一种基于断电保持墨水屏显示的智能电子信息显示牌的制作方法

本实用新型涉及智能电子信息显示牌技术领域，具体是一种基于断电保持墨水屏显示的智能电子信息显示牌。

背景技术：

科学技术的发展，使得电子化越来越多的出现在我们的生活中，因为方便使用，深受大家喜爱，例如，乘坐高铁，不需要出示纸质车票，直接刷身份证就可进站，乘坐地铁直接可刷手机过闸，这都得益于信息电子化。随着人们的生活水平提高，选择飞机出行的人越来越多，但是，飞机登机牌现在还是纸质的，并没有电子化，这样不仅增加了纸张的使用、不可回收和信息泄露的隐患，也降低了机场使用率，降低了乘客的乘机体验。

有现有技术CN207337883U提供了一种节能型用于公交站台墨水屏的控制终端，包括PLC控制器，所述PLC控制器的输出端通过导线连接有电源定时开关控制器、系统维护模块、信息处理模块以及显示屏控制模块，所述显示屏控制模块的输出端通过导线连接有墨水屏，所述PLC控制器的输入端通过导线连接有无线通讯模块，且无线通讯模块的输入端通过信号连接有主服务器。该技术优点在于采用电子墨水屏显示数据，使得显示更加清晰，且使用太阳能进行供电节约了能耗。但是该技术在电子墨水屏使用技术中忽视了电子墨水屏可断电持续显示的性能，且在考虑到采用太阳能供电易受天气影响导致信息显示的错漏，选择备用电源进行供电，导致电子墨水屏在持续显示上能耗出现增多。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于断电保持墨水屏显示的智能电子信息显示牌，以解决上述背景技术中提出的部分纸质信息显示牌存在资源浪费问、环境污染与信息泄露的问题和在信息显示中未充分利用电子墨水屏性能导致能耗增加的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于断电保持墨水屏显示的智能电子信息显示牌，包括：超低功耗微控制器模块、显示模块、字库模块和电源处理模块；

所述超低功耗微控制器模块为电子信息显示牌的控制中心，其包括信息分析单元、二维码生成单元和控制单元，信息分析单元电性连接显示模块和和字库模块，二维码生成单元电性连接显示模块和字库模块，控制单元电性连接显示模块；

所述显示模块为信息显示模块，其包括电子墨水屏显示单元、息屏控制单元和初始化单元，息屏控制单元和初始化单元分别电性连接电子墨水屏显示单元，所述信息分析单元和二维码生成单元电性连接电子墨水屏显示单元和字库模块，控制单元电性连接息屏控制单元和初始化单元；

所述字库模块用于为墨水屏提供汉字的字库数据，所述电子墨水屏显示单元电性连接字库模块；

所述电源处理模块用于对电源进行处理使电源输出达标，其包括电源升压单元、电源稳压单元、供电单元和电源输出单元，电源升压单元电性连接供电单元和电源稳压单元，电源输出单元电性连接电源稳压单元和控制单元。

优选的，所述电源升压单元为对输入的电源进行升压处理确保所有器件正常工作电压的型号为MP3202的电源升压器。

优选的，所述电源稳压单元为对输出电源进行稳压保证输出电源保持在0.5v到4v作用的型号是TPS62080的DC开关稳压器。

优选的，所述电源输出单元为对升压后的电源与接地电源进行二选一操作进行电源输出的型号是74HC4053的三路二选一模拟开关。

优选的，所述控制单元为对数据和程序运行控制的型号为STM32F105RCT6的微控制器。

优选的，所述显示模块为型号是ET040TC3的墨水屏显示元件和型号是GDE035A3的超低功耗COG模块组成，所述字库模块为型号是GT32L32S0140的字库元件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型采用超低功耗微控制器模块的控制单元和显示模块的息屏控制单元对电子墨水屏进行断电显示，实现了电子信息显示牌的超低功耗，提高了使用寿命。

2.本实用新型通过在数据保存前进行四点合一的处理和通过字库模块中的汉字支持，并将数据信息转换成为二维码进行数据加密处理，实现了数据存储空间的节约、数据存储的安全和在信息识别中自动识别，提高识别效率和用户体验。

3.本实用新型采用电子信息显示代替传统纸张信息显示牌，通过初始化单元对电子信息显示牌进行初始化处理，在回收后可多次重复使用，实现了资源节省和减少了纸张的浪费与污染。

附图说明

图1为本实用新型一种基于断电保持墨水屏显示的智能电子信息显示牌的系统框图；

图2为本实用新型一种基于断电保持墨水屏显示的智能电子信息显示牌的结构示意图；

图3为本实用新型一种基于断电保持墨水屏显示的智能电子信息显示牌超低功耗微控制器STM32F105RCT6的原理图；

图4为本实用新型一种基于断电保持墨水屏显示的智能电子信息显示牌墨水屏显示元件ET040TC3的原理图；

图5为本实用新型一种基于断电保持墨水屏显示的智能电子信息显示牌超低功耗COG模块GDE035A3的原理图；

图6为本实用新型一种基于断电保持墨水屏显示的智能电子信息显示牌字库元件GT32L32S0140的原理图；

图7为本实用新型一种基于断电保持墨水屏显示的智能电子信息显示牌电源升压器MP3202的原理图；

图8为本实用新型一种基于断电保持墨水屏显示的智能电子信息显示牌DC开关稳压器TPS62080的原理图；

图9为本实用新型一种基于断电保持墨水屏显示的智能电子信息显示牌三路二选一模拟开关74HC4053的原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，一种基于断电保持墨水屏显示的智能电子信息显示牌，包括：超低功耗微控制器模块、显示模块、字库模块和电源处理模块。

超低功耗微控制器模块为电子信息显示牌的控制中心，其包括信息分析单元、二维码生成单元和控制单元。如图3所示，控制单元为对数据和程序运行控制的型号为STM32F105RCT6的微控制器。信息分析单元电性连接显示模块和和字库模块用于接收和读取输入的信息并对信息进行分析处理，二维码生成单元电性连接显示模块和字库模块用于对信息进行加密和二维码显示，控制单元电性连接显示模块用于控制显示模块。

控制单元的数据传输接口和复位接口决接有数据传输电路进行数据传输模式和初始化单元即复位电路进行电子墨水屏复位初始化。数据传输接口的引脚SWDIO和SWCLK分别连接微控制器STM32F105RCT6的引脚PA13和PA14，复位接口的引脚RST连接微控制器STM32F105RCT6的引脚NRST，微控制器STM32F105RCT6的引脚PB2和BOOT0分别连接有BOOT和BOOT0两个引导方式。

如图4和图5所示，显示模块为型号是ET040TC3的墨水屏显示元件和型号是GDE035A3的超低功耗COG模块组成，其包括电子墨水屏显示单元、息屏控制单元和初始化单元，息屏控制单元和初始化单元分别电性连接电子墨水屏显示单元，信息分析单元和二维码生成单元电性连接电子墨水屏显示单元和字库模块，控制单元电性连接息屏控制单元和初始化单元用于控制墨水屏断电息屏和初始化。

墨水屏显示元件ET040TC3的引脚XCL、XLE、XOE、XSTL、D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7CKV、STV和MODE1分别连接微控制器STM32F105RCT6的引脚PB8、PB10、PB9、PC10、PC0、PC1、PC2、PC3、PC4、PC5、PC6、PC7、PC9、PC8和PB12。超低功耗COG模块GDE035A3的引脚CLK、LE、OE、SHR、SPH、D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、MODE1、STV、和CPV分别连接微控制器STM32F105RCT6的引脚PB8、PB10、PB9、PB11、PC10、PC0、PC1、PC2、PC3、PC4、PC5、PC6、PC7、PB12、PC8和PC9。

如图6所示，字库模块字为用于为墨水屏提供汉字数据的型号是GT32L32S0140的字库元件，电子墨水屏显示单元电性连接字库模块用于显示所选汉字数据。

字库元件GT32L32S0140的引脚SO、SCLK和SI分别连接微控制器STM32F105RCT6的引脚PA4、PA6、PA5和PA7，字库元件GT32L32S0140还连接有用于通讯的拓展接口UART1_RX和UART1_TX，其分别连接微控制器STM32F105RCT6的引脚PA10和PA9。

电源处理模块用于对电源进行处理使电源输出达标，其包括电源升压单元、电源稳压单元、供电单元和电源输出单元。

如图7所示，电源升压单元为对输入的电源进行升压处理确保所有器件正常工作电压的型号为MP3202的电源升压器。

如图8所示，电源稳压单元为对输出电源进行稳压保证输出电源保持在0.5v到4v作用的型号是TPS62080的DC开关稳压器。

如图9所示，电源输出单元为对升压后的电源与接地电源进行二选一操作进行电源输出的型号是74HC4053的三路二选一模拟开关。

电源升压单元电性连接供电单元和电源稳压单元用于对电源升压和对升压后的电源进行稳压处理。电源输出单元电性连接电源稳压单元和控制单元用于为显示牌所有部件输入电源。

电源升压器MP3202的引脚FB和SW分别连接连接微控制器STM32F105RCT6的引脚PA1、PA2和PA3。电源升压器MP3202的引脚VIN和EN连接电源升压器MP3202的引脚VIN、三路二选一模拟开关74HC4053的引脚VCC。三路二选一模拟开关74HC4053的引脚S1、S2和S3分别连接微控制器STM32F105RCT6的引脚PB2、PB1和PB0。

在本实用新型的电子信息显示牌工作时，为了更好的延长使用时间，应尽可能降低待机功耗，微控制器待机时只保留实时时钟芯片RTC时钟，工作时通过信息输入操作进行唤醒。

当通过手机或人工输入信息操作对微处理进行唤醒，微控制器唤醒后对接收到的信息进行筛选分析，再传输给电子墨水屏让其显示，并同时传输给字库模块，让其把汉字的字符发送到电子墨水屏进行转换。

显示信息成功后微控制器再生成二维码并对其加密传输给电子墨水屏进行显示，之后，再进行断电处理，以保证低功耗。

当回收机回收本实用新型的电子信息显示牌后，会发出回收指令，微控制器对电子墨水屏进行息屏和初始化操作进而重复利用。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。