CN107102587A - 一种电器设备、电器信息交互系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种电器设备、电器信息交互系统及其控制方法，涉及光通讯领域，能够在不改变电器设备硬件结构的基础上将电器设备的运行参数数据简单且稳定的以光通讯的方式传输出去。该电器设备包括：主控板、发光器件；主控板用于获取电器设备的运行参数，并根据运行参数生成光驱动信号；主控板还用于根据光驱动信号驱动发光器件产生光信号。本发明应用于电器设备与外界的信息交互。

Description

一种电器设备、电器信息交互系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及光通讯领域，尤其涉及一种电器设备、电器信息交互系统及其控制方法。

背景技术

为了保证产品能够收到越来越多消费者的青睐，越来越多的电器设备厂商都会对其刚生产出来的电器设备做合格检测或者对产品使用过程中的状态进行检测以确保卖出的产品可以保证用户的安全且正常的使用，这其中，电器设备与终端设备的信息交互是检测的必要过程。而现有的电器设备与终端设备的信息交互一般有两种方式：第一种方式，在产品中布置特定的传感器，并通过检测设备读取传感器获取的参数数据后传输给终端设备。但是这种在产品中布置传感器的方式只适用于检测电器设备的部分参数(温度、湿度等)，不够全面；而且传感器放置的位置对数据的影响较大，所以这种方式传输给终端设备数据的准确性、稳定性和一致性不高，同时放置传感器的数目、位置以及特殊要求等造成该操作难以标准化，传输过程复杂并造成人工浪费。所以为了避免这一点还存在第二种方式，在电器设备上设计一个接口，通过该接口连接电器设备的主控板直接输出电器设备的运行参数数据给终端设备。这第二种方式虽然能够提高数据的一致性，简化并统一操作，但是需要在电器设备上预留数据输出接口，需要进行对主控板结构进行改造，这就使得电器设备相应的硬件结构要进行改动，增加了设计难度，增加了成本，而且系统接口与外部设备对接时，有可能引起设备故障。所以需要一种更稳定简单的信息交互方式来避免对电器设备的硬件改动以节省成本以及降低故障率。

发明内容

本发明的实施例提供一种电器设备、电器信息交互系统及其控制方法，能够在不改变电器设备硬件结构的基础上将电器设备的运行参数数据简单且稳定的以光通讯的方式传输出去。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种电器设备，包括：主控板、发光器件；主控板用于获取电器设备的运行参数，并根据运行参数生成光驱动信号；主控板还用于根据光驱动信号驱动发光器件产生光信号。

第二方面，提供一种电器信息交互系统，包括：电器设备的主控板、电器设备的发光器件、光信号接收器以及终端设备；主控板用于获取电器设备的运行参数，并根据运行参数生成光驱动信号；主控板还用于根据光驱动信号驱动发光器件产生光信号；光信号接收器用于接收发光器件产生的光信号并转换为采用二进制码表示的电信号；光信号接收器还用于将采用二进制码表示的电信号发送给终端设备处理。

第三方面，提供一种第二方面提供的电器信息交互系统的控制方法，包括：电器设备的主控板获取电器设备的运行参数，并根据电器设备的运行参数生成光驱动信号；电器设备的主控板根据光驱动信号驱动电器设备的发光器件生成光信号；发光器件将光信号发送给光信号接收器；光信号接收器将光信号转换为采用二进制码表示的电信号后发送给终端设备处理。

本发明实施例提供的电器设备、电器信息交互系统及其控制方法，因为该电器设备包括：主控板、发光器件；主控板用于获取电器设备的运行参数，并根据运行参数生成光驱动信号；主控板还用于根据光驱动信号驱动发光器件产生光信号。所以在对该电器设备的主控板获取的运行参数(例如：产品运行状态、错误信息和运行时间等)传输到外界时，首先主控板根据电器设备的运行参数生成光驱动信号(例如可以是二进制数据信号)，后根据光驱动信号驱动发光器件生成光信号，这些光信号则承载了电器设备的运行参数，在需要对该电器设备进行检测或者将其运行参数数据传输给用户观看时便可以通过使用光信号接收器接收发光器件所产生的光信号并将其转换为采用二进制码表示的电信号后发送给终端设备处理。本发明实施例提供的电器设备不需要给主控板添加额外的接口，不要对电器设备的相关硬件结构做改变，只需要通过电器设备本身具有的发光器件便可以实现对电器设备主控板获取到的运行参数的数据传输，在需要实现对电器设备和终端设备的信息交互时，只需要在外加一个不需要与电器设备进行电气连接的光信号接收器便可以简单稳定的将运行参数数据传输给终端设备处理。与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案在不改变电器设备的硬件的同时可以简单有效的实现电器设备的主控板获取的运行参数等数据的传输，而且光信号传输是不需要接触连接的，所以当需要对电器设备和终端设备进行信息交互时，也大大降低了在信息交互时时因为接触不良早场的设备故障或者数据传输结果产生偏差等后果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电器设备的结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的电器设备的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的发光器件控制电路结构图；

图4为本发明实施例提供的主控板发送二进制数据的方法流程示意图；

图5为本发明实施例提供的数据时序图；

图6为本发明实施例提供的电器信息交互系统的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的光信号接收器结构示意图；

图8为本发明另一实施例提供的光信号接收器结构示意图；

图9为本发明实施例提供的电器信息交互系统的控制方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

还需要说明的是，本发明实施例中，“的(英文：of)”，“相应的(英文：corresponding，relevant)”和“对应的(英文：corresponding)”有时可以混用，应当指出的是，在不强调其区别时，其所要表达的含义是一致的。

现有技术中，用户在获取自己的电器设备的参数数据时，通常是通过对电器设备的主控板增加对外接口来实现目的。但这种方式需要对电器设备的硬件结构进行改变，而且在信息交互过程中因为使用电气连接的接口也使得数据的传输不够稳定，所以仍然需要改进。

针对上述问题，参照图1所示，本发明实施例提供一种电器设备，该电器设备包括：主控板11、发光器件12；主控板11用于获取电器设备的运行参数，并根据运行参数生成光驱动信号；主控板还用于根据光驱动信号驱动发光器件12产生光信号。

具体的，参照图2所示，这里主控板11可以是微控制单元(MCU，MicrocontrollerUnit)，其发送数据的端口为通用输入/输出口(General Purpose Input Output,GPIO)；发光器件12因为在数据传输过程中需要一直闪烁，所以一般采用低能耗、耐高频且寿命长的LED灯，光接收器中一般包括光敏二极管或光敏电阻。

本发明实施例提供的电器设备，因为该电器设备包括：主控板、发光器件；主控板用于获取电器设备的运行参数，并根据运行参数生成光驱动信号；主控板还用于根据光驱动信号驱动发光器件产生光信号。所以在需要将该电器设备的运行参数与外界进行信息交互时，主控板可以根据需要发送的电器设备的运行参数数据(例如：产品运行状态、错误信息和运行时间等)来控制发光器件按预设规则发光从而产生可以承载该电器设备的运行参数数据的光信号，而后这些光信号可以根据需要通过简单的光电转换后便可以将电器设备的运行参数发送到需要的终端设备中。本发明实施例提供的电器设备不需要给主控板添加额外的接口，只通过产品本身具有的主控板和发光器件便可以将电器设备需要与外界进行交互的运行参数数据传输出去进行处理。本发明实施例提供的技术方案在不改变电器设备的硬件的同时可以简单有效的实现电器设备的主控板获取的运行参数等数据的传输，而且光信号传输是不需要接触连接的，所以当需要对电器设备和终端设备进行信息交互时，也大大降低了在信息交互时时因为接触不良早场的设备故障或者数据传输结果产生偏差等后果。

可选的，光驱动信号为二进制数据即高低电平信号。进一步的，实际电器设备在信息交互过程中，因为由主控板转换得出的二进制数据即高低电平信号中高电平所代表的电压值会较小或者低电平代表的电压值会较大，如果直接输入到发光器件控制端有可能会因为电压不能符合发光器件的发光需求导致发光器件一直发光或者一直不发光，所以可选的，上述实施例提供的电器设备还包括驱动器；主控板连接驱动器，驱动器连接发光器件；主控板发送的光驱动信号通过驱动器转换为控制信号后进入发光器件的控制端对发光器件进行控制，该控制信号的确切电压或者电流等信息主要由光驱动信号通过驱动器产生，该控制信号可以直接进入发光器件的控制端对发光器件的发光情况进行控制。

示例性的，本发明实施例中所使用的驱动器为UL2003驱动器。

具体的，上述实施例中所提到的控制信号也为高低电平信号；参照图3所示，本发明实施例中使用包含三级管和LED灯的控制电路作为发光器件接收控制信号来对LED灯的亮灭进行控制；其中Ctrl端作为整个发光器件的控制端用于接收控制信号，当Ctrl端接收到的控制信号为“0”即低电平时，三极管导通，D1和D2发光；当Ctrl端接收到的控制信号为“1”即高电平时，三极管不导通，D1和D2不发光。需要说明的是，因为在发光器件的电路中使用的三极管类型的不同，会导致三极管导通以及D1和D2发光的条件变为当Ctrl端接收到高电平“0”，此处对于三极管的类型不做具体限制。这样通过主控板输入到控制端不同的二进制数据便可以实现D1和D2的闪烁，数据不同，则闪烁的具体细节便不同，后续通过光电转换得出的电信号也会不同。

需要说明的是，上述实施例中所说的电器设备的发光器件因为需要高频持续的闪光，所以一般选择能符合检测标准的寿命长的LED灯。

示例性的，以光驱动信号为二进制数据为例，参照图4所示，主控板根据需要发送的电器设备的运行参数数据输出二进制数据具体程序流程包括：

401、将需要发送的数据转换为二进制数据。

具体的，当本发明实施例提供的电器设备是需要进行合格检测时，数据可以包括:产品各项参数、产品运行状态、错误信息等。

402、将二进制数据存入数组。

主控板每一次发送的二进制数据称为一帧数据，在本发明提供的实施例中，一帧数据包含32个字节，此处对一帧数据的字节数不做具体限制，具体情况具体考虑。

403、将数组中的数据按预设顺序输出。

参照图5所示，每个字节包含一个起始数据位、8个数据位和一个停止数据位，在实际电路传输中均以高低电平形式传输。在发送一帧数据时，需要一字节数据一字节数据发送，而每一字节的数据也需要从起始位开始依次发送；另外，考虑到发送速率，每一个字节的发送都是每隔3333us(1s/300)发送一位数据，此时数据的传输速率为300bps，此处的3333us不做具体限制，可以根据实际需要的发送速率酌情设置。

具体的，输出的二进制数据需要经过驱动器转换成控制信号后输入至发光器件的控制端对发光器件发光情况进行控制。

404、判断从401步骤开始经过的时间是否经过预设时长。

当从401步骤开始经过的时间超过预设时长，则执行401；当从401步骤开始经过的时间未超过预设时长，则执行404；上述实施例提供的电器设备在与外界终端设备信息交互时，主控板需要实时获取检测系统需要发送的数据，而因为需要保证终端设备得到数据的实效性以及数据变化规律，所以主控板需要每隔预设时长获取需要发送的电器设备的运行参数数据并在将其转换为二进制数据后发送；示例性的，预设时长为3s。

需要说明的是，上述程序流程的各个时间段是通过定时器程序来设置。

为了说明上述实施例中提供的电器设备的具体使用方式，参照图6所示，本发明实施例还提供一种电器信息交互系统，包括：

电器设备的主控板11、电器设备的发光器件12、光信号接收器13以及终端设备14；主控板11用于获取电器设备01的运行参数，并根据运行参数生成光驱动信号；主控板11还用于根据光驱动信号驱动发光器件12产生光信号；光信号接收器13用于接收发光器件12产生的光信号并转换为采用二进制码表示的电信号；光信号接收器13还用于将采用二进制码表示的电信号发送给终端设备14处理。

其中，电器信息交互系统中的电器设备即为本发明前一实施例提供的电器设备。

可选的，因为光驱动信号一般不能直接输入到发光器件中控制发光，所以该电器信息交互系统还包括驱动器，主控板此时具体用于：根据电器设备的运行参数生成光驱动信号，并将光驱动信号输入至驱动器，驱动器将光驱动信号转换为控制信号输入至发光器件的控制端。

可选的，参照图7所示，上述实施例提供的电器信息交互系统中的光信号接收器13包括：光电转换模块131、比较放大模块132和输出模块133；

其中，光电转换模块131用于接收发光器件发出的光信号并将光信号转换为电信号输出给比较放大模块132；比较放大模块132用于接收光电转换模块131发送的电信号并将其放大并转换为采用二进制码表示的电信号后输出给输出模块133；输出模块133用于接收比较放大模块132发送的采用二进制码表示的电信号并输出给数据终端。示例性的，参照图8所示，光信号接收器13的三个组成部分均为具体电路。

需要说明的是，本发明实施例提供的光信号接收器中是先将光信号转换为电信号后再讲电信号比较放大处理后转换为采用二进制码表示的电信号，而这其中的采用二进制码表示的电信号实质也是电信号，但是在这里对分出一个电信号和采用二进制码表示的电信号的原因是，在光信号接收器接收光信号后，因为环境或者接收光角度的问题，如果只单单通过光电转换将光信号转换为电信号，则得到的电信号不仅会比较小而且其高低电平可能并不对称，不利于后期数据终端对获得数据的处理，会造成偏差，所以还需要对这个时期的电信号进行比较放大处理后得到实施例中所说的采用二进制码表示的电信号。

本发明实施例提供的电器信息交互系统，因为该系统包括：电器设备的主控板、电器设备的发光器件、光信号接收器以及终端设备；主控板用于获取电器设备的运行参数，并根据运行参数生成光驱动信号；主控板还用于根据光驱动信号驱动发光器件产生光信号；光信号接收器用于接收发光器件的光信号并转换为采用二进制码表示的电信号；光信号接收器还用于将采用二进制码表示的电信号发送给终端设备处理。所以在对该电器设备的主控板获取的运行参数(例如：产品运行状态、错误信息和运行时间等)进行数据传输时，首先主控板根据电器设备的运行参数生成光驱动信号(例如可以是二进制数据信号)，并根据光驱动信号控制发光器件生成光信号，这些光信号则承载了电器设备的运行参数，在需要对该电器设备进行检测或者将其运行参数数据传输给用户观看时便可以通过使用光信号接收器接收发光器件所产生的光信号并将其转换为采用二进制码表示的电信号后发送给终端设备处理。本发明实施例提供的电器信息交互系统不需要给电器设备的主控板添加额外的接口，不要对电器设备的相关硬件结构做改变，只需要通过电器设备本身具有的发光器件外加一个不需要与电器设备进行电气连接的光信号接收器便可以简单稳定的实现电器设备与终端设备之间的信息交互。与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案在不改变电器设备的硬件的同时可以简单有效的实现电器设备与外界终端设备的信息交互，而且所采用的光信号传输信息的方式是不需要接触连接的，所以当需要对电器设备和终端设备进行信息交互时，也大大降低了在信息交互时时因为接触不良早场的设备故障或者数据传输结果产生偏差等后果。

参照图9所示，基于上述实施例提供的电器信息交互系统，本发明实施例还提供一种电器信息交互系统的控制方法，该方法包括:

901、电器设备的主控板获取电器设备的运行参数，并根据电器设备的运行参数生成光驱动信号。

902、电器设备的主控板根据光驱动信号驱动电器设备的发光器件生成光信号。

可选的，光驱动信号可以为二进制数据，电器设备的主控板根据二进制数据控制发光器件产生或不产生光信号；当二进制数据为“0”时，发光器件产生光信号，当二进制数据为“1”时，发光器件不产生光信号。

可选的，因为光驱动信号代表的电压通常不能满足发光器件发光的要求，所以光驱动信号并不可以直接输入给发光器件控制其发光，所以电器设备的主控板将光驱动信号输入至驱动器，驱动器将光驱动信号转换为控制信号输入至发光器件中控制发光器件产生光信号。

903、发光器件将光信号发送给光信号接收器。

904、光信号接收器将光信号转换为采用二进制码表示的电信号后发送给终端设备处理。

具体的，光信号接收器将光信号转换为采用二进制码表示的电信号包括：光信号接收器将光信号转换为电信号；并将电信号放大后转换为采用二进制码表示的电信号；终端设备在接收到采用二进制码表示的电信号后，由终端设备的CPU对该采用二进制码表示的电信号进行转换处理。

需要说明的是，本发明实施例提供的电器信息交互系统及其控制方法不限于对电子产品或家用电器的检测，还可以广泛应用于电器设备在不同情况或不同需求下与终端设备之间的信息交互。

本发明实施例提供的电器信息交互系统的控制方法，因为该方法包括:电器设备的主控板获取电器设备的运行参数，并根据电器设备的运行参数生成光驱动信号；电器设备的主控板根据光驱动信号驱动电器设备的发光器件生成光信号；发光器件将光信号发送给光信号接收器；光信号接收器将光信号转换为采用二进制码表示的电信号后发送给终端设备处理。所以在需要使一个电器设备和外界终端设备进行信息交互时，首先主控板根据电器设备的运行参数生成光驱动信号(例如可以是二进制数据信号)，并根据光驱动信号驱动发光器件生成光信号，这些光信号则承载了电器设备的运行参数，而后通过使用光信号接收器接收发光器件所产生的光信号并将其转换为采用二进制码表示的电信号后发送给终端设备处理。本发明实施例提供的控制方法在实施时不需要给电器设备的主控板加额外的接口，也不需要给需要检测的产品添加额外的传感器，只通过产品本身具有的发光器件外加一个不需要电气连接的光信号接收器便可以将产品检测后需要发送的数据传输给数据终端处理，与现有技术相比，不仅不需要改变电器设备的硬件结构，而且使得信息交互过程更为稳定准确。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电器设备，其特征在于，包括：主控板、发光器件；

所述主控板用于获取所述电器设备的运行参数，并根据所述运行参数生成光驱动信号；

所述主控板还用于根据所述光驱动信号驱动所述发光器件产生光信号。

2.根据权利要求1所述的电器设备，其特征在于，所述光驱动信号为二进制数据。

3.根据权利要求1或2所述的电器设备，其特征在于，还包括：驱动器；

所述主控板连接所述驱动器，所述驱动器连接所述发光器件；所述主控板发送的光驱动信号通过驱动器转换为控制信号后进入所述发光器件的控制端对所述发光器件进行控制。

4.根据权利要求1所述的电器设备，其特征在于，所述发光器件包括：LED灯。

5.一种电器信息交互系统，包括电器设备的主控板、电器设备的发光器件、光信号接收器以及终端设备；

所述主控板用于获取所述电器设备的运行参数，并根据所述运行参数生成光驱动信号；所述主控板还用于根据所述光驱动信号驱动所述发光器件产生光信号；

所述光信号接收器用于接收所述发光器件产生的光信号并转换为采用二进制码表示的电信号；所述光信号接收器还用于将所述采用二进制码表示的电信号发送给所述终端设备处理。

6.根据权利要求5所述的电器信息交互系统，其特征在于，所述系统还包括驱动器，所述主控板具体用于：

根据所述电器设备的运行参数生成光驱动信号，并将所述光驱动信号输入至所述驱动器；

所述驱动器将所述光驱动信号转换为控制信号输入至发光器件的控制端。

7.根据权利要求5所述的电器信息交互系统，其特征在于，所述光信号接收器包括：光电转换模块、比较放大模块和输出模块；

所述光电转换模块用于接收所述发光器件发出的光信号并将所述光信号转换为电信号输出给比较放大模块；

所述比较放大模块用于接收所述光电转换模块发送的电信号并将其放大并转换为采用二进制码表示的电信号后输出给所述输出模块；

所述输出模块用于接收所述比较放大模块发送的采用二进制码表示的电信号并输出给终端设备。

8.一种如权利要求5-7任一项所述的电器信息交互系统的控制方法，其特征在于，包括：

所述电器设备的主控板获取所述电器设备的运行参数，并根据所述电器设备的运行参数生成光驱动信号；

所述电器设备的主控板根据所述光驱动信号驱动所述电器设备的发光器件生成光信号；

所述发光器件将所述光信号发送给所述光信号接收器；

所述光信号接收器将所述光信号转换为采用二进制码表示的电信号后发送给所述终端设备处理。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述电器设备的主控板根据所述光驱动信号驱动所述电器设备的发光器件生成光信号包括：

所述电器设备的主控板将所述光驱动信号输入至驱动器，所述驱动器将所述光驱动信号转换为控制信号输入至所述发光器件中控制所述发光器件产生光信号。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述光信号接收器将所述光信号转换为采用二进制码表示的电信号包括：

将所述光信号转换为电信号；

将所述电信号放大后转换为采用二进制码表示的电信号。