CN108903674A - 一种可隔空操作的电烤箱及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可隔空操作的电烤箱及其控制方法，该发明通过将隔空MCU的电容感应SEG脚设置为输出驱动模式，发送脉冲式驱动电压信号；当有导体接近输入感应传感器时，在导电屏蔽层与导体间就会产生一个耦合电容，人体手指就相当于导体，导体的存在增加了输入感应传感器到地之间的电容，从而依次引起SEG电容感应脚的电容信号变化；电容信号影响到隔空MCU芯片内部振荡器的频率，隔空MCU做手势识别，通过SEG电容感应脚的变化顺序，识别出手势的控制动作与方向从而实现控制作用。

Description

一种可隔空操作的电烤箱及其控制方法

技术领域

本发明涉及智能家电领域，更具体地，涉及一种可隔空操作的电烤箱及其控制方法。

背景技术

在市面上现有的电烤箱，很多电烤箱的操作显示面板，基本都是用机械轻触按键，感应弹簧，旋钮编码器，配合一个MCU主控单元，结合整机的结构尺寸并做些外围的电路设计，做成一种可控制电烤箱整机工作的电控板，此种电控板，你想要实现人机操作，就必须要人与操作面板直接接触，例如要用手按轻触按键，用手旋转编码器，用手触摸感应弹簧等，即使市面上少有的手势感应操作的电控板，原理基本上都是利用多个红外传感器发送与接收的原理来实现手势控制，但是此方案只能局限于上、下、左、右的操作控制。

发明内容

本发明提供一种可隔空操作的电烤箱，该电烤箱可实现多种的隔空手势操作。

本发明的又一目的在于提供一种可隔空操作的电烤箱的控制方法。

为了达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种可隔空操作的电烤箱，包括相互连接的隔空操作模块，显示操作面板，电源负载控制板，电烤箱负载器件；电源负载控制板接入市电对隔空操作模块、显示操作面板、电烤箱负载器件供电；隔空操作模块感知用户的手势动作来对电烤箱进行操作。

本发明整个装置包括：隔空操作模块，显示操作面板，电源负载控制板，电烤箱负载器件。电源负载控制板零火线接入市电后，可以提供线性稳压电源，给各模块的MCU供电，整个系统启动工作，通过隔空操作模块的传感器，识别人的手部动作路线后，其隔空操作MCU芯片内部ADC转换后，将数据以SPI传送方式与显示操作面板的MCU进行通讯，显示操作面板的MCU接收到相应的数据，进行内部处理转换后，以数据包形式发送控制命令给电源负载控制板的MCU,电源负载控制板MCU接收命令并启动相关的负载工作，同时也将温度信息，显示信息和需要反馈的信息时时发送给显示操作面板显示。

进一步地，所述隔空操作模块包括输入感应传感器和隔空操作芯片MCU；所述输入感应传感器包括识别用户单一方向手势操作的一维传感器，还包括可同时识别用户单一和非单一方向手势操作的四维传感器，还包括圆点点击传感器；所述一维传感器、四维传感器和圆点点击传感器均连接至隔空操作芯片MCU。

进一步地，所述一维传感器识别用户上、下、左、右的手势操作，所述四维传感器识别用户上、下、左、右、顺时针旋转和逆时针旋转的手势操作，所述圆点点击传感器识别用户点击手势操作。

优选地，所述一维传感器、四维传感器和圆点点击传感器均设计成直径大于2CM可导电的金属铜箔条，通过调节传感器的铜箔粗细和长度，来调节传感器的有效面积从而来调节感应操作的距离。

本发明中隔空操作模块，由输入感应传感器，隔空操作芯片MCU，隔空操作芯片外围电路组成。其中输入感应传感器又分为：一维传感器，四维传感器，圆点点击传感器（相邻按键大于2CM）三种实现方式，两个一维传感器组合可实现上、下、左、右的手势识别，四维传感器实现上、下、左、右、顺时针旋转、逆时针旋转手势识别，圆点点击传感器实现原地点击手势识别，传感器在电路应用时，需要设计成直径大于2CM可导电的金属铜箔条。可通过调节传感器的铜箔粗细和长度，来调节传感器的有效面积从而来调节感应操作的距离。

优选地，所述隔空操作芯片MCU包括若干电容感应脚SEG且内置有HIGH-QLC振荡电路，来感知用户手势操作。

优选地，为了增加电路的可扩展性，所述隔空操作芯片MCU包括12个电容感应脚。

一种可隔空操作的电烤箱控制方法，包括以下步骤：

S1：将隔空MCU的电容感应SEG脚设置为输出驱动模式，发送脉冲式驱动电压信号；

S2：输入感应传感器与导电屏蔽层之间遍布有分布电容，当有导体接近输入感应传感器时，在导电屏蔽层与导体间就会产生一个耦合电容，人体手指就相当于导体，导体的存在增加了输入感应传感器到地之间的电容，从而依次引起SEG电容感应脚的电容信号变化；

S3：电容信号影响到隔空MCU芯片内部振荡器的频率，隔空MCU做手势识别，通过SEG电容感应脚的变化顺序，识别出手势的控制动作与方向从而实现控制作用。

进一步地，所述隔空MCU识别出手势的控制动作与方向，将数据以SPI传送方式与显示操作面板的MCU。

进一步地，显示操作面板的MCU接收到相应的数据，进行内部处理转换后，以数据包形式发送控制命令给电源负载控制板的MCU，电源负载控制板MCU接收命令并启动相关的负载工作，同时也将温度信息，显示信息和需要反馈的信息时时发送给显示操作面板显示。

进一步地，显示操作面板的MCU与电源负载控制板的MCU的通信方式包括“多线通讯”、“单线通讯”、“串口通讯”和“IIC通讯”。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明设计的电烤箱包括相互连接的隔空操作模块，显示操作面板，电源负载控制板，电烤箱负载器件；电源负载控制板接入市电对隔空操作模块、显示操作面板、电烤箱负载器件供电；隔空操作模块感知用户对手势动作来对电烤箱进行操作；通过将隔空MCU的电容感应SEG脚设置为输出驱动模式，发送脉冲式驱动电压信号；输入感应传感器与导电屏蔽层之间便有很小分布电容，当有导体接近输入感应传感器时，在电极与导体间就会产生一个耦合电容，人体手指就相当于导体，导体的存在增加了输入感应传感器到地之间的电容，从而依次引起SEG电容感应脚的电容信号变化；电容信号影响到隔空MCU芯片内部振荡器的频率，隔空MCU做手势识别，通过SEG电容感应脚的变化顺序，识别出手势的控制动作与方向从而实现控制作用。

附图说明

图1为发明电烤箱的结构图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1所示，一种可隔空操作的电烤箱，包括相互连接的隔空操作模块，显示操作面板，电源负载控制板，电烤箱负载器件；电源负载控制板接入市电对隔空操作模块、显示操作面板、电烤箱负载器件供电；隔空操作模块感知用户的手势动作来对电烤箱进行操作。

隔空操作模块包括输入感应传感器和隔空操作芯片MCU；输入感应传感器包括识别用户单一方向手势操作的一维传感器，还包括可同时识别用户单一和非单一方向手势操作的四维传感器，还包括圆点点击传感器；所述一维传感器、四维传感器和圆点点击传感器均连接至隔空操作芯片MCU。

一维传感器识别用户上、下、左、右的手势操作，四维传感器识别用户上、下、左、右、顺时针旋转和逆时针旋转的手势操作，圆点点击传感器识别用户点击手势操作；一维传感器、四维传感器和圆点点击传感器均设计成直径大于2CM可导电的金属铜箔条，通过调节传感器的铜箔粗细和长度，来调节传感器的有效面积从而来调节感应操作的距离。

该实施例中隔空操作模块，由输入感应传感器，隔空操作芯片MCU，隔空操作芯片外围电路组成。其中输入感应传感器又分为：一维传感器，四维传感器，圆点点击传感器（相邻按键大于2CM）三种实现方式，两个一维传感器组合可实现上、下、左、右的手势识别，四维传感器实现上、下、左、右、顺时针旋转、逆时针旋转手势识别，圆点点击传感器实现原地点击手势识别，传感器在电路应用时，需要设计成直径大于2CM可导电的金属铜箔条。可通过调节传感器的铜箔粗细和长度，来调节传感器的有效面积从而来调节感应操作的距离。

隔空操作芯片MCU包括12个电容感应脚（SEG1-SEG12）且内置有HIGH-QLC振荡电路，来感知用户手势操作。

本发明整个装置划分为：隔空操作模块，显示操作面板，电源负载控制板，电烤箱负载器件。电源负载控制板零火线接入市电后，可以提供线性稳压电源，给各模块的MCU供电，整个系统启动工作，通过隔空操作模块的传感器，识别人的手部动作路线后，其隔空操作MCU芯片内部ADC转换后，将数据以SPI传送方式与显示操作面板的MCU进行通讯，显示操作面板的MCU接收到相应的数据，进行内部处理转换后，以数据包形式发送控制命令给电源负载控制板的MCU,电源负载控制板MCU接收命令并启动相关的负载工作，同时也将温度信息，显示信息和需要反馈的信息时时发送给显示操作面板显示。

实施例2

一种可隔空操作的电烤箱控制方法，包括以下步骤：

S1：将隔空MCU的电容感应SEG脚设置为输出驱动模式，发送脉冲式驱动电压信号；

S2：输入感应传感器与导电屏蔽层之间遍布有分布电容，当有导体接近输入感应传感器时，在导电屏蔽层与导体间就会产生一个耦合电容，人体手指就相当于导体，导体的存在增加了输入感应传感器到地之间的电容，从而依次引起SEG电容感应脚的电容信号变化；

S3：电容信号影响到隔空MCU芯片内部振荡器的频率，隔空MCU做手势识别，通过SEG电容感应脚的变化顺序，识别出手势的控制动作与方向从而实现控制作用。

隔空MCU识别出手势的控制动作与方向，将数据以SPI传送方式与显示操作面板的MCU。

显示操作面板的MCU接收到相应的数据，进行内部处理转换后，以数据包形式发送控制命令给电源负载控制板的MCU，电源负载控制板MCU接收命令并启动相关的负载工作，同时也将温度信息，显示信息和需要反馈的信息时时发送给显示操作面板显示.

显示操作面板的MCU与电源负载控制板的MCU的通信方式包括“多线通讯”、“单线通讯”、“串口通讯”和“IIC通讯”。

其中，本电烤箱可实现的隔空手势控制操作有：

向左挥手—定义为向左选择键；

向右挥手—定义为向右选择键；

向上挥手—定义为返回选择键；

向下挥手—定义为确认选择键；

顺时针旋转—定义为加档选择键；

逆时针旋转—定义为减档选择键；

圆点点击—定位为单点确认键；

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可隔空操作的电烤箱，其特征在于，包括相互连接的隔空操作模块，显示操作面板，电源负载控制板，电烤箱负载器件；电源负载控制板接入市电对隔空操作模块、显示操作面板、电烤箱负载器件供电；隔空操作模块感知用户的手势动作来对电烤箱进行操作。

2.根据权利要求1所述的可隔空操作的电烤箱，其特征在于，所述隔空操作模块包括输入感应传感器和隔空操作芯片MCU；所述输入感应传感器包括识别用户单一方向手势操作的一维传感器，还包括可同时识别用户单一和非单一方向手势操作的四维传感器，还包括圆点点击传感器；所述一维传感器、四维传感器和圆点点击传感器均连接至隔空操作芯片MCU。

3.根据权利要求2所述的可隔空操作的电烤箱，其特征在于，所述一维传感器识别用户上、下、左、右的手势操作，所述四维传感器识别用户上、下、左、右、顺时针旋转和逆时针旋转的手势操作，所述圆点点击传感器识别用户点击手势操作。

4.根据权利要求3所述的可隔空操作的电烤箱，其特征在于，所述一维传感器、四维传感器和圆点点击传感器均设计成直径大于2CM可导电的金属铜箔条，通过调节传感器的铜箔粗细和长度，来调节传感器的有效面积从而来调节感应操作的距离。

5.根据权利要求4所述的可隔空操作的电烤箱，其特征在于，所述隔空操作芯片MCU包括若干电容感应脚SEG且内置有HIGH-QLC振荡电路，来感知用户手势操作。

6.根据权利要求5所述的可隔空操作的电烤箱，其特征在于，所述隔空操作芯片MCU包括12个电容感应脚。

7.一种可隔空操作的电烤箱控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将隔空MCU的电容感应SEG脚设置为输出驱动模式，发送脉冲式驱动电压信号；

S2：输入感应传感器与导电屏蔽层之间遍布有分布电容，当有导体接近输入感应传感器时，在导电屏蔽层与导体间就会产生一个耦合电容，人体手指就相当于导体，导体的存在增加了输入感应传感器到地之间的电容，从而依次引起SEG电容感应脚的电容信号变化；

S3：电容信号影响到隔空MCU芯片内部振荡器的频率，隔空MCU做手势识别，通过SEG电容感应脚的变化顺序，识别出手势的控制动作与方向从而实现控制作用。

8.根据权利要求7所述的可隔空操作的电烤箱控制方法，其特征在于，所述隔空MCU识别出手势的控制动作与方向，将数据以SPI传送方式与显示操作面板的MCU。

9.根据权利要求8所述的可隔空操作的电烤箱控制方法，其特征在于，显示操作面板的MCU接收到相应的数据，进行内部处理转换后，以数据包形式发送控制命令给电源负载控制板的MCU，电源负载控制板MCU接收命令并启动相关的负载工作，同时也将温度信息，显示信息和需要反馈的信息时时发送给显示操作面板显示。

10.根据权利要求9所述的可隔空操作的电烤箱控制方法，其特征在于，显示操作面板的MCU与电源负载控制板的MCU的通信方式包括“多线通讯”、“单线通讯”、“串口通讯”和“IIC通讯”。