根据记数法可以输入通信用固有识别ID的通信收发装置的制作方法

文档序号:16806805发布日期:2019-02-10 13:06阅读:106来源:国知局
根据记数法可以输入通信用固有识别ID的通信收发装置的制作方法

多个设备用通信相互连接时,各通信收发装置具有可供其它设备识别自己的固有的设备识别id(identification)码,各通信设备的微控制器利用该id从通过通信线进入的信息中只选择与自己id一致的信息进行通信。该id码也称为地址(address)。本发明涉及对通信设备或用通信受控制的设备上应用将固有识别id根据记数法原理利用按钮或开关简单输入的方法的通信设备。



背景技术:

在rs-485通信等以多点方式设置通信设备,将要通信的设备id码和data一起传送,由各通信设备分析通信包后,仅取对应自己的id的包数据,然后选择性地运行。

zigbee或zwave等无线通信也以同样方法判断传递于各通信设备的data是否是传送给自己的。以有线通信控制多个照明的dali或dmx512也具有输入对应各个address的id的手段,主要输入具有dip开关或专用显示装置的开关。

zigbee或zwave及其它有无线通信技术上可以视为通信id,用有线通信控制的dmx512、dali等照明控制设备等中可以视为控制对象id,但最终在通信过程中用以识别接收部,故下称通信id。dmx512、dali等照明控制设备等用通信控制的设备将通信设备作为其结构的一部分,因此将实际控制对象id视为通信id也无妨。

输入通信id或地址的最常用方式是利用将多个单一开关结合成一个元件的dip开关。各个单一开关是对on/off的状态组合匹配二进数之后,在微控制器上接收dip开关的状态作为通信id应用。

另外也有将多个拨动开关连接起来发挥与dip开关同样的功能,将与旋转程度对应的通信id相关输入值作为id输入的数字式波段开关。

应用其它用以输入id的专用设备时,利用uart、spi、i2c、usb、wi-fi、蓝牙、zigbee及其它各种微控制器可应用的有无线通信设备,通过通信被输入从专用设备获取的id值后作为id使用。

其它用以id输入的专用设备的输入装置可以通过dip开关或多个拨动开关或波段开关的组合输入id,或者用匹配十进数或十六进数数字的键盘输入,也可以是触摸板。

并且可以将不是与id或地址对应而是根据运行模式等设备的固有设置值利用十进数或十六进数的其它位数输入,也可以包括显示当前输入状态的led、lcd及其它显示设备。

也可以利用具有up、down开关,随着按下开关位数数字增减,并将该值用7-段显示设备显示的装置接收id输入。也可以在通信设备本身或用通过通信控制的设备本身上实现,并用该种方式另行连接的设备上接收输入的值。

也可以用在pc或智能手机、触摸板等信息设备上驱动的程序上将输入值输入,将该结果通过连接可与usb、uart及其它微控制器通信的装置传送id而输入,也可以利用wi-fi、iot、zigbee、蓝牙等无线通信装置与微控制器通信而输入id。

但这些各种输入装置相对复杂,价格高昂,有时因与二进制数字的换算问题,导致维护困难的问题。dip开关元件是集合有多个单一开关,因各偏置电流导致的电力消耗较大。

若要用up、down的双开关增减位数值,首先至少要有两个开关,另外需具备可以显示增减状态的7-段,因此比较复杂。

为根据id的长度输入与各位值对应的位数值而连变更位数的开关都利用时,如果使用多个开关,则在极小的通信装备上容易引起所占的空间的问题,若多个开关值全部被输入时,则存在微控制器的输入端条件有限的问题。



技术实现要素:

技术问题

现有通信设备或用通信控制的设备的输入识别用id的方式是,由微控制器的输入端接收dip开关或旋转开关、多个切换开关的输入,或者通过将7-段显示设备和up、down等位数变更的开关被输入,或者利用与专用id、输入设备、pc、智能手机、平板、智能板、触摸型输入设备的通信功能通过微控制器的通信端被输入的方法。

本发明是需要固有id的通信设备或用通信控制的设备上给微控制器输入通信id并确认时,可以提出比现有方式所占空间较小,系统设计可以多样化,低功耗且经济的方法。

技术方案

以下装置是指通信装置或用通信控制的装置的一部分线路结构,也可以是被连接的外部模块。根据优选的实施例,最优选的是通信装置或用通信控制的装置中起到主要作用的微控制器上用端口连接着开关和led的形态。因此所谓的装置也可以被解决为如上所述的装置的结构的一部分,与通信装置或用通信控制的装置并不是独立的。

用通信控制的装置的主要功能通常由微控制器执行,微控制器通常包括通信装置功能,同时也可以执行控制功能,因此所谓通信装置也包括用通信控制的装置。

本发明启用用手指输入的手段。主要用手指按的按钮开关且必需使用触摸传感器或触摸屏的通信装置中也可以使用该触摸传感器或触摸屏上的触摸感应输入手段。

即便使用一个“位数输入手段”,但可以启用两个,用于其它用途。例如,不是输入实际id值,而是输入现在开始输入id或请求显示输入的id的信号时,可以用第二的“位数输入手段”分别进行,也可以用一个“位数输入手段”一起进行。

“位数输入手段”的开关信号或触摸信号是用以输入其它线路,在该线上接收按压或触摸状态的输入而处理信息。下面开关被按下或被触摸时称为“位数输入手段”的“on”,放开开关或者释放触摸时称为“位数输入手段”的“off”。

“位数输入手段”是通常与微控制器的输入端连接,使微控制器来识别“on/off”,并数该切换的次数。计算按下并放开所需时间或不按一定时间并经过的时间等作为主要输入信息应用。为此与“位数输入手段”连接的线路或微控制器上具备定时器。定时器用以计算“位数输入手段”的输入状态值的变换时间,由线路或微控制器来掌握“位数输入手段”的输入状态一定时间内不变并保持的状态。

“位数输入手段”可以一定时间内反复输入数字,可以暂停一定时间,或者一定时间以上保持按下的状态,从而输入id位数变更。如上所述需保持规定时间以上的状态,但需要一种方法来告知输入人该规定时间已过。

可以利用led发光状态或可视面板或屏幕显示或音响发生装置的蜂鸣音告知时间是否已过。该手段就是“信息显示装置”。“信息显示装置”也可以用作显示输入的id为多少的手段,例如,用led发光的反复次数表示id值的各位数系数,一定时间不显示或区别显示而显示位数的变更,从而显示输入的id。

通信装置本身具有触摸屏或板等lcd、oled及其它可视显示装置时,不需反复次数,可以在画面上用十进数或十六进数直接显示该系数值。

以“位数输入手段”的特定状态反复次数输入id的某个位值中的0~9系数,以一定时间暂停期(已过时用led显示该情况)输入下一位数的系数时,需要其输入被连接的线路或微控制器上利用位数暂停期的次数和各暂停期之间的系数计算id的计算部。如果利用微控制器,则应用微控制器的运算功能运算即可。

也可以将id用十六进数而非十进数显示,根据各位数输入id。此时各系数不是0~9,而是0×0~0~f。

计算的id是存储在具备蓄电池的sram或eeprom或闪存及其它非易失性存储装置中,即使断电,但初始化时可以重新读取作为id应用。也可以应用微控制器内部的非易失性存储空间,也可以启用分别连接的非易失性存储空间。

有益效果

给通信装置输入识别id的现有方法是利用将多个单一开关组合的dip开关或多个切换开关、旋转开关或专用id、输入装置、up、down的位数增减和7-段显示装置或者为输入id而用通信连接的pc、智能手机、平板、智能板、触摸板式输入装置等各种输入装置,但相对费用较高,元件价格和占用空间也是一种负担,但本发明是可以用一个开关和一个led也可以输入通信id,从而解决费用和空间的问题。

dip开关是根据单一开关的各个设置,输入二进数的id时,各位的单一开关需一次性全部具备,因此占用空间,虽然小,但根据开关的数量,耗电量也较大。

本发明是一个或两个按压开关,优选地,利用通过触觉(咔哒声)容易识别按压状况的触觉开关(轻触开关)或触摸感应输入id值,且费用少,所占空间小,产品设计比较自由,耗电量小,在小型通信装置上输入id有较大优势。

在不具备输入的id显示装置的设备也可以通过led利用闪烁显示id,因此在输入的id显示上也具有同样的优势和效果。

附图说明

图1是显示本发明的装置中“位数输入手段”为开关时id输入开始或输入的id显示过程的顺序图;

图2是显示本发明的装置中“位数输入手段”为开关时id输入过程的顺序图;

图3是显示本发明的装置中“位数输入手段”为开关且“信息显示装置”为led时id显示过程的顺序图。

最佳实施方式

本发明是优选地,可以应用到对电机驱动、空调等执行各种远程控制的控制部,或者取得各种信息后利用利用通信远程通知信息的传感器部的通信模块。

最优选地,在执行通信功能的微控制器的输入端连接led闪烁功能和用手按压的按压后应用微控制器的内置定时器会简单有益。

以按下一个开关的次数计算id特定位值的位数并被输入,如果一定时间没有开关输入,由led显示,将此理解成下一位数的位数输入时间,反复下一位值的位数的方式应用一个led和一个开关以及接收该输入的微控制器的定时器,利用微控制器的运算和存储装置运算各位数的位数值掌握输入的id,然后存储到存储装置上。

显示当前输入的id值的功能也对开关的短暂按压反应,位数的变更是使led关闭一定时间,位数值是以反复闪烁的次数显示多位的id。这是作为确认输入的id的方法并行为宜。

而且将id更新输入时,将开关按下一定时间以上,并由微控制器掌握这些并开始输入id的形式实施本发明即可。

具体实施方式

假设id使用位值记数法(positionalnotation)即十进数系统,则识别一、十、百、千、万等各位数,分成输入表示下一位系数的意义的“位数变更输入”和在各位数上输入系数0、1、2、3、4、5、6、7、8、9的“系数输入过程”,根据“位数变更输入”和“系数输入过程”反复几次可以输入两位数、三位数、四位数等其它位数的id。如果采用十六进数制,则系数为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15,如一个16、16的平方、16的立方,具有各位数的乘方。

常规运行时,由将开关按下“id输入开始输入时间(t1)”以上被输入的微控制器定时器识别时进入输入步骤。

根据id的十进法或十六进法的位数反复“系数输入过程”和“位数变更输入”,在各十进法或十六进法的位数中输入系数。“系数输入”手段利用“位数输入手段”,“位数变更输入”通过“位数输入手段”的“off”状态已过一定时间来执行“位数变更输入”。

开始输入时,电子设备无法识别出是几位数的id,因此根据“位数变更输入”几次进行决定应输入的id的长度,没有更多位是表示截止最终输入的输入即“步骤终止输入”被输入后id输入才被终止,并决定id长度和id值。“步骤终止输入”手段与“位数变更输入”相似,采用将“位数输入手段”的“on”或“off”时间变更的方法。

1位的系数被输入后,不进行“位数变更输入”,而是进行向微控制器通报id输入过程已完成的“步骤终止输入”,使“位数输入手段”的“off”或“on”保持比“位数输入时间(t2)”更长以上时间即“步骤终止输入时间(t3)”以上,则计时器对此确认后判断id输入已终止。

可从位数高的一侧开始向1的位侧继续输入,也可以从1的位侧开始逆向输入系数。最终在微控制器等计算id时,考虑既定方向,按对各系数乘以的10的乘方或16的乘方值的大小顺序并逆序乘即可。

“位数输入手段”为开关且led时,在使用微控制器的电子设备上输入id十进数“375”的例子如下。

按“id输入开始输入”->“系数输入过程(3)”->“位数变更输入”->“系数输入过程(7)”->“位数变更输入”->“系数输入过程(5)”->“步骤终止输入”的顺序进行。id375的输入中,系数的输入从1位开始按逆即5、7、3的顺序输入也可以。

各系数输入是将按下开关再放开的动作(“on”后“off”)反复进行系数程度。系数为3,按下后放开的动作反复三次。此时“off”的时间应比“位数输入时间(t2)”更短的时间内使后续切换的“on”被开启。否则会被判断成“位数变更输入”而非系数增加所需的切换。

系数为0时,微控制器的定时器识别到“位数输入时间(t2)”内开关未被按下或该时间内持续被按下,则成为下一位数的系数输入状况。

为了表示“位数输入时间(t2)”已过即位数已变更,按下一位数的系数需重新输入,因此led中显示闪烁或“on”状况时,可以根据此开始输入下一位的系数输入。

然后为了输入下一位系数7,将开关按下再放开反复7次“on/off”的切换以后,重新等待“位数输入时间(t2)”的“off状态”,然后执行“位数变更输入”。

led通过on或闪烁显示“位数输入时间(t2)”已过,则重新进行与系数5相应的五次反复开关“on/off”切换输入。3系数输入、位数变更输入、7系数输入、位数变更输入、5系数输入结束后,1位不是位数变更输入,而是作为输入已结束的输入,被定时器判定为在“步骤终止输入时间(t3)”内未按开关,而是置于“off”或者在该时间内将开关持续按成“on”时,id输入过程结束。

“运算装置”是将输入的3、7、5视为各位数的系数,根据各“系数输入过程”是在几位“位数变更输入”之间形成的值乘以10的乘方值,对第一个输入的系数乘以整10的“位数变更输入”次数乘值,对第二个输入的系数乘以10的“位数变更输入”次数乘值,对第三个输入的系数乘以10的“位数变更输入”次数乘值后相加。就是,对375的3、7、5分别乘以100、10、1后相加是3×100+7×10+5×1=375,由此计算id,将此存储到非易失性存储装置中,然后作为id使用。“运算装置”是也可以利用微控制器中内置的“运算装置”

系数为0时从反复切换10次或者一定时间不输入的方法(输入0次)中二选一。如果以十六进制使用id,则系数0是采用切换16次或者一定时间不输入的方法(输入0次)。

输入过程中时间间隔是确认“位数输入时间(t2)”或“步骤终止输入时间(t3)”是否已过,并定为t2<t3。系数输入过程是t<t2的时间t之内“位数输入手段”需被“off”同时切换,“位数变更输入”是t2<t<t3即t时间内“位数输入手段”持续被“off”或者“on”。输入终止时“位数输入手段”如果持续t3<t即t时间,则定时器对此进行判断而得知输入已结束。

对于“位数输入时间(t2)”或者“步骤终止输入时间(t3)”已过与否,输入的人无法准确掌握,因此可以通过led发光的“on”或者闪烁来掌握。包括触摸屏或其它画面显示装置的电子设备中,可以通过这些画面显示装置直接告知数字。如果系统配备蜂鸣器或扬声器,则可以使用短的蜂鸣声。如上所述,将led或者画面显示装置或音响发生装置称为“信息显示装置”。

“信息显示装置”与连接的线路或微控制器的定时器运行联动起来,输入过程中用以显示“位数输入时间(t2)”已过请输入下一位数系数。也可以用以告知“步骤终止输入时间(t3)”也已过故输入步骤已结束。

“信息显示装置”也可以用以显示已输入存储的id是多少,将输入存储的id的各位系数用led闪烁或其它“信息显示装置”显示(led或音响显示手段是系数为0时,一定时间不做任何动作,或者进行十次动作,十六进进数制是不做任何动作或者进行十六次动作),系数显示结束然后显示下一系数的意思是通过led或音响显示装置在“显示位数变更时间(t4)”内不做任何运行的方法显示。使用可用画面显示信息的“信息显示装置”时,也可以采用画面上特殊显示或者移位用数字显示系数值的方法。

显示id时作为id显示已完的显示即因没有需再显示的内容而显示,因此作为请计算id的显示,在“显示id输出终止时间(t4)”内任何“信息显示装置”上没有任何运行或者该时间led的发光或者保持“信息显示装置”上的显示,从而告知用户id显示已完成。将画面屏幕用作“信息显示装置”时,直接将十进数值的id用数字显示在画面会更方便。

对于请求显示id的医生的输入或者要重新输入id的医生的输入,也可以直接使用用于系数输入的“位数输入手段”,将系数输入和作用可以分别使用“第二位数输入手段”。根据“位数输入手段”的运行是在输入开始以后还是之前进行,区别是id输入过程,还是请求显示id或者是要开始id输入的意思。

但请求显示id的意思输入和要重新输入id的意思的输入是需相互区别,因此电子设备正常运行的过程中即尚未开始输入之前,若“位数输入手段”或“第二位数输入手段”的输入为“on”,比“id输入开始输入时间(t1)”更短地保持,则视为请求显示id的意思,若保持地更长(开关被按下并保持),则视为当前已经进入输入新id值的步骤,进行输入步骤即可。

id显示上也需要可区别系数位数的过程,其就是“显示位数变更时间(t4)”,可区别id显示已完的时间就是“显示id输入终止时间(t5)”。

输入的人难以知道显示是否已过“id输入开始输入时间(t1)”、“位数输入时间(t2)”、“步骤终止输入时间(t3)”、“显示位数变更时间(t4)”、“显示id输出终止时间(t5)”的各时间,因此由定时器对此进行判断,由“信息显示装置”通过“on”或各周期的闪烁通报输入的人已到达该时间(led),输入的人根据该显示进行id输入过程。而且如果不是led,而是使用触摸屏或板等lcd、oled及其它可视显示装置的画面,则在画面上可以用十进数或十六进数的数字直接显示各系数值。

最初id未被输入,并接收请求显示id的输入时,在“信息显示装置”上做出特殊显示会较方便。如使用led时,可以将极短周期的闪烁持续一定时间以上。极短周期的闪烁也可以用以通报id输入过程已开启。最初id未被输入时,如果收到请求显示id的输入,则自动切换成id输入开启,并为该显示,显示成短周期的led闪烁,显示请求开始id输入。

如上所述,使用十进数制时,如果利用输入的各位中的0~9的系数输入或者十六进数制中各位的0x0~0xf的系数及其前后的“位数变更输入”,则连接的线路或微控制器的运算装置可以计算出十进数或十六进数的id值。计算的id值是存储到非易失性存储空间,可以存储到微控制器的内置非易失性存储空间或外部存储装置中,重新初始化时读取该值作为id使用。

工业应用

家庭或公用大厦、公共设施等各种场所都需要照明、电机、空调、湿度、温度、安全等各种用途的控制需求和传感器网络需求,中央管理站或管理员需要远程控制分散的各种控制终端,执行从各传感器收集各种所需传感信息的功能。

分散的多个控制对象和传感器是为了利用通信收集传感信息而具有通信功能部,从多个控制对象中选择对象进行控制,或者为了获取传感器信息,赋予可识别各控制对象或传感器的固有id,将该id包括在通信数据包内,仅对对应自己id的数据包信息或控制值产生反应,或者可以附加使用被检测到传感器值的位置信息。控制对象的传感器是为了能够远程连接,均具有通信功能部,因此被理解为实际传感器或控制对象id与通信id是一样的。zigbee、zwave等各种无线通信或rs-485、dali、dmx等各种有线控制通信也是同样的。

本发明如上所述根据从事远程控制或感应的工业的各业务中设置的控制终端或传感器上需输入实际识别id的需求,对现有id输入方式上存在的缺陷进行了改进,因此可在工业上应用。

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