一种无线通信显示电路及无源显示牌的制作方法

本发明属于节能显示技术领域，尤其涉及一种无线通信显示电路及无源显示牌。

背景技术：

随着生活的不断发展，led显示牌不断出现在人们的生活的各个领域，led显示屏作为一种数字化的显示装置，广泛应用在银行、广告牌、电子价格显示牌等场合，为人们的生活带来了便捷。

然而，现有的显示牌通常需要外接电源或者采用电池供电，极大的限制了显示牌的使用范围。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种无线通信显示电路及无源显示牌，旨在解决现有的显示牌通常需要外接电源或者采用电池供电，导致显示牌使用范围受限制的问题。

本发明提供了一种无线通信显示电路，与主机端无线连接，所述无线通信显示电路包括：

用于将采集的光信号转化为电信号，并对所述无线通信显示电路进行供电的光电转换模块；

与所述光电转换模块连接，用于与所述主机端进行通信的通信模块；

用于对接收的信息进行显示的显示模块；以及

与所述光电转换模块、所述显示模块以及所述通信模块连接，用于根据所述通信模块接收到所述主机端输出的第一控制信号，并将所述第一控制信号转换为第二控制信号传输给所述显示模块，以使所述显示模块对所述信息进行显示的主控模块。

可选的，所述无线通信显示电路还包括：

与所述光电转换模块以及所述主控模块连接，用于检测超声波发射传感器与待检测物体之间的距离，并向所述主控模块发送检测信号的超声波检测模块。

本发明提供了一种无线通信显示电路及无源显示牌，通过光电转换模块采集环境中的光能，并将光能转换为电能对主控模块以及通信模块进行供电，主控模块通过通信模块与主机端进行交互通信，并根据通信模块输入的第一控制信号向显示模块发送第二控制信号，显示模块根据第二控制信号显示对应的信息，实现了显示牌的信息更新，解决了现有的显示牌需要外接电源或者采用电池供电，导致显示牌使用范围受限制的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提出的一种无线通信显示电路的模块结构示意图；

图2为本发明实施例提出的一种无线通信显示电路的模块结构示意图；

图3为本发明实施例提出的一种无线通信显示电路的光电转换模块的电路结构示意图；

图4为本发明实施例提出的一种无线通信显示电路的通信模块的电路结构示意图；

图5为本发明实施例提出的一种无线通信显示电路的超声波检测模块的电路结构示意图；

图6为本发明实施例提出的一种无线通信显示电路的主控模块的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

图1为本发明实施例中提出的一种无线通信显示电路的模块结构示意图，如图1所示，本实施例中的无线通信显示电路，与主机端无线连接，本实施例中的无线通信显示电路包括：用于将采集的光信号转化为电信号，并对无线通信显示电路进行供电的光电转换模块10；与光电转换模块10连接，用于与主机端进行通信的通信模块30；用于对接收的信息进行显示的显示模块40；以及与光电转换模块10、显示模块40以及通信模块30连接，用于根据通信模块30接收到主机端输出的第一控制信号，并将第一控制信号转换为第二控制信号传输给显示模块40，以使显示模块40对信息进行显示的主控模块20。

在本实施例中，光电转换模块10主要用于对环境中的光进行采集并进行光电转换，当该无线通信显示电路用于电子价格标签时，光电转换模块10用于对电子价格标签所处环境中的微光进行采集，具体的，光电转换模块10与主控模块20连接，主控模块20检测到光电转换模块中的太阳能电池输出的电压信号大于第一预设值后控制光电转换模块10进行能量采集，若太阳能电池输出的电压信号低于第二预设值，则关闭光电转换模块对光信号的采集和转换。

具体的，本实施例中的显示模块40可以为电子价格标签、广告牌等信息显示装置，主机端通过通信模块30与主控模块20进行数据传输，当主机端需要对显示模块40所显示的信息进行更新时，通过通信模块30向主控模块20发送第一控制信号，主控模块20接收到第一控制信号后将第一控制信号转换为驱动显示模块40显示对应信息的第二控制信号，显示模块40接收到第二控制信号后显示对应的显示信息。

作为本发明一实施例，图2为本发明实施例中提出的一种无线通信显示电路的模块结构示意图，如图2所示，本实施例中的无线通信显示电路还包括：与光电转换模块10以及主控模块20连接，用于检测超声波发射传感器与待检测物体之间的距离并向主控模块20发送检测信号的超声波检测模块50。

在本实施例中，超声波检测模块50主要用于检测超声波发射传感器与待测物体的距离，主控模块20根据检测信号向显示模块40输出第三驱动信号以及向主控端发送第三反馈信号。例如，本实施例中的无线通信显示电路用于电子价格标签时，超声波检测模块50检测到预设区域的蔬菜缺少，则向主控端发送第三反馈信号提示蔬菜缺少信息，本实施例中的无线通信显示电路用于广告牌时，若超声波检测模块50检测到有人走近，则向显示模块40输出第三驱动信号驱动显示模块40显示对应的广告信息，实现了低功耗节能的效果。本实施例中的无线通信显示电路还可以用于无源交通信息指示牌、无源物品管理标签等领域，其中，显示模块40显示的对应信息以及主控模块20根据检测信号向显示模块40输出第三驱动信号以及向主控端发送第三反馈信号可以根据用户需要设置。

作为本发明一实施例，光电转换模块10的第一电压检测信号输出端solar10与主控模块20的第一电压检测信号输入端solar连接，光电转换模块10的第一电压反馈信号输入端solar_pwm10与主控模块10的第一电压反馈信号输出端solar_pwm连接，光电转换模块10的第一电压信号输出端vcc10与主控模块20的供电电源输入端vcc连接。

图3为本发明实施例3中提出的一种无线通信显示电路的光电转换模块的电路结构示意图，如图3所示，光电转换模块10包括：太阳能电池板sc、第一开关管m1、第二开关管m2、第一二极管d1、第一电感l1以及第一电容c1。具体的，太阳能电池板sc的负极输出端接地，太阳能电池板sc的正极输出端与第一开关管m1的电流输入端共接作为光电转换模块10的第一电压检测信号输出端solar10，第一开关管m1的控制端与第二开关管m2的控制端共接作为光电转换模块10的第一电压反馈信号输入端solar_pwm10，第一开关管m1的电流输出端与第二开关管m2的电流输入端连接，第二开关管m2的电流输出端、第一二极管d1的阴极以及第一电感l1的第一端共接，第一二极管d2的阳极接地，第一电感l1的第二端与第一电容c1的第一端共接作为光电转换模块10的第一电压信号输出端vcc10，第一电容c1的第二端接地。

作为本发明一实施例，第一开关管m1、第二开关管m2均为p型mos管，具体的，p型mos管的控制端为第一开关管m1、第二开关管m2的控制端，p型mos管的源极为第一开关管m1、第二开关管m2的电流输入端，p型mos管的源极漏极为第一开关管m1、第二开关管m2的电流输出端。

作为本发明一实施例，通信模块30的第一电源端rf_vcc30与主控模块20的射频芯片电源输出端rf_vcc连接，通信模块30的第二电源端vcc30与光电转换模块10的第一电压信号输出端vcc10连接，通信模块30的时钟信号输入端u_sck30与主控模块20的时钟信号输出端u_sck连接，通信模块30的串行数据端u_sdi30与主控模块20的串行数据端u_sdi连接，通信模块30的第一片选信号输入端u_csn30与主控模块20的第一片选信号输出端u_csn连接，通信模块30的第二片选信号输入端u_sdo30与主控模块20的第二片选信号输出端u_sdo连接。

图4为本发明实施例4中提出的一种无线通信显示电路的通信模块的电路结构示意图，如图4所示，在本实施例中，通信模块30包括：射频芯片u1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、第八电容c8、第九电容c9、第十一电容c11、第十二电容c12、第十三电容c13、第十四电容c14、第十五电容c15、第十六电容c16、第二电感l2、第三电感l3、第六电感l6、第七电感l7、第八电感l8、第九电感l9、天线滤波单元301、天线antenna以及第一晶振y1。具体的，射频芯片u1的时钟信号输入端sclk与第十六电容c16的第一端共接作为通信模块30的时钟信号输入端u_sck30，射频芯片u1的串行数据端sdio与第十五电容c15的第一端共接作为通信模块30的串行数据端u_sdi30，射频芯片u1的第一片选信号输入端csb与第十四电容c14的第一端共接作为通信模块30的第一片选信号输入端u_csn30，射频芯片的第二片选信号输入端fcsb与第十三电容c13的第一端共接作为通信模块30的第二片选信号输入端u_sdo30，第十三电容c13的第二端、第十四电容c14的第二端、第十五电容c15的第二端以及第十六电容c16的第二端共接与地相连，射频芯片u1的第一频率信号输出端xo、第一晶振y1的第一端以及第十二电容c12的第一端共接，射频芯片u1的第一频率信号输入端xi、第一晶振y1的第二端以及第十一电容c11的第一端共接，第十一电容c11的第二端与第十二电容c12的第二端共接于地，射频芯片u1的接地端与地连接，射频芯片u1的第一电源端dvdd、第二电容c2的第一端共接作为通信模块30的第一电源端rf_vcc30，第二电容c2的第二端、射频芯片u1的第一接地端、射频芯片u1的第二接地端以及第三电容c3的第一端共接于地，第三电容c3的第二端与射频芯片u1的第二电源端avdd共接作为通信模块30的第二电源端vcc30，射频芯片u1的第一差分信号输入端rfin、第七电容c7的第一端、第八电感l8的第一端以及第六电感l6的第一端共接，第七电容c7的第二端接地，射频芯片u1的第二差分信号输入端rfip、第八电感l8的第二端、第七电感l7的第一端以及第九电容c9的第一端共接，第七电感l7的第二端接地，射频芯片u1的天线信号输入端pa、第九电感l9的第一端以及第六电容c6的第一端共接，第九电感l9的第二端、第四电容c4的第一端以及第五电容c5的第一端共接作为通信模块30的第二电源端vcc30，第四电容c4的第二端以及第五电容c5的第二端共接于地，第六电容c6的第二端与第二电感l2的第一端连接，第二电感l2的第二端、第八电容c8的第一端以及第三电感l3的第一端共接，第三电感l3的第二端、第六电感l6的第二端、第九电容c9的第二端以及天线滤波单元301的第一端共接，天线滤波单元301的第二端与天线antenna连接。

作为本发明一实施例，射频芯片的型号为cmt2300a。

在本实施例中，无线通信显示电路中的通信模块30与主机端交互通信过程中，通过定时唤醒后与主机端通信交互一次，尽可能的较少通信过程中的能耗，即通过尽可能少的等待时间以减少通信过程中的能耗。

具体的，无线通信显示电路定时和主机端进行通信交互，如果主机端有数据更新显示信息，则主机端发送需要更新的数据包，例如价格信息、广告信息等。若无线通信显示电路检测到超声波发射传感器与待测物体的距离在预设距离范围之内，则开始尝试和主机端进行通信，主机端接收到数据后反馈给无线通信显示电路以应答信号，此时无线通信显示电路接收到应答信号后不再发送数据信息，同时显示对应的第二显示信息，若该显示模块用于显示电子货物标签，则该第二显示信息可以为“待补货”、“缺货”等信息。

作为本发明一实施例，参阅图4，天线滤波单元301包括：第四电感l4、第五电感l5以及第十电容c10。具体的，第四电感l4的第一端作为天线滤波单元301的第一端、第四电感l4的第二端、第五电感l5的第一端以及第十电容c10的第一端共接，第十电容c10的第二端接地，第五电感l5的第二端作为天线滤波单元301的第二端。

作为本发明一实施例，超声波检测模块50的电源端amp_vcc50与主控模块20的超声波电源输出端amp_vcc连接，超声波检测模块50的声波输入端us015_con50与主控模块20的声波检测信号输出端us015_con连接，超声波检测模块50的声波输出端us015_int50与主控模块20的声波检测信号输入端us015_int连接，超声波检测模块50的第一脉宽调制信号输入端pwm_a50与主控模块20的第一脉宽调制信号输出端pwm_a连接，超声波检测模块50的第二脉宽调制信号输入端pwm_b50与主控模块20的第二脉宽调制信号输出端pwm_b连接。

图5为本发明实施例5中提出的一种无线通信显示电路的超声波检测模块的电路结构示意图，如图5所示，在本实施例中，超声波检测模块50包括：超声波发射传感器tx、超声波接收传感器rx、运算放大器芯片u2、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15、第十六电阻r16、第十七电阻r17、第十八电阻r18、第十九电阻r19、第二十电阻r20、第十八电容c18、第十九电容c19以及第二二极管d2。具体的，超声波发射传感器50的第一输入端pwm_a50作为超声波检测模块50的第一脉宽调制信号输入端pwm_a50，超声波发射传感器50的第二输入端pwm_b50作为超声波检测模块50的第二脉宽调制信号输入端pwm_b50，超声波接收传感器rx的第一输出端与第一电阻r1的第一端连接，第一电阻r1的第二端、第二电阻r2的第一端、第三电阻r3的第一端以及运算放大器芯片u2的第一负输入端1in-共接，第二电阻r2的第二端、第三电阻r3的第二端、第四电阻r4的第一端以及运算放大器芯片u2的第一输出端1out共接，第十电阻r10的第一端与运算放大器芯片u2的第一正输入端1in+连接，第十电阻r10的第二端接地，第九电阻r9的第一端、第十八电容c18的第一端、第十一电阻r11的第一端以及运算放大器u2的第二正输入端2in+共接，第四电阻r4的第二端、第七电阻r7的第一端以及运算放大器芯片u2的第二负输入端2in-连接，第七电阻r7的第二端、第十九电容c19的第一端以及运算放大器芯片u2的第二输出端2out共接，第十八电容c18的第二端接地，超声波接收传感器u2的第二输出端2out与第五电阻r5的第一端连接，第五电阻r5的第二端与第六电阻r6的第一端连接，第六电阻r6的第二端以及第十四电阻r14的第一端共接作为超声波检测模块50的电源端amp_vcc50，第八电阻r8的第一端与超声波检测模块50的电源端amp_vcc50连接，第八电阻r8的第二端与第九电阻r9的第二端连接，第十一电阻r11的第二端作为超声波检测模块50的声波输入端us015_con50，第十九电容c19的第二端与第十二电阻r12的第一端连接，第十二电阻r12的第二端、第十三电阻r13的第一端以及运算放大器芯片u2的第三负输入端3in-共接，运算放大器芯片u2的第三输出端3out、第十三电阻r13的第二端以及第十七电阻r17的第一端共接，第十四电阻r14的第二端、第十五电阻r15的第一端以及运算放大器芯片u2的第三正输入端3in+共接，第十五电阻r15的第一端、第十六电阻r16的第一端以及运算放大器芯片u2的第四正输入端4in+共接，第十六电阻r16的第二端接地，运算放大器芯片u2的第四负输入端4in-、第二十电容c20的第一端、第十九电阻r19的第一端以及第二二极管d2的正极共接，第二二极管d2的负极与第十七电阻r17的第二端连接，第二十电容c20的第二端以及第十九电阻r19的第二端与超声波检测模块50的电源端amp_vcc50连接，运算放大器芯片u2的第四输出端4out与第十八电阻r18的第一端连接，第十八电阻r18的第二端与第四开关管q4的控制端连接，第四开关管q4的电流输出端接地，第四开关管q4的电流输入端、第二十电阻r20的第一端共接作为超声波检测模块50的声波输出端us015_int50，第二十电阻r20的第二端与超声波检测模块50的电源端amp_vcc50连接。

作为本发明一实施例，运算放大器芯片的信号为lm324。

在本实施例中，超声波发射传感器tx发射超声波信号后，超声波信号遇到待测物体后反射声波，超声波接收传感器rx接收到声波后输出反馈信号至运算放大器芯片，获得超声波发射传感器tx与待测物体之间的距离信息。

作为本发明一实施例，图6为本发明实施例6中提出的一种无线通信显示电路的主控模块的电路结构示意图，如图6所示，主控模块20包括：单片机芯片u3、第二十一电容c21、第二十二电容c22、第二十一电阻r21、第二十二电阻r22、第二十三电容c23、第二十四电容c24以及储能单元201。在本实施例中，单片机芯片u3的电源端vcc、储能单元201的第一端、第二十一电容c21的第一端以及第二十二电容c22的第一端共接作为主控模块20的供电电源输入端vcc，第二十一电容c21的第二端以及第二十二电容c22的第二端与地共接，单片机芯片u3的储能单元控制端batt与储能单元201的控制输入端连接，单片机芯片u3的第一电压检测信号输入端solar作为主控模块20的第一电压检测信号输入端solar，单片机芯片u3的第一电压反馈信号输出端solar_pwm作为主控模块20的第一电压反馈信号输出端solar_pwm，单片机芯片u3的射频芯片电源输出端rf_vcc作为主控模块20的射频芯片电源输出端rf_vcc，单片机芯片u3的时钟信号输出端u_sck作为主控模块20的时钟信号输出端u_sck，单片机芯片u3的第一片选信号输出端u_csn作为主控模块20的第一片选信号输出端u_csn，单片机芯片u3的第二片选信号输出端u_sdo作为主控模块20的第二片选信号输出端u_sdo，单片机芯片u3的超声波电源输出端amp_vcc作为主控模块20的超声波电源输出端amp_vcc，单片机芯片u3的声波检测信号输出端us015_int作为主控模块20的声波检测信号输出端us015_int，单片机芯片u3的声波检测信号输入端us015_con作为主控模块20的声波检测信号输入端us015_con，单片机芯片u3的第一脉宽调制信号输出端pwm_a作为主控模块20的第一脉宽调制信号输出端pwm_a，单片机芯片u3的第二脉宽调制信号输出端pwm_b作为主控模块20的第二脉宽调制信号输出端pwm_b，单片机芯片u3的接地端gnd接地，单片机芯片u3的第一振荡信号端xin与第二十一电阻r21的第一端连接，单片机芯片u3的第二振荡信号端xout与第二十二电阻r22的第一端连接，第二十一电阻r21的第二端、第二晶振y2的第一端以及二十三电容c23的第一端共接，第二十二电阻r22的第二端、第二晶振y2的第二端以及第二十四电容c24的第一端共接，第二十三电容c23的第二端以及二十四电容c24的第二端共接于地。

作为本发明一实施例，单片机芯片u3的型号为msg430g2553。

在本实施例中，单片机芯片u3的复位端rst与复位信号源连接，单片机芯片的p2.2、p2.3、p2.4、p2.5、p3.2、p3.3、p3.4以及p3.5端口依次与显示模块的40的对应的驱动接口与驱动电极连接。

作为本发明一实施例，主控模块20的第一电压检测信号输入端solar对光电转换模块10输出的第一电压检测信号进行检测，若第一电压检测信号高于第一电压预设值，则向光电转换模块10发送第一电压反馈信号控制光电转换模块10进行能量采集，若第一电压检测信号的电压低于第二电压预设值，则通过第一电压反馈信号关闭光电转换模块10中的第一开关管m1以及第二开关管m2。作为本发明一实施例，本实施例中的第二电压预设值可以为1.8v，即太阳能电池板在20-50lux时，输出电压低于1.8v，此时太阳能电池板收集的能量非常弱，无法利用，因此关闭太阳能电池板与主控模块的连接。

当光电转换模块输出的第一电压信号大于主控模块的工作电压时，则光电转换模块对主控模块进行供电，当光电转换模块输出的第一电压信号大于储能单元201的电压时，则通过主控模块20的储能单元控制端batt对储能单元201进行充电，当光电转换模块输出的第一电压信号大于储能单元201的电压的1.4倍时，则主控模块20输出第一电压反馈信号控制光电转换模块10启动mppt系统，获取太阳能的最大能量对储能电池进行充电。

作为本发明一实施例，参阅图6，储能单元201包括：储能电池以及第三开关管m3；储能电池的正极作为储能单元201的第一端，储能电池的负极与第三开关管m3的电流输入端连接，第三开关管m3的控制端作为储能单元201的控制输入端，第三开关管m3的电流输出端接地。

作为本发明一实施例，第三开关管m3为p型mos管，p型mos管的栅极为第三开关管m3的控制端，p型mos管的源极为第三开关管m3的电流输入端，p型mos管的漏极为第三开关管m3的电流输出端。

作为本发明一实施例，显示模块40包括：显示屏，以及与主控模块20连接，用于根据第二控制信号驱动显示屏显示对应的信息的驱动单元。

作为本发明一实施例，本实施例中提出了一种无源显示牌，无源显示牌包括如上述任一项实施例的无线通信显示电路以及用于封装所述无线通信显示电路的外壳。

本发明提供了一种无线通信显示电路及无源显示牌，通过光电转换模块采集环境中的光能，并将光能转换为电能对主控模块以及通信模块进行供电，主控模块通过通信模块与主机端进行交互通信，并根据通信模块输入的第一控制信号向显示模块发送第二控制信号，显示模块根据第二控制信号显示对应的信息，实现了显示牌的信息更新，解决了现有的显示牌需要外接电源或者采用电池供电，导致显示牌使用范围受限制的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。