CN112019476A

CN112019476A - 一种可以简单实现物联网连接的智能显示装置和方法

Info

Publication number: CN112019476A
Application number: CN201910451759.4A
Authority: CN
Inventors: 王洪
Original assignee: BEIJING DWIN TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: BEIJING DWIN TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2019-05-28
Filing date: 2019-05-28
Publication date: 2020-12-01

Abstract

本发明涉及一种可以简单实现物联网连接的智能显示装置，包括核心CPU、显示液晶屏、外围电路、WIFI模块以及触摸功能；所述核心CPU，是整个智能显示装置的核心处理器，所述显示液晶屏，是作为人机交互的彩色图像显示功能部分；所述驱动外围电路，整个智能显示装置的供电转化电路、液晶屏电压转换电路；所述WIFI模块，是连接物联网的关键硬件；所述触摸功能，即人机交互的物理载体；通过简单的配置，搭载WIFI模块的智能显示装置会通过“连接A”通道连通MQTT服务器；WIFI模块把智能显示装置的寄存器变量与MQTT务器上对应的变量进行数据中转以及数据格式转换；手机端以及后台管理通过MQTT服务器进行服务器间数据通讯和交互。

Description

一种可以简单实现物联网连接的智能显示装置和方法

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种可以简单实现物联网连接的智能显示装置和方法。

背景技术

物联网即“万物相连的互联网”，是以互联网、传统电信网络为载体，将各个所需连接在一起的电子设备紧密连接在一起。互联网实现了人与人PC端的远程以及实时连接、而物联网则更为广泛，物联网使具有单个独立小功能的电子设也能远程实时连接到互联网，进而与其他的终端设备相连接。物联网又可以理解为更为深层次的互联网的进阶。由于物联网有诸多优势，当前人类社会正在积极快速地开发物联网，让物联网为人类的生产、生活创造更高的效率和便捷。

然而，现实生活中并不是所有的电子设备都能轻而易举地连接到物联网，出于对成本以及实现难度的考虑通常会让电子设备开发人员放弃设备的物联网功能。首先让设备进入物联网成本就是一大问题，当前物联网大多都是以RFID无线传输的方式进行的，其需要无线射频相关的非常专业的技术，而且连接到物联网还需协议解析芯片，当前的协议解析芯片市场价格对于具有单功能的小型电子设备还是占有很大的成本比例；其次连接到物联网的软件协议并不简单，复杂的互联网接入协议会占用大量的CPU资源以及运算量，一个小型的电子产品的CPU或者单片机通常没有过多的额外IO以及CPU运算能力来完成互联网的软件设置以及通信连接；另外对于产品的互联网连接对于开发人员来说也是非常大的挑战，如果需要完成设备的上网功能对于开发人员还所需必备的开发经验以及相关能力。

另一面，当前社会人类对于电子产品的需求是其产品需要良好的人机交互功能，当人类操作一台设备的时候不需要提前看复杂的功能说明书即可简单操作，而这种操作就需要良好的人机交互来实现。人机交互是当前以及未来电子产品的大趋势，因此备受终端用户以及开发人员青睐。而同时具备复杂的人机交互以及物联网开发功能的开发人员少之又少，其核心原因是开发难度较大以及开发周期较长，同时对于产品成本的考虑也让电子产品开发商对其人机交互以及物联网功能望而却步。

因此，当前一种可以简单实现物联网连接的智能显示装置是迫切地被需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以简单实现物联网连接的智能显示装置以及方法，实现各种电子设备方便、简单、快捷地连接物联网。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种可以简单实现物联网连接的智能显示装置包括核心CPU、显示液晶屏、外围电路、WIFI模块以及触摸功能；

所述核心CPU，是整个智能显示装置的核心处理器，是驱动显示液晶屏、驱动外围电路、驱动触摸功能、驱动WIFI模块的核心处理器，同时也是协调各个模块之间的衔接处理器；

进一步，所述核心CPU选取T5或者T5L芯片；

进一步，所述T5或T5L芯片采用SOP128管脚封装；

采用上述进一步方案的有益效果是：SOP128管脚封装的T5或T5L芯片含有大量外设接口以及该芯片具有非常快速的处理能力进而可以有效解决智能屏的图像刷新、WIFI模块通信、触摸功能实现以及驱动外围电路功能。使智能屏的信息处理大为方便。

所述显示液晶屏，是作为人机交互的彩色图像显示功能部分，是显示图片、动画、文字等诸多功能的显示载体；

进一步，所述显示液晶屏包含RGB接口彩色液晶屏、LVDS接口彩色液晶屏、EDP接口彩色液晶屏；

采用上述进一步方案的有益效果是：兼容市面上绝大部分的彩色液晶屏，这样做可以有效地让客户自行选择自己所需要的不同尺寸、不同显示效果、不同显示接口的液晶屏。

所述驱动外围电路，是整个智能显示装置的外围电路，包含了整个智能显示装置的供电转化电路、液晶屏电压转换电路。由于智能显示装置是几个功能区的集合体，不同的功能区所需要的电源电压、电源电流不一致，所以需要外围电路来解决各个不同设备间的供电需求；

所述液晶屏电压转化电路包含了液晶屏背光电路、液晶屏电压电路；

进一步，所述液晶屏背光电路是由T5或T5L直接对基本电子元器件进行驱动产生的恒流源驱动电路；

进一步，所述液晶屏电压电路是由T5或T5L直接对基本电子元器件进行驱动产生的恒压源驱动电路，为液晶屏提供所需的VGH、VGL、AVDD以及VCOM电压；

采用上述进一步方案的有益效果是：采用T5或T5L直接驱动基本元器件产生恒流或恒压源不仅控制可调节、控制精度更高，并且可以节省电源转换芯片，由于不采用T5或T5L方案则需要额外的外购DC-DC转换芯片以便产生所需的恒流源或恒压源。这样采用T5或T5L方案可以节约很大一部分成本，同时可靠性性又提升了一个档次。

所述WIFI模块，是连接物联网的关键硬件，核心CPU通过与WIFI模块进行数据通信，让该设备可以对服务器或者终端设备进行远程数据交换；

进一步，所述WIFI模块包含ESP8266芯片以及WIFI板载天线；

进一步，所述ESP8266芯片的作用是连接互联网的桥接芯片，使设备可以进行互联网的接入；

进一步，所述WIFI板载天线是RFID所需的物理天线，通过WIFI板载天线可进行WIFI模块与就近路由器的无线传输；

采用上述进一步方案的有益效果是：通过WIFI模块可让电子设备与就近的无线路由器进行无线通信进而连接到互联网。由于其结构精简，能有效地提升了WIFI连接的稳定性以及简便性。

所述触摸功能，即人机交互的物理载体，人可以通过触摸彩色显示屏的界面即可进行信息的交流，通过触摸屏感知人所按压的位置来实现对应的功能操作；

进一步，所述触摸功能包括电阻式触摸以及电容式触摸两种方式；

进一步，所述电阻式触摸能有效防止误触摸以及外界干扰；

进一步，所述电容式触摸可以实现多点触摸操作以及防止非人为触摸操作干扰；

采用上述进一步方案的有益效果是：通过两种触摸方式的选择可有效地兼容不同使用场景，不同的设备应用在不同的场合，比如工业应用需要稳定可靠，商业应用需要多彩华丽的操作，更为人性化的操作方式；因此兼容两种触摸方式可以有效地兼容绝大部分的人机交互触摸应用。

一种可简单实现物联网连接的智能屏的实现方法，包括以下步骤：

步骤1，通过简单的配置，搭载WIFI模块的智能显示装置会通过“连接A”通道连通MQTT服务器；

步骤2，WIFI模块会把智能显示装置的特定寄存器变量与MQTT务器上对应的特定变量进行数据中转以及数据格式转换；

步骤3，手机端以及后台管理通过MQTT服务器进行服务器间数据通讯和交互；手机端实现远程UI功能和变量修改功能，后台管理可以实现变量修改控制和文件升级功能；

步骤4，第三方服务器如果是客户的服务器，则需要通过提供的接口进行特定变量操作，然后实现进行文件升级；

本发明的有益效果是：单片机零代码即可实现配网和数据上传。工程师只需要对数据地址做好规划即可，将复杂的JSON协议解析放在云端处理，节省单片机资源，提高开发效率。客户可以将精力集中在产品核心功能上。其次，方案已经将主芯片、WIFI模块、MQTT服务器之间协议打通，形成UI+IOT集成式解决方案，减少客户开发的环节数，减少沟通成本，降低开发中的不确定性，使整个方案稳定性提升。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下步骤说明：

进一步，开发平台的选择可以选择T5UID1、T5UID2以及T5L-ASIC平台；

进一步，当选取T5UID1以及T5UID2平台时需额外在后台OS系统中进行0x82以及0x83指令操作；

进一步，当选择T5L-ASIC平台时则无需任何处理；

进一步，步骤1所述的简单配置即编写bin文件，满足入网要求，包括产品ID,显示网络连接状态、显示版本号以及MAC地址；

采用上述进一步方案的有益效果是：能够在不同的平台进行一样的效果操作，解决的不同平台兼容性的问题。

附图说明

图1为本发明中一种可简单实现物联网连接的智能显示装置结构示意图；

图2为本发明中一种可简单实现物联网连接的方法示意图；

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，为本发明一种可简单实现物联网连接的智能显示装置，包括核心CPU、显示液晶屏、外围电路、WIFI模块以及触摸功能；

所述核心CPU，是整个智能显示装置的核心处理器，是驱动显示液晶屏、驱动外围电路、驱动触摸功能、驱动WIFI模块的核心处理器，同时也是协调各个模块之间的衔接处理器；所述核心CPU选取128管脚封装的T5或者T5L芯片。

所述显示液晶屏，是作为人机交互的彩色图像显示功能部分，是显示图片、动画、文字等诸多功能的显示载体；包括RGB接口彩色液晶屏、LVDS接口彩色液晶屏、EDP接口彩色液晶屏。

所述驱动外围电路，是整个智能显示装置的外围电路，包含了整个智能显示装置的供电转化电路、液晶屏电压转换电路。由于智能显示装置是几个功能区的集合体，不同的功能区所需要的电源电压、电源电流不一致，所以需要外围电路来解决各个不同设备间的供电需求。液晶屏电压转化电路包含了液晶屏背光电路、液晶屏电压电路，其中液晶屏背光电路是由T5或T5L直接对基本电子元器件进行驱动产生的恒流源驱动电路，液晶屏电压电路是由T5或T5L直接对基本电子元器件进行驱动产生的恒压源驱动电路，为液晶屏提供所需的VGH、VGL、AVDD以及VCOM电压。

所述WIFI模块，是连接物联网的关键硬件，核心CPU通过与WIFI模块进行数据通信，让该设备可以对服务器或者终端设备进行远程数据交换；WIFI模块包含ESP8266芯片以及WIFI板载天线；ESP8266芯片的作用是连接互联网的桥接芯片，使设备可以进行互联网的接入，WIFI板载天线是RFID所需的物理天线，通过WIFI板载天线可进行WIFI模块与就近路由器的无线传输。

所述触摸功能，即人机交互的物理载体，人可以通过触摸彩色显示屏的界面即可进行信息的交流，通过触摸屏感知人所按压的位置来实现对应的功能操作，包括电阻式触摸以及电容式触摸两种方式。

如图2所示，一种可简单实现物联网连接的方法，包括以下步骤：

步骤1，通过简单的配置，搭载WIFI模块的智能屏会通过“连接A”通道连通MQTT服务器；

步骤2，WIFI模块会把智能显示装置的寄存器变量与MQTT务器上对应的变量进行数据中转以及数据格式转换；

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种可以简单实现物联网连接的智能显示装置，其特征在于，包括核心CPU、显示液晶屏、外围电路、WIFI模块以及触摸功能；

所述驱动外围电路，是整个智能显示装置的外围电路，包含了整个智能显示装置的供电转化电路、液晶屏电压转换电路；

所述触摸功能，即人机交互的物理载体，人可以通过触摸彩色显示屏的界面即可进行信息的交流，通过触摸屏感知人所按压的位置来实现对应的功能操作。

2.根据权利要求1所述一种可以简单实现物联网连接的智能显示装置，其特征在于，所述所述核心CPU选取T5或者T5L芯片；所述T5或T5L芯片采用SOP128管脚封装。

3.根据权利要求1所述一种可以简单实现物联网连接的智能显示装置，其特征在于，所述显示液晶屏包含RGB接口彩色液晶屏、LVDS接口彩色液晶屏、EDP接口彩色液晶屏。

4.根据权利要求1所述一种可以简单实现物联网连接的智能显示装置，其特征在于，所述液晶屏电压转化电路包含了液晶屏背光电路、液晶屏电压电路；所述液晶屏背光电路是由T5或T5L直接对基本电子元器件进行驱动产生的恒流源驱动电路；所述液晶屏电压电路是由T5或T5L直接对基本电子元器件进行驱动产生的恒压源驱动电路，为液晶屏提供所需的VGH、VGL、AVDD以及VCOM电压。

5.根据权利要求1所述一种可以简单实现物联网连接的智能显示装置，其特征在于，所述WIFI模块包含ESP8266芯片以及WIFI板载天线；所述ESP8266芯片的作用是连接互联网的桥接芯片，使设备可以进行互联网的接入；所述WIFI板载天线是RFID所需的物理天线，通过WIFI板载天线可进行WIFI模块与就近路由器的无线传输。

6.根据权利要求1所述一种可以简单实现物联网连接的智能显示装置，其特征在于，所述触摸功能包括电阻式触摸以及电容式触摸两种方式；所述电阻式触摸能有效防止误触摸以及外界干扰；所述电容式触摸可以实现多点触摸操作以及防止非人为触摸操作干扰。

7.一种可简单实现物联网连接的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤4，第三方服务器如果是客户的服务器，则需要通过提供的接口进行特定变量操作，然后实现进行文件升级。

8.根据权利要求7所述一种可简单实现物联网连接的方法，其特征在于，开发平台的选择可以选择T5UID1、T5UID2以及T5L-ASIC平台。

9.根据权利要求7所述一种可简单实现物联网连接的方法，其特征在于，

步骤1所述的简单配置即编写bin文件，满足入网要求，包括产品ID,显示网络连接状态、显示版本号以及MAC地址。