STM32F205RB实现。该单片机具有较高的数据处理能力和足够多的串口，极大地方便了软件设计。在存储空间上，该单片机最大具有1MB的Flash程序存储器，128kB的RAM数据存储器，系列内Pin-To-Pin兼容，可满足后续应用需求扩展。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。