CN115294914A - 一种智能传感器模块的展示箱 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种智能传感器模块的展示箱，包括控制板和显示屏，控制板包括MCU模块、惯导模块、步进电机驱动模块、敲击模块、压感模块和2.4G无线模块，2.4G无线模块与MCU模块的MCU芯片进行信号的双向传输；惯导模块、敲击模块和压感模块分别与MCU芯片进行数据信号的双向传输，MCU芯片还用于分别控制惯导模块的惯导开关和指示灯、敲击模块的敲击开关和指示灯以及压感模块的压感开关和指示灯的打开和关闭；MCU芯片的输出端与步进电机驱动模块连接，步进驱动器用于驱动步进电机将脉冲信号转变为角位移；MCU芯片与显示屏进行数据通信，显示屏用于按照协议所规定的方式进行图片切换显示以及显示惯导模式下电机转动所产生的实时航向、俯仰、横滚三角数据。
Description
技术领域
本发明涉及机械和电学领域，更具体地，涉及一种智能传感器模块的展示箱。
背景技术
随着经济社会的全面发展以及人们生活水平的逐步提高，家电、智能电器和智能化产品等逐渐深入人们生活的方方面面，例如：扫地机器人、快递机器人、餐饮机器人、冰箱、耳机等。这些家电、智能电器和智能化产品通常具有多个传感器模块，传感器模块包括陀螺仪模块、敲击模块、压感模块、2.4G无线模块，陀螺仪模块用于检测电器的惯导特征值，敲击模块用于检测电器的敲击特征值，压感模块用于检测电器的压感特征值。本申请人设计了陀螺仪模块、敲击模块、压感模块、2.4G无线模块等模块用于生产销售，为了宣传或者更直观的展示这些传感器模块的性能，本申请人设计了专用的展示箱来进行直观的展示，实时显示惯导模式下电机转动所产生的实时航向、俯仰、横滚三角数据。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种智能传感器模块的展示箱，该展示箱用于将传感器模块的惯导、敲击和压感特征值通过显示屏显示出来，更直观的展示产品性能。
一种智能传感器模块的展示箱，包括控制板和显示屏，所述控制板包括：MCU模块、惯导模块、步进电机驱动模块、敲击模块、压感模块和2.4G无线模块，所述2.4G无线模块与MCU模块的MCU芯片进行信号的双向传输，MCU芯片用于控制2.4G无线模块的2.4G开关和指示灯的打开和关闭，2.4G开关打开时用于通过遥控器无线控制MCU芯片的工作模式的切换；惯导模块、敲击模块和压感模块分别与MCU芯片进行数据信号的双向传输，MCU芯片还用于分别控制惯导模块的惯导开关和指示灯、敲击模块的敲击开关和指示灯以及压感模块的压感开关和指示灯的打开和关闭；MCU芯片的输出端与步进电机驱动模块连接，MCU芯片用于在所述惯导开关打开的同时发送脉冲信号到步进电机驱动电路的步进驱动器，步进驱动器用于驱动步进电机将脉冲信号转变为角位移；MCU芯片与显示屏进行数据通信，显示屏用于按照协议所规定的方式进行图片切换显示以及显示惯导模式下电机转动所产生的实时航向、俯仰、横滚三角数据。
在一些实施方式中，所述MCU芯片通过uart的方式与挂载的显示屏进行数据通信，所述惯导模块、步进电机驱动模块、敲击模块、压感模块和2.4G无线模块的工作状态，通过MCU发送数据到显示屏，显示屏实时显示对应的图片以及在特定界面显示实时数据。
进一步的，所述协议的协议头为0xff、0x55，命令字节为0x00、0x01,变值为长度n，类型(0x01/0x05)控制敲击模块的开启与关闭，类型(0x02/0x06)控制压感模块的开启与关闭，类型(0x03/0x07)控制2.4G模块的开启与关闭，类型(0x04/0x08)控制惯导模块的开启与关闭，类型(0x09)控制惯导模块反应的三轴实时数据。
在一些实施方式中，所述智能传感器模块的展示箱还包括主控板，主控板设置有按键，每次按下按键都会从一个功能按照顺序切换到另一个功能，此处对应的开关指示灯会对应的亮起。
进一步的，开机默认为2.4G开关打开，开启与关闭只有遥控器才能控制，按下按键会切换到压感模式，压感的开启与关闭可通过按压压感模块来控制，再次按下按键会切换到敲击模块，敲击模块的开启与关闭通过敲击控制板来控制，再次按下按键切换到惯导模块，此处按键控制会导致惯导模块的电机一直顺时针转动，每次转动角度为2度，同时惯导模块会一直发送惯导的三轴数据给显示屏，显示屏需要解析处理并显示出来，而通过遥控器切换到惯导模式时，电机不会自动旋转，而是通过遥控器的正反转按键去控制电机转动，每次转动角度为30度。
在一些实施方式中，所述显示屏还能够进行视频和图片播放，将视频以mp4的格式存放在U盘里即可播放，图片按照规定的命名也存放在U盘即可播放。
在一些实施方式中，所述控制板包括电源电路，电源电路包括供电接口电路、防接反电路和降压电路，供电接口电路与防接反电路连接，防接反电路的输出端与降压电路的输入端连接，降压电路用于将5V直流电降压为3.3V直流电，降压电路的输出端与惯导模块、压感模块、2.4G无线模块、MCU模块连接并提供3.3V直流电，防接反电路的输出端与敲击电路和步进电机驱动模块连接并提供5V直流电。
进一步的，所述供电接口电路包括：接口J1、接口CN3、二极管D1、二极管D2和开关K1，所述接口J1的1脚与接口CN3的1脚连接，接口J1用于连接6V的电池电源，接口CN3用于连接6V的外接电源，接口CN3接入电源则接口J1断开，二极管D1和二极管D2与接口J1的2脚连接，二极管D1与二极管D2串联，二极管D1和二极管D2起到降压和电池防接反的作用，二极管D2与开关K1的2脚连接，开关K1用于控制电源的打开或关闭，开关K1的1脚与防接反电路连接。
进一步的，所述防接反电路包括P型MOS管Q1和电阻R5，电阻R5的一端与P型MOS管Q1的栅极连接、另一端接地，开关K1的1脚与P型MOS管Q1的漏极连接，P型MOS管Q1的源极输出的为5V直流电。
进一步的，所述降压电路包括：电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、降压芯片U1、电容C5、电容C6和电容C7，所述降压芯片U1用于将5V直流电降压为3.3V直流电，电容C1、电容C2、电容C3和电容C4并联后与降压芯片U1的输入端连接，电容C1、电容C2、电容C3和电容C4起到滤波的作用，电容C5、电容C6和电容C7并联并且与降压芯片U1的输出端连接，电容C5、电容C6和电容C7起到滤波的作用。
在一些实施方式中，所述惯导模块包括惯导电路，惯导电路包括惯导接口电路、惯导开关电路和惯导指示灯电路，所述惯导接口电路与MCU芯片U2双向连接，MCU芯片U2的输出端与惯导开关电路的输入端连接，惯导开关电路的输出端与惯导接口电路和惯导指示灯电路连接。
进一步的，所述惯导接口电路与MCU芯片U2的16脚和17脚连接，惯导接口电路包括：接口H9、电阻R19和电阻20，接口H9的3脚与电阻R19连接再与MCU芯片U2的16脚连接，接口H9的2脚与电阻R20连接再与MCU芯片U2的17脚连接；MCU芯片U2的15脚与惯导开关电路连接，惯导开关电路包括：电阻R1和P型MOS管Q2，电阻R1与P型MOS管Q2的栅极和源极连接，MCU芯片U2的15脚与P型MOS管Q3的栅极连接，P型MOS管Q3的漏极与惯导接口电路的接口H9的1脚和惯导指示灯电路连接；惯导指示灯电路包括电阻R15和显示灯LED4，电阻R15与显示灯LED4串联，显示灯LED4的一端与电阻R15连接、另一端接地，电阻R15起到限流的作用。
在一些实施方式中，所述步进电机驱动模块包括步进电机驱动电路，步进电机驱动电路包括步进驱动器Q6、接口H3和电容C10，步进驱动器Q6的1脚至4脚分别与MCU芯片U2的62脚、61脚、59脚和58脚连接，步进驱动器Q6的8脚和9脚分别与电容C10的一端连接，步进驱动器Q6的13脚至16脚与接口H3连接。
在一些实施方式中，所述敲击模块包括敲击电路，敲击电路包括敲击接口电路、敲击开关电路和敲击指示灯电路，所述敲击接口电路与MCU芯片U2双向连接，MCU芯片U2的输出端与敲击开关电路的输入端连接，敲击开关电路的输出端与敲击接口电路和敲击指示灯电路连接。
进一步的，所述敲击接口电路与MCU芯片U2的26脚连接，敲击接口电路包括：接口CN1、电阻R7和电阻R8，接口CN1的1脚与电阻R7和电阻R8连接，电阻R7与电阻R8串联，电阻R8的一端与MCU芯片U2的26脚连接；MCU芯片U2的27脚与敲击开关电路连接，敲击开关电路包括：电阻R2和P型MOS管Q3，电阻R2与P型MOS管Q3的栅极和源极连接，MCU芯片U2的27脚与P型MOS管Q3的栅极连接，P型MOS管Q3的漏极与敲击接口电路的接口CN1的3脚和敲击指示灯电路连接；敲击指示灯电路包括电阻R6和显示灯LED1，电阻R6与显示灯LED1串联，显示灯LED1的一端与电阻R6连接、另一端接地，电阻R6起到限流的作用。
在一些实施方式中，所述压感模块包括压感电路，电路包括压感接口电路、压感开关电路和压感指示灯电路，所述压感接口电路与MCU芯片U2双向连接，MCU芯片U2的输出端与压感开关电路的输入端连接，压感开关电路的输出端与压感接口电路和压感指示灯电路连接。
进一步的，所述压感接口电路与MCU芯片U2的28脚、29脚和30脚连接，压感接口电路包括：接口CN4、电阻R10和电阻11，接口CN4的1脚与电阻R10和MCU芯片U2的29脚连接,接口CN4的2脚与电阻R11和MCU芯片U2的30脚连接,接口CN4的3脚与MCU芯片U2的28脚；MCU芯片U2的19脚与压感开关电路连接，压感开关电路包括：电阻R3和P型MOS管Q4，电阻R3与P型MOS管Q4的栅极和源极连接，MCU芯片U2的19脚与P型MOS管Q3的栅极连接，P型MOS管Q3的漏极与压感接口电路的接口CN4的5脚和压感指示灯电路连接；压感指示灯电路包括电阻R12和显示灯LED3，电阻R12与显示灯LED3串联，显示灯LED3的一端与电阻R12连接、另一端接地，电阻R12起到限流的作用。
在一些实施方式中，所述2.4G无线模块包括2.4G无线电路，2.4G无线电路包括2.4G接口电路、2.4G开关电路和2.4G指示灯电路，所述2.4G接口电路与MCU芯片U2双向连接，2.4G接口电路还与无线收发器连接，MCU芯片U2的输出端与2.4G开关电路的输入端连接，2.4G开关电路导通则能够用遥控器无线控制MCU，2.4G开关电路的输出端与2.4G接口电路和2.4G指示灯电路连接。
进一步的，所述2.4G接口电路与MCU芯片U2的33脚至39脚连接，2.4G接口电路包括接口H4，接口H4的3脚至9脚与MCU芯片U2的33脚至39脚连接；MCU芯片U2的40脚与2.4G开关电路连接，2.4G开关电路包括：电阻R4和P型MOS管Q5，电阻R4与P型MOS管Q5的栅极和源极连接，MCU芯片U2的40脚与P型MOS管Q3的栅极连接，P型MOS管Q3的漏极与2.4G接口电路的接口H4的2脚和2.4G指示灯电路连接；2.4G指示灯电路包括电阻R9和显示灯LED2，电阻R9与显示灯LED2串联，显示灯LED2的一端与电阻R9连接、另一端接地，电阻R9起到限流的作用。
在一些实施方式中，所述MCU电路通过显示屏接口电路与显示屏连接，显示屏接口电路包括：接口CN5、电阻R17、电阻R18和电容C20，接口CN5的4脚与电阻R17连接再与MCU芯片U2的42脚连接，接口CN5的5脚与电阻R18连接再与MCU芯片U2的43脚连接，接口CN5的5脚与电容C20连接再接地。
在一些实施方式中，MCU电路包括：MCU芯片U2、时针信号电路、功能切换电路、复位电路和烧录接口，时针信号电路、功能切换电路和复位电路与MCU芯片U2的输入端连接，烧录接口与MCU芯片U2双向连接。
进一步的，所述时针信号电路包括第一时针信号电路和第二时针信号电路，第一时针信号电路包括电容C11、电容C12和晶振器Y1，电容C11与电容C12分别与晶振器Y1的两端连接，晶振器Y1的两端还分别与MCU芯片U2的3脚和4脚连接；第二时针信号电路包括电容C15、电容C16和晶振器Y2，电容C15与电容C16分别与晶振器Y2的两端连接，晶振器Y2的两端还分别与MCU芯片U2的5脚和6脚连接。
进一步的，所述功能切换电路与MCU芯片U2的18脚连接，功能切换电路包括：开关STEUP、电容C17和电阻R13，开关STEUP与电容C17并联再与电阻R13并联，开关STEUP为手动按压开关，按压开关STEUP输出低电平到MCU芯片U4的18脚而触发MCU芯片U2的功能切换。通过设定MCU芯片U2的内部程序来确定按压开关STEUP所对应的切换功能模式。
进一步的，所述复位电路与MCU芯片U2的7脚连接，复位电路包括：开关RST、电容C18和电阻R14，开关RST与电容C18并联再与电阻R14并联，开关RST为手动按压开关，按压开关RST输出低电平到MCU芯片U2的7脚，起到对MCU芯片U2的复位作用。
进一步的，所述烧录接口用于烧录或/和读取MCU芯片U2内的控制程序，烧录接口P1的1脚至4脚分别与MCU芯片U2的60脚、7脚、49脚和46脚连接。
附图说明
图1为本申请的智能传感器模块的展示箱的供电接口电路和防接反电路的电路图。
图2为本申请的智能传感器模块的展示箱的降压电路、接口H1和接口H2的电路图。
图3为本申请的智能传感器模块的展示箱的惯导电路的电路图。
图4为本申请的智能传感器模块的展示箱的敲击电路的电路图。
图5为本申请的智能传感器模块的展示箱的压感电路的电路图。
图6为本申请的智能传感器模块的展示箱的2.4G无线电路的电路图。
图7为本申请的智能传感器模块的展示箱的步进电机驱动电路和显示屏接口电路的电路图。
图8为本申请的智能传感器模块的展示箱的MCU芯片的电路图。
图9为本申请的智能传感器模块的展示箱的时针信号电路、功能切换电路、复位电路和烧录接口的电路图。
如下将结合具体实施案例对附图进行具体说明。
具体实施方式
描述以下实施例以辅助对本申请的理解，实施例不是也不应当以任何方式解释为限制本申请的保护范围。
在以下描述中，本领域的技术人员将认识到，在本论述的全文中，组件可描述为单独的功能单元(可包括子单元)，但是本领域的技术人员将认识到，各种组件或其部分可划分成单独组件，或者可整合在一起(包括整合在单个的系统或组件内)。
同时，组件或系统之间的连接并不旨在限于直接连接，相反，在这些组件之间的数据可由中间组件修改、重格式化、或以其它方式改变。另外，可使用另外或更少的连接。还应注意，术语“联接”、“连接”、或“输入”应理解为包括直接连接、通过一个或多个中间设备来进行的间接连接、和无线连接。
实施例1：
一种智能传感器模块的展示箱，如图1-图9所示，包括控制板和显示屏，所述控制板包括：MCU模块、惯导模块、步进电机驱动模块、敲击模块、压感模块和2.4G无线模块，所述2.4G无线模块与MCU模块的MCU芯片进行信号的双向传输，MCU芯片用于控制2.4G无线模块的2.4G开关和指示灯的打开和关闭，2.4G开关打开时用于通过遥控器无线控制MCU芯片的工作模式的切换；惯导模块、敲击模块和压感模块分别与MCU芯片进行数据信号的双向传输，MCU芯片还用于分别控制惯导模块的惯导开关和指示灯、敲击模块的敲击开关和指示灯以及压感模块的压感开关和指示灯的打开和关闭；MCU芯片的输出端与步进电机驱动模块连接，MCU芯片用于在所述惯导开关打开的同时发送脉冲信号到步进电机驱动电路的步进驱动器，步进驱动器用于驱动步进电机将脉冲信号转变为角位移；MCU芯片与显示屏进行数据通信，显示屏用于按照协议所规定的方式进行图片切换显示以及显示惯导模式下电机转动所产生的实时航向、俯仰、横滚三角数据。
所述MCU芯片通过uart的方式与挂载的显示屏进行数据通信，所述惯导模块、步进电机驱动模块、敲击模块、压感模块和2.4G无线模块的工作状态，通过MCU发送数据到显示屏，显示屏实时显示对应的图片以及在特定界面显示实时数据。所述协议的协议头为0xff、0x55，命令字节为0x00、0x01,变值为长度n，类型(0x01/0x05)控制敲击模块的开启与关闭，类型(0x02/0x06)控制压感模块的开启与关闭，类型(0x03/0x07)控制2.4G模块的开启与关闭，类型(0x04/0x08)控制惯导模块的开启与关闭，类型(0x09)控制惯导模块反应的三轴实时数据。
所述智能传感器模块的展示箱还包括主控板，主控板设置有按键，每次按下按键都会从一个功能按照顺序切换到另一个功能，此处对应的开关指示灯会对应的亮起。开机默认为2.4G开关打开，开启与关闭只有遥控器才能控制，按下按键会切换到压感模式，压感的开启与关闭可通过按压压感模块来控制，再次按下按键会切换到敲击模块，敲击模块的开启与关闭通过敲击控制板来控制，再次按下按键切换到惯导模块，此处按键控制会导致惯导模块的电机一直顺时针转动，每次转动角度为2度，同时惯导模块会一直发送惯导的三轴数据给显示屏，显示屏需要解析处理并显示出来，而通过遥控器切换到惯导模式时，电机不会自动旋转，而是通过遥控器的正反转按键去控制电机转动，每次转动角度为30度。所述显示屏还能够进行视频和图片播放，将视频以mp4的格式存放在U盘里即可播放，图片按照规定的命名也存放在U盘即可播放。
所述控制板包括电源电路，电源电路包括供电接口电路、防接反电路和降压电路，供电接口电路与防接反电路连接，防接反电路的输出端与降压电路的输入端连接，降压电路用于将5V直流电降压为3.3V直流电，降压电路的输出端与惯导模块、压感模块、2.4G无线模块、MCU模块连接并提供3.3V直流电，防接反电路的输出端与敲击电路和步进电机驱动模块连接并提供5V直流电。所述供电接口电路包括：接口J1、接口CN3、二极管D1、二极管D2和开关K1，所述接口J1的1脚与接口CN3的1脚连接，接口J1用于连接6V的电池电源，接口CN3用于连接6V的外接电源，接口CN3接入电源则接口J1断开，二极管D1和二极管D2与接口J1的2脚连接，二极管D1与二极管D2串联，二极管D1和二极管D2起到降压和电池防接反的作用，二极管D2与开关K1的2脚连接，开关K1用于控制电源的打开或关闭，开关K1的1脚与防接反电路连接。所述防接反电路包括P型MOS管Q1和电阻R5，电阻R5的一端与P型MOS管Q1的栅极连接、另一端接地，开关K1的1脚与P型MOS管Q1的漏极连接，P型MOS管Q1的源极输出的为5V直流电。所述降压电路包括：电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、降压芯片U1、电容C5、电容C6和电容C7，所述降压芯片U1用于将5V直流电降压为3.3V直流电，电容C1、电容C2、电容C3和电容C4并联后与降压芯片U1的输入端连接，电容C1、电容C2、电容C3和电容C4起到滤波的作用，电容C5、电容C6和电容C7并联并且与降压芯片U1的输出端连接，电容C5、电容C6和电容C7起到滤波的作用。
所述惯导模块包括惯导电路，惯导电路包括惯导接口电路、惯导开关电路和惯导指示灯电路，所述惯导接口电路与MCU芯片U2双向连接，MCU芯片U2的输出端与惯导开关电路的输入端连接，惯导开关电路的输出端与惯导接口电路和惯导指示灯电路连接。所述惯导接口电路与MCU芯片U2的16脚和17脚连接，惯导接口电路包括：接口H9、电阻R19和电阻20，接口H9的3脚与电阻R19连接再与MCU芯片U2的16脚连接，接口H9的2脚与电阻R20连接再与MCU芯片U2的17脚连接；MCU芯片U2的15脚与惯导开关电路连接，惯导开关电路包括：电阻R1和P型MOS管Q2，电阻R1与P型MOS管Q2的栅极和源极连接，MCU芯片U2的15脚与P型MOS管Q3的栅极连接，P型MOS管Q3的漏极与惯导接口电路的接口H9的1脚和惯导指示灯电路连接；惯导指示灯电路包括电阻R15和显示灯LED4，电阻R15与显示灯LED4串联，显示灯LED4的一端与电阻R15连接、另一端接地，电阻R15起到限流的作用。
所述步进电机驱动模块包括步进电机驱动电路，步进电机驱动电路包括步进驱动器Q6、接口H3和电容C10，步进驱动器Q6的1脚至4脚分别与MCU芯片U2的62脚、61脚、59脚和58脚连接，步进驱动器Q6的8脚和9脚分别与电容C10的一端连接，步进驱动器Q6的13脚至16脚与接口H3连接。所述敲击模块包括敲击电路，敲击电路包括敲击接口电路、敲击开关电路和敲击指示灯电路，所述敲击接口电路与MCU芯片U2双向连接，MCU芯片U2的输出端与敲击开关电路的输入端连接，敲击开关电路的输出端与敲击接口电路和敲击指示灯电路连接。所述敲击接口电路与MCU芯片U2的26脚连接，敲击接口电路包括：接口CN1、电阻R7和电阻R8，接口CN1的1脚与电阻R7和电阻R8连接，电阻R7与电阻R8串联，电阻R8的一端与MCU芯片U2的26脚连接；MCU芯片U2的27脚与敲击开关电路连接，敲击开关电路包括：电阻R2和P型MOS管Q3，电阻R2与P型MOS管Q3的栅极和源极连接，MCU芯片U2的27脚与P型MOS管Q3的栅极连接，P型MOS管Q3的漏极与敲击接口电路的接口CN1的3脚和敲击指示灯电路连接；敲击指示灯电路包括电阻R6和显示灯LED1，电阻R6与显示灯LED1串联，显示灯LED1的一端与电阻R6连接、另一端接地，电阻R6起到限流的作用。
所述压感模块包括压感电路，电路包括压感接口电路、压感开关电路和压感指示灯电路，所述压感接口电路与MCU芯片U2双向连接，MCU芯片U2的输出端与压感开关电路的输入端连接，压感开关电路的输出端与压感接口电路和压感指示灯电路连接。所述压感接口电路与MCU芯片U2的28脚、29脚和30脚连接，压感接口电路包括：接口CN4、电阻R10和电阻11，接口CN4的1脚与电阻R10和MCU芯片U2的29脚连接,接口CN4的2脚与电阻R11和MCU芯片U2的30脚连接,接口CN4的3脚与MCU芯片U2的28脚；MCU芯片U2的19脚与压感开关电路连接，压感开关电路包括：电阻R3和P型MOS管Q4，电阻R3与P型MOS管Q4的栅极和源极连接，MCU芯片U2的19脚与P型MOS管Q3的栅极连接，P型MOS管Q3的漏极与压感接口电路的接口CN4的5脚和压感指示灯电路连接；压感指示灯电路包括电阻R12和显示灯LED3，电阻R12与显示灯LED3串联，显示灯LED3的一端与电阻R12连接、另一端接地，电阻R12起到限流的作用。
所述2.4G无线模块包括2.4G无线电路，2.4G无线电路包括2.4G接口电路、2.4G开关电路和2.4G指示灯电路，所述2.4G接口电路与MCU芯片U2双向连接，2.4G接口电路还与无线收发器连接，MCU芯片U2的输出端与2.4G开关电路的输入端连接，2.4G开关电路导通则能够用遥控器无线控制MCU，2.4G开关电路的输出端与2.4G接口电路和2.4G指示灯电路连接。所述2.4G接口电路与MCU芯片U2的33脚至39脚连接，2.4G接口电路包括接口H4，接口H4的3脚至9脚与MCU芯片U2的33脚至39脚连接；MCU芯片U2的40脚与2.4G开关电路连接，2.4G开关电路包括：电阻R4和P型MOS管Q5，电阻R4与P型MOS管Q5的栅极和源极连接，MCU芯片U2的40脚与P型MOS管Q3的栅极连接，P型MOS管Q3的漏极与2.4G接口电路的接口H4的2脚和2.4G指示灯电路连接；2.4G指示灯电路包括电阻R9和显示灯LED2，电阻R9与显示灯LED2串联，显示灯LED2的一端与电阻R9连接、另一端接地，电阻R9起到限流的作用。
所述MCU电路通过显示屏接口电路与显示屏连接，显示屏接口电路包括：接口CN5、电阻R17、电阻R18和电容C20，接口CN5的4脚与电阻R17连接再与MCU芯片U2的42脚连接，接口CN5的5脚与电阻R18连接再与MCU芯片U2的43脚连接，接口CN5的5脚与电容C20连接再接地。MCU电路包括：MCU芯片U2、时针信号电路、功能切换电路、复位电路和烧录接口，时针信号电路、功能切换电路和复位电路与MCU芯片U2的输入端连接，烧录接口与MCU芯片U2双向连接。所述时针信号电路包括第一时针信号电路和第二时针信号电路，第一时针信号电路包括电容C11、电容C12和晶振器Y1，电容C11与电容C12分别与晶振器Y1的两端连接，晶振器Y1的两端还分别与MCU芯片U2的3脚和4脚连接；第二时针信号电路包括电容C15、电容C16和晶振器Y2，电容C15与电容C16分别与晶振器Y2的两端连接，晶振器Y2的两端还分别与MCU芯片U2的5脚和6脚连接。所述功能切换电路与MCU芯片U2的18脚连接，功能切换电路包括：开关STEUP、电容C17和电阻R13，开关STEUP与电容C17并联再与电阻R13并联，开关STEUP为手动按压开关，按压开关STEUP输出低电平到MCU芯片U4的18脚而触发MCU芯片U2的功能切换。通过设定MCU芯片U2的内部程序来确定按压开关STEUP所对应的切换功能模式。所述复位电路与MCU芯片U2的7脚连接，复位电路包括：开关RST、电容C18和电阻R14，开关RST与电容C18并联再与电阻R14并联，开关RST为手动按压开关，按压开关RST输出低电平到MCU芯片U2的7脚，起到对MCU芯片U2的复位作用。所述烧录接口用于烧录或/和读取MCU芯片U2内的控制程序，烧录接口P1的1脚至4脚分别与MCU芯片U2的60脚、7脚、49脚和46脚连接。
尽管本申请已公开了多个方面和实施方式，但是其它方面和实施方式对本领域技术人员而言将是显而易见的，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。本申请公开的多个方面和实施方式仅用于举例说明，其并非旨在限制本申请，本申请的实际保护范围以权利要求为准。
Claims (10)
1.一种智能传感器模块的展示箱，其特征在于，包括控制板和显示屏，所述控制板包括：MCU模块、惯导模块、步进电机驱动模块、敲击模块、压感模块和2.4G无线模块，所述2.4G无线模块与MCU模块的MCU芯片进行信号的双向传输，MCU芯片用于控制2.4G无线模块的2.4G开关和指示灯的打开和关闭，2.4G开关打开时用于通过遥控器无线控制MCU芯片的工作模式的切换；惯导模块、敲击模块和压感模块分别与MCU芯片进行数据信号的双向传输，MCU芯片还用于分别控制惯导模块的惯导开关和指示灯、敲击模块的敲击开关和指示灯以及压感模块的压感开关和指示灯的打开和关闭；MCU芯片的输出端与步进电机驱动模块连接，MCU芯片用于在所述惯导开关打开的同时发送脉冲信号到步进电机驱动电路的步进驱动器，步进驱动器用于驱动步进电机将脉冲信号转变为角位移；MCU芯片与显示屏进行数据通信，显示屏用于按照协议所规定的方式进行图片切换显示以及显示惯导模式下电机转动所产生的实时航向、俯仰、横滚三角数据。
2.如权利要求1所述的智能传感器模块的展示箱，其特征在于，包括选自下组的一个或多个特征：
(1)所述MCU芯片通过uart的方式与挂载的显示屏进行数据通信，所述惯导模块、步进电机驱动模块、敲击模块、压感模块和2.4G无线模块的工作状态，通过MCU发送数据到显示屏，显示屏实时显示对应的图片以及在特定界面显示实时数据；
(2)所述协议的协议头为0xff、0x55，命令字节为0x00、0x01,变值为长度n，类型(0x01/0x05)控制敲击模块的开启与关闭，类型(0x02/0x06)控制压感模块的开启与关闭，类型(0x03/0x07)控制2.4G模块的开启与关闭，类型(0x04/0x08)控制惯导模块的开启与关闭，类型(0x09)控制惯导模块反应的三轴实时数据；
(3)所述智能传感器模块的展示箱还包括主控板，主控板设置有按键，每次按下按键都会从一个功能按照顺序切换到另一个功能，此处对应的开关指示灯会对应的亮起；
(4)开机默认为2.4G开关打开，开启与关闭只有遥控器才能控制，按下按键会切换到压感模式，压感的开启与关闭可通过按压压感模块来控制，再次按下按键会切换到敲击模块，敲击模块的开启与关闭通过敲击控制板来控制，再次按下按键切换到惯导模块，此处按键控制会导致惯导模块的电机一直顺时针转动，每次转动角度为2度，同时惯导模块会一直发送惯导的三轴数据给显示屏，显示屏需要解析处理并显示出来，而通过遥控器切换到惯导模式时，电机不会自动旋转，而是通过遥控器的正反转按键去控制电机转动，每次转动角度为30度。
3.如权利要求1所述的智能传感器模块的展示箱，其特征在于，所述控制板包括电源电路，电源电路包括供电接口电路、防接反电路和降压电路，供电接口电路与防接反电路连接，防接反电路的输出端与降压电路的输入端连接，降压电路用于将5V直流电降压为3.3V直流电，降压电路的输出端与惯导模块、压感模块、2.4G无线模块、MCU模块连接并提供3.3V直流电，防接反电路的输出端与敲击电路和步进电机驱动模块连接并提供5V直流电。
4.如权利要求1所述的智能传感器模块的展示箱，其特征在于，所述惯导模块包括惯导电路，惯导电路包括惯导接口电路、惯导开关电路和惯导指示灯电路，所述惯导接口电路与MCU芯片U2双向连接，MCU芯片U2的输出端与惯导开关电路的输入端连接，惯导开关电路的输出端与惯导接口电路和惯导指示灯电路连接。
5.如权利要求4所述的智能传感器模块的展示箱，其特征在于，所述惯导接口电路与MCU芯片U2的16脚和17脚连接，惯导接口电路包括：接口H9、电阻R19和电阻20，接口H9的3脚与电阻R19连接再与MCU芯片U2的16脚连接，接口H9的2脚与电阻R20连接再与MCU芯片U2的17脚连接；MCU芯片U2的15脚与惯导开关电路连接，惯导开关电路包括：电阻R1和P型MOS管Q2，电阻R1与P型MOS管Q2的栅极和源极连接，MCU芯片U2的15脚与P型MOS管Q3的栅极连接，P型MOS管Q3的漏极与惯导接口电路的接口H9的1脚和惯导指示灯电路连接；惯导指示灯电路包括电阻R15和显示灯LED4，电阻R15与显示灯LED4串联，显示灯LED4的一端与电阻R15连接、另一端接地，电阻R15起到限流的作用。
6.如权利要求1所述的智能传感器模块的展示箱，其特征在于，所述步进电机驱动模块包括步进电机驱动电路，步进电机驱动电路包括步进驱动器Q6、接口H3和电容C10，步进驱动器Q6的1脚至4脚分别与MCU芯片U2的62脚、61脚、59脚和58脚连接，步进驱动器Q6的8脚和9脚分别与电容C10的一端连接，步进驱动器Q6的13脚至16脚与接口H3连接。
7.如权利要求1所述的智能传感器模块的展示箱，其特征在于，包括选自下组的一个或多个特征：
(1)所述敲击模块包括敲击电路，敲击电路包括敲击接口电路、敲击开关电路和敲击指示灯电路，所述敲击接口电路与MCU芯片U2双向连接，MCU芯片U2的输出端与敲击开关电路的输入端连接，敲击开关电路的输出端与敲击接口电路和敲击指示灯电路连接；
(2)所述压感模块包括压感电路，电路包括压感接口电路、压感开关电路和压感指示灯电路，所述压感接口电路与MCU芯片U2双向连接，MCU芯片U2的输出端与压感开关电路的输入端连接，压感开关电路的输出端与压感接口电路和压感指示灯电路连接；
(3)所述2.4G无线模块包括2.4G无线电路，2.4G无线电路包括2.4G接口电路、2.4G开关电路和2.4G指示灯电路，所述2.4G接口电路与MCU芯片U2双向连接，2.4G接口电路还与无线收发器连接，MCU芯片U2的输出端与2.4G开关电路的输入端连接，2.4G开关电路导通则能够用遥控器无线控制MCU，2.4G开关电路的输出端与2.4G接口电路和2.4G指示灯电路连接。
8.如权利要求7所述的智能传感器模块的展示箱，其特征在于，包括选自下组的一个或多个特征：
(1)所述敲击接口电路与MCU芯片U2的26脚连接，敲击接口电路包括：接口CN1、电阻R7和电阻R8，接口CN1的1脚与电阻R7和电阻R8连接，电阻R7与电阻R8串联，电阻R8的一端与MCU芯片U2的26脚连接；MCU芯片U2的27脚与敲击开关电路连接，敲击开关电路包括：电阻R2和P型MOS管Q3，电阻R2与P型MOS管Q3的栅极和源极连接，MCU芯片U2的27脚与P型MOS管Q3的栅极连接，P型MOS管Q3的漏极与敲击接口电路的接口CN1的3脚和敲击指示灯电路连接；敲击指示灯电路包括电阻R6和显示灯LED1，电阻R6与显示灯LED1串联，显示灯LED1的一端与电阻R6连接、另一端接地，电阻R6起到限流的作用；
(2)所述压感接口电路与MCU芯片U2的28脚、29脚和30脚连接，压感接口电路包括：接口CN4、电阻R10和电阻11，接口CN4的1脚与电阻R10和MCU芯片U2的29脚连接,接口CN4的2脚与电阻R11和MCU芯片U2的30脚连接,接口CN4的3脚与MCU芯片U2的28脚；MCU芯片U2的19脚与压感开关电路连接，压感开关电路包括：电阻R3和P型MOS管Q4，电阻R3与P型MOS管Q4的栅极和源极连接，MCU芯片U2的19脚与P型MOS管Q3的栅极连接，P型MOS管Q3的漏极与压感接口电路的接口CN4的5脚和压感指示灯电路连接；压感指示灯电路包括电阻R12和显示灯LED3，电阻R12与显示灯LED3串联，显示灯LED3的一端与电阻R12连接、另一端接地，电阻R12起到限流的作用；
(3)所述2.4G接口电路与MCU芯片U2的33脚至39脚连接，2.4G接口电路包括接口H4，接口H4的3脚至9脚与MCU芯片U2的33脚至39脚连接；MCU芯片U2的40脚与2.4G开关电路连接，2.4G开关电路包括：电阻R4和P型MOS管Q5，电阻R4与P型MOS管Q5的栅极和源极连接，MCU芯片U2的40脚与P型MOS管Q3的栅极连接，P型MOS管Q3的漏极与2.4G接口电路的接口H4的2脚和2.4G指示灯电路连接；2.4G指示灯电路包括电阻R9和显示灯LED2，电阻R9与显示灯LED2串联，显示灯LED2的一端与电阻R9连接、另一端接地，电阻R9起到限流的作用。
9.如权利要求1所述的智能传感器模块的展示箱，其特征在于，所述MCU电路通过显示屏接口电路与显示屏连接，显示屏接口电路包括：接口CN5、电阻R17、电阻R18和电容C20，接口CN5的4脚与电阻R17连接再与MCU芯片U2的42脚连接，接口CN5的5脚与电阻R18连接再与MCU芯片U2的43脚连接，接口CN5的5脚与电容C20连接再接地。
10.如权利要求1所述的智能传感器模块的展示箱，其特征在于，MCU电路包括：MCU芯片U2、时针信号电路、功能切换电路、复位电路和烧录接口，时针信号电路、功能切换电路和复位电路与MCU芯片U2的输入端连接，烧录接口与MCU芯片U2双向连接；所述时针信号电路包括第一时针信号电路和第二时针信号电路，第一时针信号电路包括电容C11、电容C12和晶振器Y1，电容C11与电容C12分别与晶振器Y1的两端连接，晶振器Y1的两端还分别与MCU芯片U2的3脚和4脚连接；第二时针信号电路包括电容C15、电容C16和晶振器Y2，电容C15与电容C16分别与晶振器Y2的两端连接，晶振器Y2的两端还分别与MCU芯片U2的5脚和6脚连接。
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| WO2019041514A1 (zh) * | 2017-08-30 | 2019-03-07 | 歌尔科技有限公司 | Led显示控制方法及智能设备 |
| CN216216526U (zh) * | 2021-09-30 | 2022-04-05 | 江苏精微特电子股份有限公司 | 一种传感器模块的展示箱电路 |
| CN216565104U (zh) * | 2021-10-21 | 2022-05-17 | 深圳市拓普泰克技术股份有限公司 | 无触点开关电路及霍尔传感器 |
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2022
- 2022-08-29 CN CN202211040546.0A patent/CN115294914A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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