CN111091701A - 一种基于红外通信的按键触发方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及红外通信领域，尤其涉及一种基于红外通信的按键触发方法及系统，所述方法包括：通过控制模块控制红外发射模块发送按键扫描数据；通过对红外发射模块的通信端口进行按键操作，使红外接收模块接收到红外发射模块发送的按键扫描数据；通过控制模块根据接收到的按键扫描数据判断按键操作的持续时间，并根据按键操作的时间输出对应的控制指令以触发对应的功能。本发明具备以下有益效果：只需按键操作以触发不同的功能，而不需要机械按键或霍尔等器件来实现，降低了成本，而且按键操作无机械损耗，不会破坏装置结构的一致性，可以提高产品的防护能力。
Description
技术领域
本发明涉及红外通信领域，尤其涉及一种基于红外通信的按键触发方法及系统。
背景技术
随改革开放的进一步深化，推动了智慧水务的发展，智能水表逐渐将替代传统机械水表，促使水表朝着更安全、更可靠、更智能的方向发展。智能水表的主要功能为以下几个方面，计量、远程通信和本地通信。
本地通信一般采用非接触的红外通信，现有技术中红外通信都采用机械按键激活方式，在不使用时处于电源断开状态避免受干扰产生暗电流。但是由于水表的防护等级要求达到IP68，而机械按键会打破水表外壳的完整性，形成IP防护的薄弱点。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种基于红外通信的按键触发方法及系统。
一种基于红外通信的按键触发方法，应用于仪表装置，所示仪表装置包括红外发射模块、红外接收模块以及与红外发射模块、红外接收模块连接的控制模块，所述方法包括：
通过控制模块控制红外发射模块发送按键扫描数据；
通过对红外发射模块的通信端口进行按键操作，使红外接收模块接收到红外发射模块发送的按键扫描数据；
通过控制模块根据接收到的按键扫描数据判断按键操作的持续时间，并根据按键操作的时间输出对应的控制指令以触发对应的功能。
优选的，所述通过控制模块控制红外发射模块发送按键扫描数据包括：
所述控制模块控制红外发射模块以第一频率设定值发送按键扫描数据，当红外接收模块接收到红外发射模块发送的按键扫描数据时，所述控制模块控制红外发射模块提高数据发送的频率以第二频率设定值发送按键扫描数据。
优选的，所述通过控制模块根据接收到的按键扫描数据判断按键操作的持续时间包括：
所述控制模块对红外接收模块接收的数据进行按键扫描数据与业务数据的区分，并根据接收到的按键扫描数据判断按键操作的持续时间。
一种基于红外通信的按键触发系统，包括：红外发射模块、红外接收模块以及与红外发射模块、红外接收模块连接的控制模块，
所述控制模块用于控制红外发射模块发送按键扫描数据，当红外接收模块接收到发送的按键扫描数据时，则判断在进行按键操作，还用于计算按键操作的持续时间，并根据按键操作的时间输出对应的控制指令以触发对应的功能。
优选的，所述控制模块还用于控制红外发射模块以第一频率设定值发送按键扫描数据，当红外接收模块接收到红外发射模块发送的按键扫描数据时，所述控制模块控制红外发射模块提高数据发送的频率以第二频率设定值发送按键扫描数据。
优选的，所述控制模块还用于对红外接收模块接收的数据进行按键扫描数据与业务数据的区分，并根据接收到的按键扫描数据判断按键操作的持续时间。
优选的，所述红外发射模块包括电阻R1、R2、三极管Q1、红外二极管D1，所述电阻R1的一端连接控制模块，另一端连接三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极连接红外接收模块，所述三极管Q1的集电极连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接红外二极管D1的正极，所述二极管D1的负极连接公共地GND。
优选的，所述红外接收模块包括电阻R3、R4、R5、电容C1、光敏三极管Q2以及三极管Q3，所述电容C1的一端连接红外发射模块，电容C1的另一端连接公共地，所述光敏三极管Q2的集电极连接红外发射模块，光敏三极管Q2的发射极连接电阻R3的一端以及电阻R4的一端，所述电阻R3的另一端连接公共地GND，所述电阻R4的另一端连接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的集电极连接电阻R5的一端以及控制模块，三极管Q3的发射极连接公共地GND，所述电阻R4的另一端连接红外发射模块。
优选的，还包括与红外发射模块、红外接收模块连接的电源控制模块，用于对红外发射模块、红外接收模块的供电进行控制。
优选的，所述电源控制模块包括电阻R6、三极管Q4以及电容C2，所述电阻R6的一端连接控制模块，另一端连接三极管Q4的基极，所述三极管Q4的集电极连接红外发射模块、红外接收模块，三极管Q4的发射极连接电源端以及电容C2的一端，所述电容C2的另一端连接公共地。
本发明具备以下有益效果：
1.通过控制模块控制红外发射模块发送按键扫描数据，通过对红外发射模块的通信端口进行按键操作，使红外接收模块接收到红外发射模块发送的按键扫描数据，通过控制模块根据接收到的按键扫描数据判断按键操作的持续时间，并根据按键操作的时间输出对应的控制指令以触发对应的功能，而不需要机械按键或霍尔等器件来实现，降低了成本，而且按键操作无机械损耗，不会破坏装置结构的一致性，可以提高产品的防护能力；
2.通过控制模块控制红外发射模块以第一频率设定值发送按键扫描数据，当红外接收模块接收到红外发射模块发送的按键扫描数据时，所述控制模块控制红外发射模块提高数据发送的频率以第二频率设定值发送按键扫描数据，从而实现操作时间的准确计算，避免了触发错误的功能；
3.所述控制模块对红外接收模块接收的数据进行按键扫描数据与业务数据的区分，并根据接收到的按键扫描数据判断按键操作的持续时间，通过对按键扫描数据与业务数据的区分实现操作时间的准确计算，从而避免了触发错误的功能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明一实施例一种基于红外通信的按键触发方法的示意性流程图；
图2是本发明一实施例一种基于红外通信的按键触发系统的示意性模块连接图；
图3是本发明一实施例一种基于红外通信的按键触发系统的电路原理图；
图4是本发明另一实施例一种基于红外通信的按键触发系统的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
本发明实施例的基本思想是通过控制模块控制红外发射模块发送按键扫描数据，通过对红外发射模块的通信端口进行按键操作，使红外接收模块接收到红外发射模块发送的按键扫描数据，通过控制模块根据接收到的按键扫描数据判断按键操作的持续时间，并根据按键操作的时间输出对应的控制指令以触发对应的功能。
需要说明的是，本实施例一种基于红外通信的按键触发方法，可以应用在具备红外通信功能的仪表装置，仪表装置包括红外发射模块、红外接收模块以及与红外发射模块、红外接收模块连接的控制模块。同样该方法也可以应用在具备红外通信功能的其他装置，在本实施例中并不对其进行限制。
基于上述构想，本发明实施例一提出一种基于红外通信的按键触发方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1：通过控制模块控制红外发射模块发送按键扫描数据。
控制红外发射模块以第一频率设定值发送按键扫描数据，当红外接收模块接收到红外发射模块发送的按键扫描数据时，控制模块控制红外发射模块提高数据发送的频率以第二频率设定值发送按键扫描数据。
通常情况下，红外发射模块和红外接收模块具有两种状态，一种状态是与外界设备红外通信以实现数据的交互，另一种状态是处于待机状态，即不与外界设备红外通信。
当处于待机状态时，控制模块以第一频率设定值间隔打开红外发射模块和红外接收模块的电源，通过红外发射模块发送固定的按键扫描数据。当无按键操作时，红外接收模块不会收到任何数据，无需进行处理；当有按键操作时，红外接收模块能收到发送的按键扫描数据，收到发送的按键扫描数据后认为是已按键操作，此时提高数据发送的频率以第二频率设定值发送按键扫描数据，第二频率设定值远远大于第一频率设定值以实现对按键操作的时间准确的计算。
当与外界设备红外通信以实现数据的交互时，此时处于按键扫描与红外通信共用状态。为避免发送按键扫描数据与通讯数据的交互产生冲突，在本实施例中分别设定发送按键扫描数据的时间以及与外界通信的时间，并将其错开。当到发送按键扫描数据的时间时，发送按键扫描数据。
S2：通过对红外发射模块的通信端口进行按键操作，使红外接收模块接收到红外发射模块发送的按键扫描数据。
通常情况下，红外发射模块用于发送仪表装置内采集或计算得到的数据，红外接收模块用于接收外部设备传输的数据，而在本实施例中通过按键操作，将红外发射模块发射的按键扫描数据反射，通过红外接收模块将按键扫描数据接收，因此可以实现按键操作的识别。
S3：通过控制模块根据接收到的按键扫描数据判断按键操作的持续时间，并根据按键操作的时间输出对应的控制指令以触发对应的功能。
当红外发射模块和红外接收模块处于待机状态时，由于不与外界进行通信，因此红外接收模块接收到的数据只有按键扫描数据；当与外界设备红外通信以实现数据的交互时，红外接收模块接收到的数据有按键扫描数据，也有与外界通信的数据。因此，在本实施例中，控制模块对红外接收模块接收的数据进行按键扫描数据与业务数据的区分，当判断为业务数据时，则根据通信协议进行处理，当判断为按键扫描数据时，则开始记录时间，当不再接收到按键扫描数据时，说明已停止按键操作，则前后计算得到按键操作的持续时间。
不同按键操作的持续时间对应不同的控制指令以触发对应的功能，例如：按键操作0～1S，对应的是实现仪表装置屏幕的翻屏功能；按键操作1～3S，对应的是实现启动近红外通信的功能；按键操作3～5S，对应的是实现启动远红外通信的功能。需要说明的是，不同按键操作的持续时间所对应触发的功能，可以根据实际需要进行设定，在本实施例中不对其进行限定。
本方法只需按键操作以触发不同的功能，而不需要机械按键或霍尔等器件来实现，降低了成本，而且按键操作无机械损耗，不会破坏装置结构的一致性，可以提高产品的防护能力。
相应的在硬件方面，本实施例还提出一种基于红外通信的按键触发系统，如图2所示，包括：红外发射模块、红外接收模块以及与红外发射模块、红外接收模块连接的控制模块，所述控制模块用于控制红外发射模块发送按键扫描数据，当红外接收模块接收到发送的按键扫描数据时，则判断在进行按键操作，还用于计算按键操作的持续时间，并根据按键操作的时间输出对应的控制指令以触发对应的功能。
控制模块还用于控制红外发射模块以第一频率设定值发送按键扫描数据，当红外接收模块接收到红外发射模块发送的按键扫描数据时，所述控制模块控制红外发射模块提高数据发送的频率以第二频率设定值发送按键扫描数据。
控制模块还用于对红外接收模块接收的数据进行按键扫描数据与业务数据的区分，并根据接收到的按键扫描数据判断按键操作的持续时间。
控制模块按照逻辑给电源控制模块输出控制信号，电源控制模块根据控制信号为红外发射模块和红外接收模块供电。红外发射模块和红外接收模块得到供电之后，控制模块可以控制红外发射模块发送数据，红外接收模块接收到的数据传输给控制模块，从而实现数据收发的控制。
其中，如图3所示，红外发射模块包括电阻R1、R2、三极管Q1、红外二极管D1，所述电阻R1的一端连接控制模块，另一端连接三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极连接红外接收模块，所述三极管Q1的集电极连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接红外二极管D1的正极，所述二极管D1的负极连接公共地GND。控制模块通过发送端MCU-IR-TX控制三极管Q1的导通来实现红外二极管D1的脉冲信号的发送。
其中，红外接收模块包括电阻R3、R4、R5、电容C1、光敏三极管Q2以及三极管Q3，所述电容C1的一端连接红外发射模块，电容C1的另一端连接公共地，所述光敏三极管Q2的集电极连接红外发射模块，光敏三极管Q2的发射极连接电阻R3的一端以及电阻R4的一端，所述电阻R3的另一端连接公共地GND，所述电阻R4的另一端连接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的集电极连接电阻R5的一端以及控制模块，三极管Q3的发射极连接公共地GND，所述电阻R4的另一端连接红外发射模块。其中，电容C1起到滤波的作用，光敏三极管Q2接收到信号导通时，三极管Q3也导通，此时通过控制模块的接收端MCU-IR-RX接收到低电平信号，从而实现数据的接收。
在一实施例中，本系统还包括与红外发射模块、红外接收模块连接的电源控制模块，用于对红外发射模块、红外接收模块的供电进行控制。
具体的，电源控制模块包括电阻R6、三极管Q4以及电容C2，所述电阻R6的一端连接控制模块，另一端连接三极管Q4的基极，所述三极管Q4的集电极连接红外发射模块、红外接收模块，三极管Q4的发射极连接电源端以及电容C2的一端，所述电容C2的另一端连接公共地。控制模块通过MCU-IR-PWR端控制三极管Q4的导通从而实现对红外发射模块、红外接收模块的供电。
在另一实施例中，如图4所示，电源控制模块与红外接收模块连接，用于对红外接收模块的供电进行控制。而红外发射模块直接供电由控制模块串口的TXD直接控制红外二极管D1的导通与截止，由于红外发射模块、红外接收模块以及电源控制模块的自身电路结构没有发生变化，因此不再赘述。
需要说明的是，本系统实施例中的工作原理及过程已经在上述实施例一种基于红外通信的按键触发方法中详细说明，因此在系统实施例中不再赘述。
本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种基于红外通信的按键触发方法，应用于仪表装置，所示仪表装置包括红外发射模块、红外接收模块以及与红外发射模块、红外接收模块连接的控制模块，其特征在于，所述方法包括：
通过控制模块控制红外发射模块发送按键扫描数据；
通过对红外发射模块的通信端口进行按键操作，使红外接收模块接收到红外发射模块发送的按键扫描数据；
通过控制模块根据接收到的按键扫描数据判断按键操作的持续时间，并根据按键操作的时间输出对应的控制指令以触发对应的功能。
2.根据权利要求1所述的一种基于红外通信的按键触发方法，其特征在于，所述通过控制模块控制红外发射模块发送按键扫描数据包括：
所述控制模块控制红外发射模块以第一频率设定值发送按键扫描数据，当红外接收模块接收到红外发射模块发送的按键扫描数据时，所述控制模块控制红外发射模块提高数据发送的频率以第二频率设定值发送按键扫描数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于红外通信的按键触发方法，其特征在于，所述通过控制模块根据接收到的按键扫描数据判断按键操作的持续时间包括：
所述控制模块对红外接收模块接收的数据进行按键扫描数据与业务数据的区分，并根据接收到的按键扫描数据判断按键操作的持续时间。
4.一种基于红外通信的按键触发系统，包括：红外发射模块、红外接收模块以及与红外发射模块、红外接收模块连接的控制模块，其特征在于，
所述控制模块用于控制红外发射模块发送按键扫描数据，当红外接收模块接收到发送的按键扫描数据时，则判断在进行按键操作，还用于计算按键操作的持续时间，并根据按键操作的时间输出对应的控制指令以触发对应的功能。
5.根据权利要求4所述的一种基于红外通信的按键触发系统，其特征在于，所述控制模块还用于控制红外发射模块以第一频率设定值发送按键扫描数据，当红外接收模块接收到红外发射模块发送的按键扫描数据时，所述控制模块控制红外发射模块提高数据发送的频率以第二频率设定值发送按键扫描数据。
6.根据权利要求4所述的一种基于红外通信的按键触发系统，其特征在于，所述控制模块还用于对红外接收模块接收的数据进行按键扫描数据与业务数据的区分，并根据接收到的按键扫描数据判断按键操作的持续时间。
7.根据权利要求4所述的一种基于红外通信的按键触发系统，其特征在于，所述红外发射模块包括电阻R1、R2、三极管Q1、红外二极管D1，所述电阻R1的一端连接控制模块，另一端连接三极管Q1的基极，所述三极管Q1的发射极连接红外接收模块，所述三极管Q1的集电极连接电阻R2的一端，所述电阻R2的另一端连接红外二极管D1的正极，所述二极管D1的负极连接公共地GND。
8.根据权利要求4所述的一种基于红外通信的按键触发系统，其特征在于，所述红外接收模块包括电阻R3、R4、R5、电容C1、光敏三极管Q2以及三极管Q3，所述电容C1的一端连接红外发射模块，电容C1的另一端连接公共地，所述光敏三极管Q2的集电极连接红外发射模块，光敏三极管Q2的发射极连接电阻R3的一端以及电阻R4的一端，所述电阻R3的另一端连接公共地GND，所述电阻R4的另一端连接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的集电极连接电阻R5的一端以及控制模块，三极管Q3的发射极连接公共地GND，所述电阻R4的另一端连接红外发射模块。
9.根据权利要求4所述的一种基于红外通信的按键触发系统，其特征在于，还包括与红外发射模块、红外接收模块连接的电源控制模块，用于对红外发射模块、红外接收模块的供电进行控制。
10.根据权利要求9所述的一种基于红外通信的按键触发系统，其特征在于，所述电源控制模块包括电阻R6、三极管Q4以及电容C2，所述电阻R6的一端连接控制模块，另一端连接三极管Q4的基极，所述三极管Q4的集电极连接红外发射模块、红外接收模块，三极管Q4的发射极连接电源端以及电容C2的一端，所述电容C2的另一端连接公共地。
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200501 |
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