CN110460357A - 一种基于磁场编码的近场通信装置、通信方法及通信设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于磁场编码的近场通信电路，涉及物联网技术领域，包括主控电路和受控于主控电路的线圈驱动电路、按键驱动电路、液晶驱动电路和充放电电路；液晶驱动电路连接有字符液晶，线圈驱动电路连接有线圈，按键驱动电路连接有按键。

Description

一种基于磁场编码的近场通信装置、通信方法及通信设备
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，具体的说，是一种基于磁场编码的近场通信装置、通信方法及通信设备。
背景技术
目前大部分物联网产品都要求做低功耗设计，降低电池供电压力提高续航能力，那么需要在产品空闲时通过电路休眠来达到降低功耗的目的。而且部分产品有高等级防水要求，这就需要产品设计时考虑结构的不可拆和防破坏。在一些无按键设计的产品上，如何对产品进行简单的控制操作成为一个难点，特别是产品进入自主休眠状态后，无法手动唤醒。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于磁场编码的近场通信装置、通信方法及通信设备，用于解决现有技术中在一些无按键设计的产品上，如何对产品进行简单的控制操作成为一个难点，特别是产品进入自主休眠状态后，无法手动唤醒的问题。
本发明通过下述技术方案解决上述问题：
一种基于磁场编码的近场通信电路，包括主控电路和受控于主控电路的线圈驱动电路、按键驱动电路、液晶驱动电路和充放电电路；液晶驱动电路连接有字符液晶，线圈驱动电路连接有线圈，按键驱动电路连接有按键。通过利用磁场强度变化来实现非接触式单向控制和通信，成本低，功耗低，可靠性高，无需专用通信芯片，可实现简单通信和控制，很好的解决了现有技术中简单的控制操作成为一个难点，以及产品进入自主休眠状态后，无法手动唤醒的问题。
优选地，所述充放电电路的一端连接有蓄电池。
优选地，所述主控电路为MCU主控电路。
优选地，所述MCU主控电路为单片机主控电路或功能型SOC电路。
基于上述电路，有一种基于磁场编码的近场通信电路的通信方法，该方法包括如下步骤：
步骤1：通过所述基于磁场编码的近场通信电路控制线圈发出时长可控的磁场；
步骤2：根据磁场强度以及持续时长进行编码定义；
步骤3：目标设备的传感器检测到磁场强度之后，主控电路根据步骤2所定义的编码定义进行解码后作出相应处理。
优选地，所述步骤2中，定义连续5秒1高斯的磁场强度为关机操作；定义1秒500毫高斯磁场强度为比特值0；1秒0高斯磁场强度为比特值1。
除上述外，本发明还提出一种基于磁场编码的近场通信设备，包括上述的基于磁场编码的近场通信电路，并采用上述的基于磁场编码的近场通信电路的通信方法。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明利用磁场强度变化来实现非接触式单向控制和通信，成本低，功耗低，可靠性高，无需专用通信芯片，可实现简单通信和控制。
附图说明
图1为本发明的基于磁场编码的近场通信电路结构示意框图；
图2为本发明的基于磁场编码的近场通信电路的通信方法的软件示意框图；
图3为本发明的基于磁场编码的近场通信设备的操作流程示意框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
结合附图1所示，一种基于磁场编码的近场通信电路，包括主控电路和受控于主控电路的线圈驱动电路、按键驱动电路、液晶驱动电路和充放电电路；液晶驱动电路连接有字符液晶，线圈驱动电路连接有线圈，按键驱动电路连接有按键。主控MCU为设备的核心，磁场编码由线圈驱动电路在主控MCU的控制下发出。用户可通过按键和字符液晶完成指令设置的人机交互，除此之外，充放电电路的一端连接有蓄电池，可作为电路的电源。
结合附图2所示，主控MCU通过内置定时器驱动线圈进行发射磁场信号操作，线圈磁场持续时长由主控MCU内置定时器管理，人机交互由按键驱动，主控MCU响应按键操作并控制字符液晶完成人机交互。
结合附图3所示，设备可进行充电操作，上电后使用按键设置好操作指令，再将设备贴近目标设备，使用按键确认发送操作，操作完成后即可拿开设备。
本实施例中，主控MCU为单片机，可以用功能型SOC进行替换，例如蓝牙SOC等，但是必须支持内置定时器模块，支持IO输出开关信号，支持外置芯片驱动等功能。
除上述之外，磁场编码方法，可根据具体情况做适当调整，如果只需要做两三种控制操作，那么使用固定时长的磁场变化即可实现，比如2秒的固定磁场变化为关机，5秒的固定磁场变化为复位等。如果需要更复杂的控制操作，则需使用一个字节(Byte)8比特位(bit)的信息流来实现，先定义比特值0和1的磁场特征，再根据控制字节值来发射对应磁场信息流。比如持续1秒钟500毫高斯强度的磁场为比特0，持续1秒钟0高斯强度的磁场为比特1，则一个8秒长度的磁场变化流就可以表示一个字节的信息。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (7)

1.一种基于磁场编码的近场通信电路，其特征在于：包括主控电路和受控于主控电路的线圈驱动电路、按键驱动电路、液晶驱动电路和充放电电路；液晶驱动电路连接有字符液晶，线圈驱动电路连接有线圈，按键驱动电路连接有按键。
2.根据权利要求1所述的基于磁场编码的近场通信电路，其特征在于：所述充放电电路的一端连接有蓄电池。
3.根据权利要求1所述的基于磁场编码的近场通信电路，其特征在于：所述主控电路为MCU主控电路。
4.根据权利要求3所述的基于磁场编码的近场通信电路，其特征在于：所述MCU主控电路为单片机主控电路或功能型SOC电路。
5.一种基于权利要求1所述基于磁场编码的近场通信电路的通信方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤1：通过所述基于磁场编码的近场通信电路控制线圈发出时长可控的磁场；
步骤2：根据磁场强度以及持续时长进行编码定义；
步骤3：目标设备的传感器检测到磁场强度之后，主控电路根据步骤2所定义的编码定义进行解码后作出相应处理。
6.根据权利要求5所述的基于磁场编码的近场通信电路的通信方法，其特征在于：所述步骤2中，定义连续5秒1高斯的磁场强度为关机操作；定义1秒500毫高斯磁场强度为比特值0；1秒0高斯磁场强度为比特值1。
7.一种基于磁场编码的近场通信设备，其特征在于：包括权利要求1所述的基于磁场编码的近场通信电路，并采用权利要求5所述基于磁场编码的近场通信电路的通信方法。
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