CN109424990A - 一种燃气灶显示终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气灶显示终端，主要组成部分为：包括微控制单元、电容触摸屏、液晶显示屏、嵌入式Wi‑Fi模块、安卓手机APP模块，所述电容触摸屏将触摸点位置信息传送至微控制单元，微控制单元处理信息发送相应指令给液晶显示屏显示图像；安卓手机APP模块通过TCP协议连接到嵌入式Wi‑Fi模块，嵌入式Wi‑Fi模块通过串口传送指令至微控制单元实现无线控制。本发明应用了基于ARM的构架，解决了传统燃气灶功能单一、缺乏人机互动、客户体验感差的缺点，具有安全可靠、功能强大、使用方便等特点。

Description

一种燃气灶显示终端

技术领域

本发明属于显示终端的技术领域，特别是一种燃气灶显示终端。

背景技术

当前的市面上主流燃气灶显示终端可提供的信息极少甚至没有显示终端，在如今人机交互的主流趋势下，需要大力的改善。半导体技术已取得了巨大的成功，已经渗透到人们的日常生活、工作、娱乐中。近几年来，物联网式的智能家居也逐渐得到了人们的重视，功能单一、缺乏人机互动、客户体验感差的家居产品逐步地被淘汰，一种全新的，智能的，远程操控的家居产品受到各大厂商和科研人员的高度重视。

传统的燃气灶多以机械按键实现调节风力、火力、照明等相关功能，视觉上的反馈几乎为零，在如今的大屏时代，显得格格不入，降低了消费者很大的乐趣。并且受限于距离，只能走到燃气灶附近，才能够到按键进行操作，让消费者极为不方便。虽然存在少数厂商已经开发出通过红外发射器，配套遥控板，实现对燃气灶的控制，但很明显如果能将遥控板换为手机APP，这必能给消费者极大的方便与丰富的体验感。

但是现有技术中尚无相关描述。

发明内容

本发明公开了一种新型的燃气灶显示终端。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种新型的燃气灶显示终端，主要组成部分为：微控制单元、电容触摸屏、液晶显示屏、嵌入式Wi-Fi模块、安卓手机APP模块，连接关系：电容触摸屏将触摸点位置信息传送至微控制单元，微控制单元处理信息发送相应指令给液晶显示屏显示图像；安卓手机APP模块通过TCP协议连接到嵌入式Wi-Fi模块，嵌入式Wi-Fi模块通过串口传送指令至微控制单元实现无线控制。

优选的，微控制单元1采用基于ARM Cortex-M0核的东芝TMPM037，YAMAHA图形转换芯片YGV642为核心控制单元。

优选的，电容触摸屏2采用汇顶GT911系列，分辨率为800x 480(pixels)，最大支持5点触控，以I2C接口与微控制单元1通信。

优选的，液晶显示屏3为24位真彩色RGB显示(16.7万色)，采用RGB接口与微控制单元1通信。

优选的，嵌入式Wi-Fi模块4采用上海庆科推出的EMW3081模块，高度集成ARM-Cortex M3，WLAN MAC/BB/RF，以RS-232与微控制单元1通信。

优选的，安卓手机APP模块5在Android Studio平台开发，适用于Android系统6.0及以上手机。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)本发明采用32位Cortex-M0内核架构，高可靠，上电即运行，零启动时间；2)本发明采用5寸24位真彩色RGB显示(16.7万色)薄膜晶体管型液晶显示屏，支持动画效果；3)本发明最大支持5点触控，可识别单击、双击以及手势的功能，支持选中、移动、缩放菜谱；4)本发明嵌入Wi-Fi模块，可以利用MiCO的TCP/IP协议栈、多种安全加密算法来实现各种嵌入式Wi-Fi应用。还有一系列独立的固件来满足不同的应用场景，如UART-Wi-Fi、透明传输、EasyLink配置、各种云接入服务等；5)本发明配套手机APP，在局域网内安卓手机联网，通过手机进行远程控制。

附图说明

图1为本发明燃气灶显示终端结构图。

图2为本发明微控制单元的内部结构图。

图3为本发明TMPM037对GT911进行读操作时序图。

图4为本发明嵌入式Wi-Fi模块的硬件框图。

图1中，1为微控制单元，2为电容触摸屏，3为薄膜晶体管型液晶显示屏，4为薄膜晶体管型液晶显示屏，5为安卓手机APP模块。

具体实施方式

本发明公开了一种新型的燃气灶显示终端，采用基于ARM Cortex-M0核的东芝TMPM037，YAMAHA图形转换芯片YGV642为核心控制单元，再配置外设电容触摸屏，薄膜晶体管型液晶显示屏，嵌入式Wi-Fi模块和安卓手机APP模块，做成了一款人机交互的显示终端产品，可通过显示终端的电容触摸屏或者安卓手机APP调节燃气灶的风力、火力、照明等，具有动画效果，菜谱推荐的功能，更可以实现远程控制，增强了用户体验和产品档次，因此具有十分广阔的应用前景。

结合附图，本发明的一种燃气灶显示终端，包括微控制单元1、电容触摸屏2、液晶显示屏3、嵌入式Wi-Fi模块4、控制终端5，所述电容触摸屏2将触摸点位置信息传送至与其相连的微控制单元1，微控制单元1处理信息并发送相应指令给液晶显示屏3进行图像显示；控制终端5通过TCP协议连接到嵌入式Wi-Fi模块4，嵌入式Wi-Fi模块4通过串口传送指令至微控制单元1实现无线控制。

所述微控制单元1采用基于ARM Cortex-M0核的东芝TMPM037，其中YAMAHA图形转换芯片YGV642为核心控制单元。

述电容触摸屏2采用汇顶GT911系列，最大支持5点触控，以IIC接口与微控制单元1通信。

所述液晶显示屏3为24位真彩色RGB显示，采用RGB接口与微控制单元1通信。

所述嵌入式Wi-Fi模块4采用上海庆科推出的EMW3081模块，该模块集成ARM-Cortex M3、WLAN MAC/BB/RF，以RS-232与微控制单元1通信。

所述控制终端采用安卓手机5，该手机加载的APP基于Android Studio平台开发，适用于Android系统6.0及以上手机。

下面进行更详细的描述。

本发明的一种基于ARM的燃气灶显示终端，可做成了一款人机交互的智能显示终端产品。

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明：

图1为燃气灶显示终端结构图，它包括微控制单元、电容触摸屏、薄膜晶体管型液晶显示屏、嵌入式Wi-Fi模块、安卓手机APP模块。

1、微控制单元

微控制单元的内部结构详见图2，其中包括Cortex-M0内核的东芝TMPM037，YAMAHA图形转换芯片YGV642，图形存储芯片W25Q256FV。

本发明中的东芝TMPM037除了标准的外围IP提升外，功耗仅是同类产品的2/3，可通过优化总线架构降低整个系统的能耗。TMPM037配备了丰富的通信接口和多用电机控制及IGBT控制计时器，是家电、计算机外围控制仪器和子系统、办公自动化设备以及自动化工厂机器的理想系统控制器。

本发明中的YAMAHA图形转换芯片YGV642通过低成本的系统架构完美实现具有动画效果的人机图形接口界面。使用雅马哈的图形芯片不需要进行复杂的显示控制软件开发，仅通过设定预设图片的显示位置/缩放率/透明度/色彩等12个字节的属性值就可以完成各种复杂的图形显示控制。

本发明中的图形存储芯片W25Q256FV(256M bit)提供了一个有限空间系统的存储解决方案，引脚和电源。W25Q256FV的灵活性和性能远远地超出普通的串行闪存设备。

如图2所示，包括电容触摸屏和嵌入式Wi-Fi模块的外设发送指令给TMPM037，TMPM037解码后通过SPI接口发送指令给YGV642，然后YGV642调用W25Q256FV中的图片，进行图形处理，再由TMPM037把处理后的指令发送给薄膜晶体管型液晶显示屏，做出相应的终端显示。

2、电容触摸屏

本发明中的电容触摸屏采用汇顶GT911系列，GT911与TMPM037通信采用标准IIC通信，最高速率可以支持至400K bps。当手指触摸在触摸屏上时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的坐标。

图3为YGV642对GT911进行读操作时序，其中S为起始信号，Address_W为带写控制位的从设备地址，ACK为应答信号，Register_H、Register_L是待写入的16位寄存器首地址，Data_1至Data_n为数据字节1－n，E是停止信号，Address_R是带读控制位的从设备地址，NACK为最后1字节读完主控回NACK。设定了读操作寄存器地址后，主控可以一次读取1字节，也可以一次性读取多个字节数据，GT911自动递增寄存器地址，将后续数据顺序发送。

3、薄膜晶体管型液晶显示屏

本发明中的薄膜晶体管型液晶显示屏为24位真彩色RGB显示(16.7万色)，采用RGB接口与TMPM037通信。RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一。所以RGB接口就是分三原色输入的视频接口，显示数据不写入DDRAM，直接写屏，速度快，常用于显示视频或动画用。

4、嵌入式Wi-Fi模块

本发明中的嵌入式Wi-Fi模块EMW3081是上海庆科(MXCHIP)推出的高性价比嵌入式Wi-Fi模块，高度集成ARM-Cortex M3,WLAN，MAC/BB/RF，内置512KB SRAM+2MB SDRAM，3.3V单电源供电，邮票孔SMT或插针两种安装方式，支持串口透传，外设：1x HS UART/1xSPI/2x I2C/1×I2S/4x PWM。EMW3081运行MiCO的TCP/IP协议栈、多种安全加密算法来实现各种嵌入式Wi-Fi应用。还有一系列独立的固件来满足不同的应用场景，如UART-Wi-Fi、透明传输、EasyLink配置、各种云接入服务等。

本发明中的嵌入式Wi-Fi模块通过串口URAT与TMPM037实现通信。

本发明中的嵌入式Wi-Fi模块建立TCP连接并作为服务端，在AT指令模式下建网。

图4是嵌入式Wi-Fi模块的硬件框图，主要包括四大部分：Cortex-M3主核，WLANMAC/BB/RF/ANT，控制器和外设，电源管理，其中：

(1)Cortex-M3CPU，工作频率最大至166MHz，内部集成512KB SRAM，2MB SDRAM，支持高速UART，I2C，I2S，SPI，PWM，以及多个GPIO口

(2)2MB的片外SPI Flash用于客户固件定制开发

(3)支持PCB天线和IPEX外置天线

(4)输入电压范围：DC 3.3V

5、安卓手机APP模块

本发明中的安卓手机APP模块在Android Studio平台开发，适用于Android系统6.0及以上手机。

本发明应用了基于ARM的构架，解决了传统燃气灶功能单一、缺乏人机互动、客户体验感差的缺点，具有安全可靠、功能强大、使用方便等特点。

Claims (6)

1.一种燃气灶显示终端，其特征在于，包括微控制单元(1)、电容触摸屏(2)、液晶显示屏(3)、嵌入式Wi-Fi模块(4)、控制终端(5)，所述电容触摸屏(2)将触摸点位置信息传送至与其相连的微控制单元(1)，微控制单元(1)处理信息并发送相应指令给液晶显示屏(3)进行图像显示；控制终端(5)通过TCP协议连接到嵌入式Wi-Fi模块(4)，嵌入式Wi-Fi模块(4)通过串口传送指令至微控制单元(1)实现无线控制。

2.如权利要求1所述的燃气灶显示终端，其特征在于，所述微控制单元(1)采用基于ARMCortex-M0核的东芝TMPM037，其中YAMAHA图形转换芯片YGV642为核心控制单元。

3.如权利要求1所述的燃气灶显示终端，其特征在于，所述电容触摸屏(2)采用汇顶GT911系列，最大支持5点触控，以IIC接口与微控制单元(1)通信。

4.如权利要求1所述的燃气灶显示终端，其特征在于，所述液晶显示屏(3)为24位真彩色RGB显示，采用RGB接口与微控制单元(1)通信。

5.如权利要求1所述的燃气灶显示终端，其特征在于，所述嵌入式Wi-Fi模块(4)采用上海庆科推出的EMW3081模块，该模块集成ARM-Cortex M3、WLAN MAC/BB/RF，以RS-232与微控制单元(1)通信。

6.如权利要求1所述的燃气灶显示终端，其特征在于，所述控制终端采用安卓手机(5)，该手机加载的APP基于Android Studio平台开发，适用于Android系统6.0及以上手机。