CN207410352U - 一种近距离通信电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种近距离通信电路,包括传感器模块、处理单元、开关模块和电流源模块，传感器模块包括封装好的红外接近传感器，所述的红外接近传感器与处理单元之间通过串行接口连接，开关模块分别与传感器模块、处理单元、电流源模块连接，用于通过处理单元的使能来控制开关模块的选通状态，电流源模块分别与处理单元、开关模块连接，用于通过处理单元的使能控制红外接近传感器发射红外波的频率和波长。本实用新型利用了现在电子通信设备上都具有的红外接近传感器完成，通过处理单元或者CPU控制电子开关的选通状态即可实现设备之间的近距离通信，无需增加传感器和控制芯片，降低了电子产品的功耗，同时节约了成本。

Description

一种近距离通信电路

技术领域

本实用新型属于无线通信技术领域，具体涉及一种近距离通信电路。

背景技术

随着科技的发展，智能手机、AR眼镜、VR眼镜等电子产品逐渐进入人们的生活，并成为人们生活中不可获取的一部分。红外接近传感器利用红外测距的原理(即通过红外光碰到障碍物并返回后所经历的时间来计算障碍物的距离)广泛应用在这些电子设备中，比如智能手机在通话过程中，通过接近传感器测量手机是否靠近人脸，如果靠近人脸，则关闭显示屏以防止人脸对手机的误操作；在VR眼镜中，接近传感器被用来检测VR眼镜与人脸的距离来判断眼镜是否被佩戴，如果距离大于某个阈值表示眼镜没有被佩戴，则系统会自动关闭显示屏以降低功耗；在AR眼镜上，除过类似VR眼镜的用法以外，也可以在眼镜前方放置几颗接近传感器用于手势交互，当人手挥过时，会相应触发接近传感器，从而判断人手挥动的方向。接近传感器作为近距离感应最常用的传感器，被广泛应用于各种电子设备。

在电子设备如此普及的今天，近距离无线通信和文件传输的需求也愈发普遍，比如照片分享、移动支付、身份鉴权等，目前常用的近距离无线通信方式有NFC、蓝牙、WIFI、RFID等，这些方式都需要在电子设备中增加相应的硬件芯片或模块，会带来功耗和成本的增加。

发明内容

为了解决现有技术中将NFC、蓝牙、WIFI、RFID用于手机和电子设备的近距离通信时，需要增加相应的硬件芯片和处理模块，会增加功耗和成本的技术问题，本实用新型提供一种近距离通信电路，具体通过以下技术方案予以实现：

一种近距离通信电路,其包括传感器模块、处理单元、开关模块和电流源模块；

所述的传感器模块包括封装好的红外接近传感器，所述的红外接近传感器与处理单元之间通过串行接口连接；

所述的开关模块分别与传感器模块、处理单元、电流源模块连接，用于通过处理单元的使能来控制开关模块的选通状态；

所述的电流源模块分别与处理单元、开关模块连接，用于通过处理单元的使能控制红外接近传感器发射红外波的频率和波长。

所述的红外接近传感器上的中断引脚与处理单元的GPIO1引脚连接。

所述的电流源模块分别与处理单元、开关模块连接具体包括：所述的电流源模块包括电流源芯片，所述的电流源芯片的使能引脚与处理单元的GPIO3引脚连接，所述的电流源芯片的电流引脚与开关模块连接。

在本实用新型中，所述的开关模块分别与传感器模块、处理单元、电流源模块连接具体实现方式包括：所述的开关模块包括电子开关芯片，所述的电子开关芯片的控制引脚与处理单元的GPIO2引脚连接，引脚A与红外接近传感器的电流源引脚连接，引脚B与电流源芯片的电流引脚连接，引脚C与红外接近传感器中的红外接收二极管的负极LEDK连接。

特别的，本实用新型的红外接近传感器、处理单元、电流源芯片的工作电压端与接地端之间可以均设置有滤波电容。

在本实用新型中，涉及的处理单元可选用单片机或CPU。

以上技术方案与现有技术相比具有以下技术效果：

本实用新型提供的近距离通信电路，利用了现在电子通信设备上都具有的红外接近传感器完成，在现有的电子设备的利用红外接近传感器的检测电路上，增加了电子开关芯片和电流源芯片，通过处理单元或者CPU控制电子开关的选通状态即可完成设备在接近检测和近距离通信两种工作模式下的转换，无需增加新的传感器和控制芯片，降低了电子产品的功耗，同时节约了成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的电路图；

图3是利用本实用新型的电路实现近距离通信示意图；

图4是利用本实用新型的电路实现近距离通信流程图。

图中：

1—传感器模块，2—处理单元，3—开关模块，4—电流源模块。

具体实施方式

为使本实用新型的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，以下仅是本实用新型的一部分实施例，而非保护的全部内容。

本发明中的处理单元可选单片机、CPU或者其它处理器，其中红外接近传感器与处理单元2之间通过串行接口连接，来完成信号的双向传递。本发明中的GPIO1、GPIO2、GPIO3只是为了更好的说明本发明的方案，在实际方案中只要连接的是GPIO引脚即可完成信号传输，而不限于具体的引脚。

在本实用新型中，图2中涉及的是电学中芯片上的引脚的固定代码，为行业公知，故没有过多解释，其中涉及的A、B、C是二选一开关，D是控制引脚，引脚ABCD只是为了说明本发明电路的连接关系。

本实施例提供一种近距离通信电路，如图1，包括传感器模块1、处理单元2、开关模块3和电流源模块4，传感器模块包括封装好的红外接近传感器，其中本实施例中的处理单元选择单片机，如图2，红外接近传感器与处理单元2之间通过I2C接口连接，实现红外接近传感器和处理单元之间的双向通信，SCL和SDA是I2C通信管脚，主要用于红外接近传感器将接收到的红外数据编码后和CPU或MCU进行数据通信，红外接近传感器上的INT引脚与处理单元的GPIO1引脚连接，向处理单元传输中断信号，用于中断提示，其中处理单元2也可以用CPU或者其它控制芯片。

其中，开关模块3分别与传感器模块1、处理单元2、电流源模块4连接，用于通过处理单元2的使能来控制开关模块的选通状态，具体的，如图2，电流源模块4包括电流源芯片，电流源芯片的引脚EN与处理单元的GPIO3引脚连接，电流源芯片的管脚SINK引脚与电子开关模块连接。

其中，电流源模块4分别与处理单元2、开关模块3连接，用以通过处理单元控制红外接近传感器中红外发射管发射红外波的频率和波长，具体的，如图2，开关模块包括电子开关芯片，所述的电子开关芯片的引脚D与处理单元的GPIO2引脚连接，引脚A与红外接近传感器的引脚LDR连接，引脚B与电流源芯片的SINK引脚连接，引脚C与红外接近传感器中的红外接收二极管的负极LEDK连接，可以通过CPU或MCU的GPIO2控制C端选通A或者B，当处理单元2控制电子开关U3的C端选通连接A端时，此时电路工作模式为接近检测。当处理单元控制电子开关的C端选通连接到B引脚时，红外接近传感器中红外发射管的负极被连接到电流源芯片的SINK管脚，此时，通过处理单元2的GPIO3可以控制电流源芯片的打开与关闭，也可以控制U4电流源打开关闭的频率，也就是说，处理单元2的GPIO3的打开关闭的频率和波长即为U1红外发射管发射红外波的频率与波长，此时电路处于近距离通信模式。

综上所述，处理单元2的GPIO2通过控制电子开关芯片的选通信号来控制红外接近传感器工作在传统的接近检测模式还是近距离通信模式，当工作在近距离通信模式时，处理单元2通过GPIO3控制红外发射管发射信号的频率与波长。如图3，当两台设备靠近进行近距离无线通信时，通过软件程序控制各自的红外接近传感器均工作在“近距离通信模式”，当发送数据时，软件程序按照预设的发射规则，控制红外发射管的发射频率和波长，接收设备通过红外接收管接收该红外信息，并对其进行解析，从而达到近距离无线通信的目的。

如图4，首先两台设备通过软件控制使其工作在“近距离通信模式”，发射设备通过软件按照一定的编码规则，将待发送信息编码成相应的二进制数据，发射设备通过软件控制处理单元2的GPIO3打开或关闭电流源芯片的使能信号，将二进制数据转化为红外光信号进行发射。接收设备通过其内部的红外接收管对发送设备发出的红外信号进行接收，并通过中断信号将其传输给接收设备的CPU或者MCU，并按照一定的解码规则进行解码，从而完成数据的接收，实现设备间的通信。

进一步的，为了获得平滑稳定的电压，在红外接近传感器、处理单元2、电流源芯片的工作电压端与接地端之间均设置有滤波电容，如图2中C1、C2、C3均是滤波电容。

本实用新型提供的近距离通信电路，利用了现在电子通信设备上都具有的红外接近传感器完成，通过处理单元或者CPU控制电子开关的选通状态即可实现设备之间的近距离通信，无需增加传感器和控制芯片，降低了电子产品的功耗，同时节约了成本。

Claims (6)

1.一种近距离通信电路,其特征在于,包括传感器模块(1)、处理单元(2)、开关模块(3)和电流源模块(4)；

所述的传感器模块(1)包括封装好的红外接近传感器，所述的红外接近传感器与处理单元(2)之间通过串行接口连接；

所述的开关模块(3)分别与传感器模块(1)、处理单元(2)、电流源模块(4)连接，用于通过处理单元(2)的使能来控制开关模块(3)的选通状态；

所述的电流源模块(4)分别与处理单元(2)、开关模块(3)连接，用于通过处理单元(2)的使能控制红外接近传感器发射红外波的频率和波长。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的红外接近传感器上的中断引脚与处理单元(2)的GPIO1引脚连接。

3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的电流源模块(4)分别与处理单元(2)、开关模块(3)连接具体包括：所述的电流源模块(4)包括电流源芯片，所述的电流源芯片的使能引脚与处理单元(2)的GPIO3引脚连接，所述的电流源芯片的电流引脚与开关模块(3)连接。

4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的开关模块(3)分别与传感器模块(1)、处理单元(2)、电流源模块(4)连接具体包括：所述的开关模块(3)包括电子开关芯片，所述的电子开关芯片的控制引脚与处理单元(2)的GPIO2引脚连接，引脚A与红外接近传感器的电流源引脚连接，引脚B与电流源芯片的电流引脚连接，引脚C与红外接近传感器中的红外接收二极管的负极LEDK连接。

5.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的红外接近传感器、处理单元(2)、电流源芯片的工作电压端与接地端之间均设置有滤波电容。

6.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的处理单元(2)可选用单片机或CPU。