一种手势控制智能表液晶显示系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电能表显示系统，特别是涉及一种手势控制智能表液晶显示系统。
【背景技术】
[0002]目前，智能电能表在全国范围内已经普及，但在实际使用的过程中发现一些问题，其中有一类问题值得大家重视，就是通常安装在楼道或者户外表箱中的电能表，只留一个液晶显示屏大小的窗口，用户不能触摸到表的显示按键，也就查询不到用户自家电表的除了循显以外的更多相关信息。
[0003]现在国网智能电能表全部由循显和键显两种显示模式，循显内容比较少，表计正常工作时，循显屏内容依据设定的显示间隔时间自动循环显示。循显屏内容主要就是表计的当前总电量和时间等少量信息。而键显内容则更多，包括表号，通信地址，各费率电量，最近两个月的冻结电量及当前实时的监测数据(包括电压、电流、功率等信息)。现在市场中的智能电能表，主要是集中安装在表箱中，如果用户想了解自己家的更多的用电情况，很难通过按键查询的方式看到相应的数据，必须通过电业局的工作人员来完成。这給用户了解详细用电信息带来极大的不便。
[0004]国内一些智能电表生产厂家为满足客户需求，增加了利用家中常用的遥控器进行键显翻页功能。这样虽然在有遥控器的情况下实现了非接触式的翻页功能，但也存在一些问题:(1)各种遥控器的通信协议和通信速率并不统一，所以要想遥控器实现红外键显翻页功能，需要对遥控器发出的指令不做具体数据帧格式的判断，这就造成电能表在日光等稍微强烈的光的干扰下可唤醒，背光常亮，进入键显模式，增加的表计整体功耗；(2)由于表计红外接收管的敏感性有差异，造成同样条件下有的表计背光亮，液晶按照键显模式显示，有的表背光不亮，正常循环模式显示，这就给用户造成了很大的困扰，用户会以为自己家的表计出了问题，造成对表计计量准确性的怀疑；(3)用户在查看键显内容时，只能向下翻屏，不能向上翻屏，如果键显屏数很多，用户想要查看的内容刚好翻过去，要所有屏全部查看一遍才能重新返回要看的那一屏；(4)如果用户表计在户外，用户要从家中带遥控器出来查看很不方便。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种手势控制智能表液晶显示系统，该系统红外手势传感器替代按键操作，使用方便，受外界环境限制少，使电表整体得到改良，降低生产成本，提高表计整体的安全防护等级；方便用户查看表计显示内容。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种手势控制智能表液晶显示系统，所述系统包括核心控制电路，MCU通过I2C总线与显示电路相连；计量电路与MCU通过SPI总线连接；电源电路为电能表提供+12V和+5V直流电源；红外手势检测电路与MCU的I2C总线连接，存储电路与MCU的I2C总线连接；按键电路与MCU通过10端口连接；安全认证电路与MCU通过IS07816接口连接。
[0007]所述的一种手势控制智能表液晶显示系统，所述系统设有红外手势传感器检测电路，VCC为+5V电源；红外手势传感器芯片通过1?总线与MCU连接，SDB引脚是芯片的使能引脚；IRLED为红外发射引脚，连接红外发光管。
[0008]所述的一种手势控制智能表液晶显示系统，所述手势的方向从左到右或从右到左来实现屏幕的向下翻页和向上翻页。
本发明的优点与效果是:
(1)红外手势传感器替代按键操作，使用方便，受外界环境限制少；
(2)红外手势传感器可以防止由于遥控器带来的对表计的红外唤醒，背光点亮问题；
(3)红外手势传感器取代按键，可以使表计的整体外壳工艺得到改良，降低生产成本，提高表计整体的安全防护等级；
(4)红外手势传感器的使用增加表计显示内容的上翻和下翻功能，方便用户查看表计显示内容。
【附图说明】
[0009]图1是本发明的结构框图；
图2是本发明的红外手势传感器红外检测电路；
图3是本发明的红外手势传感器红外发射电流与检测距离的对应关系；
图4是本发明中智能电能表红外手势控制流程。
【具体实施方式】
[0010]下面结合实施例对本发明进行详细说明。
[0011 ] 本发明的结构框图如图1所示。图中MCU为本发明的核心控制电路，负责智能电能表的计算和控制等功能；MCU通过I2C总线控制显不电路，显不电路负责显不电能表的显示人机交互界面；计量电路与MCU通过SPI总线连接，负责电能计量相关功能；电源电路为电能表提供+12V和+5V直流电源；红外手势检测电路与MCU的I2C总线连接，负责检测红外手势信号，控制键显内容，根据手势的方向从左到右还是从右到左来实现屏幕的向下翻页和向上翻页；存储电路与MCU的I2C总线连接，负责存储电能表的相关参数和运行数据；按键电路与MCU通过10端口连接，负责电能表的信息输入；安全认证电路与MCU通过IS07816接口连接，负责电能表的安全认证操作。
[0012]本发明使用红外手势传感器，作为智能电能表的键显输入控制信号，红外手势传感器检测电路如图2所示。图2中，VCC为+5V电源；红外手势传感器芯片通过I2C总线与MCU连接，INTB引脚是中断信号，当变成低电平时通知MCU来读取数据；SDB引脚是芯片的使能引脚，低电平有效；其中SDA、SCL、INTB引脚需要4.7K电阻上拉，SDB引脚需要100K电阻下拉；RX2为通道2的红外LED接收器信号输入，RX1为通道1的红外LED接收器信号输入，IRLED为红外发射引脚，连接红外发光管；使用红外手势功能前先设置配置寄存器为红外手势模式，同时可以设置红外发射的强度，这个强度决定可控制电表操作的手势与表的距离，最远可达15cm。当电能表正常工作时，如果有手在表前红外接收器有效范围内通过，MCU就会收到手势传感器的中断通知，当手是从PD2到PD1这个方向滑过，读出红外手势传感器的状态寄存器的MD位为01，相反则读出来的是10，所以通过对这个数据的判断可以实现对液晶屏上翻和下翻的控制。
[0013]本发明中智能电能表红外手势控制的软件流程如图4所示，下面附图解释智能电能表的红外手势控制显示流程:
步骤601，MCU通过I2C总线对红外手势传感器寄存器进行配置，通过模式选择，配置成手势控制模式，通过红外发射电流大小选择，配置手势的检测距离。
[0014]步骤602，当有效距离内有手势通过，红外手势传感器的INTB引脚给MCU发出一个中断信号。
[0015]步骤603，MCU通过I2C总线读取红外手势传感器的状态寄存器。通过寄存器值判断手势是从左到右还是从右到左。
[0016]步骤604，MCU通过对手势方向的判断决定液晶上翻还是下翻。
【主权项】
1.一种手势控制智能表液晶显示系统，其特征在于，所述系统包括核心控制电路，MCU通过I2c总线与显示电路相连；计量电路与MCU通过SPI总线连接；电源电路为电能表提供+12V和+5V直流电源；红外手势检测电路与MCU的1?总线连接，存储电路与MCU的1?总线连接；按键电路与MCU通过10端口连接；安全认证电路与MCU通过IS07816接口连接。2.根据权利要求1所述的一种手势控制智能表液晶显示系统，其特征在于，所述系统设有红外手势传感器检测电路，VCC为+5V电源；红外手势传感器芯片通过I2C总线与MCU连接，SDB引脚是芯片的使能引脚；IRLED为红外发射引脚，连接红外发光管。3.根据权利要求1所述的一种手势控制智能表液晶显示系统，其特征在于，所述手势的方向从左到右或从右到左来实现屏幕的向下翻页和向上翻页。
【专利摘要】一种手势控制智能表液晶显示系统，涉及一种电能表显示系统，所述系统包括核心控制电路，MCU通过I2C总线与显示电路相连；计量电路与MCU通过SPI总线连接；电源电路为电能表提供+12V和+5V直流电源；红外手势检测电路与MCU的I2C总线连接，存储电路与MCU的I2C总线连接；按键电路与MCU通过IO端口连接；安全认证电路与MCU通过ISO7816接口连接。该系统红外手势传感器替代按键操作，使用方便，受外界环境限制少，使电表整体得到改良，降低生产成本，提高表计整体的安全防护等级；方便用户查看表计显示内容。
【IPC分类】G06F3/01, G05B19/04
【公开号】CN105259800
【申请号】CN201510580568
【发明人】耿春丽, 张俊哲, 高新, 袁滨成, 冯春华, 孔德钰, 杨哲
【申请人】沈阳时尚实业有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月14日