CN212749048U - 一种非接触手势识别代替按键的智能电表 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种非接触手势识别代替按键的智能电表，涉及智能电表技术领域，解决了现在的电能表上的查询、设置按键均为传统的机械式按键，容易出现接触不良、易漏电触电、按键老化坏掉等问题。一种非接触手势识别代替按键的智能电表，包括智能电表、电源；所述微控制单元采用STM32F103ZET6芯片，且电量测量通过导线与微控制单元电性相连接。本实用新型智能电表改变传统的接触式按键设计，采用APDS手势识别芯片实现非触摸式设计，通过APDS手势识别芯片感应手势对电表进行操作，多种手势的配合也能大量减少按键的使用，成功解决了传统按键的按键易坏、接触不良以及易漏电触电等问题，降低智能用电信息采集系统的故障率，提升了集抄的成功率。

Description

一种非接触手势识别代替按键的智能电表

技术领域

本实用新型属于智能电表技术领域，更具体地说，特别涉及一种非接触手势识别代替按键的智能电表。

背景技术

电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表，火表，千瓦小时表，指测量各种电学量的仪表。

现在的电能表上的查询、设置按键均为传统的机械式按键，容易出现接触不良、易漏电触电、按键老化坏掉等问题，同时，由于电能表按键的位置处于前面板，按键的增多会增加维护人员的操作困难，将会导致集抄系统的抄表成功率下降，影响智能电网的稳定性。

于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种非接触手势识别代替按键的智能电表，以期达到更具有更加实用价值性的目的。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种非接触手势识别代替按键的智能电表，以解决现在的电能表上的查询、设置按键均为传统的机械式按键，容易出现接触不良、易漏电触电、按键老化坏掉等问题，同时，由于电能表按键的位置处于前面板，按键的增多会增加维护人员的操作困难，将会导致集抄系统的抄表成功率下降，影响智能电网的稳定性的问题。

本实用新型一种非接触手势识别代替按键的智能电表的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

一种非接触手势识别代替按键的智能电表，包括智能电表、微控制单元、LCD显示屏、时钟电路、485接口、电子载波、电量测量、继电器、负载、智能卡接口、APDS手势识别芯片、232接口、电源、透光板，所述智能电表包括有微控制单元、LCD显示屏、时钟电路、485接口、电子载波、电量测量、继电器、负载、智能卡接口、APDS手势识别芯片、232接口、电源；所述微控制单元采用STM32F103ZET6芯片，且电量测量通过导线与微控制单元电性相连接；所述LCD显示屏、继电器、智能卡接口、电源均通过GPIO与微控制单元电性相连接，且继电器与负载电性相连接；所述时钟电路通过RTC与微控制单元电性相连接；所述485接口通过USART1与微控制单元电性相连接；所述电子载波通过USART2与微控制单元电性相连接；所述APDS手势识别芯片采用APDS-9960芯片，且APDS手势识别芯片通过I2C与微控制单元电性相连接；所述232接口通过USRT3与微控制单元电性相连接。

进一步的，所述智能电表正端面相对于LCD显示屏部位固定安装有一块完全覆盖住LCD显示屏的透光板，且APDS手势识别芯片内嵌安装位置相邻于透光板右下角部位。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型智能电表改变传统的接触式按键设计，采用APDS手势识别芯片实现非触摸式设计，通过APDS手势识别芯片感应手势对电表进行操作，多种手势的配合也能大量减少按键的使用，成功解决了传统按键的按键易坏、接触不良以及易漏电触电等问题，降低智能用电信息采集系统的故障率，提升了集抄的成功率；同时APDS手势识别芯片价格低廉，可靠性高，使整个电表更加智能化，提高了电表的可靠性及稳定性。

附图说明

图1是本实用新型的智能电表结构示意图。

图2是本实用新型的APDS手势识别芯片结构示意图。

图3是本实用新型的智能电表硬件框图。

图4是本实用新型的应用流程图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1、智能电表；101、微控制单元；102、LCD显示屏；103、时钟电路；104、485接口；105、电子载波；106、电量测量；107、继电器；108、负载；109、智能卡接口；1010、APDS手势识别芯片；1011、232接口；1012、电源；2、透光板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

如附图1至附图4所示：

本实用新型提供一种非接触手势识别代替按键的智能电表，包括智能电表1、微控制单元101、LCD显示屏102、时钟电路103、485接口104、电子载波105、电量测量106、继电器107、负载108、智能卡接口109、APDS手势识别芯片1010、232接口1011、电源1012、透光板2，智能电表1包括有微控制单元101、LCD显示屏102、时钟电路103、485接口104、电子载波105、电量测量106、继电器107、负载108、智能卡接口109、APDS手势识别芯片1010、232接口1011、电源1012；微控制单元101采用STM32F103ZET6芯片，且电量测量106通过导线与微控制单元101电性相连接；LCD显示屏102、继电器107、智能卡接口109、电源1012均通过GPIO与微控制单元101电性相连接，且继电器107与负载108电性相连接；时钟电路103通过RTC与微控制单元101电性相连接；485接口104通过USART1与微控制单元101电性相连接；电子载波105通过USART2与微控制单元101电性相连接；APDS手势识别芯片1010采用APDS-9960芯片，且APDS手势识别芯片1010通过I2C与微控制单元101电性相连接；232接口1011通过USRT3与微控制单元101电性相连接。

其中，智能电表1正端面相对于LCD显示屏102部位固定安装有一块完全覆盖住LCD显示屏102的透光板2，且APDS手势识别芯片1010内嵌安装位置相邻于透光板2右下角部位，通过透光板2的设置，避免外界因素影响到LCD显示屏102，且应用时，APDS手势识别芯片1010透过透光板2感应检测手靠近的程度以及手移动的方向。

本实施例的具体使用方式与作用：

本实用新型智能电表1改变传统的接触式按键设计，采用APDS手势识别芯片1010实现非触摸式设计，且智能电表1正端面相对于LCD显示屏102部位固定安装有一块完全覆盖住LCD显示屏102的透光板2，通过透光板2的设置，避免外界因素影响到LCD显示屏102；应用时，APDS手势识别芯片1010透过透光板2感应检测手靠近的程度以及手移动的方向，通过利用四个方向的光电二极管来感测反射的IR能量(由集成LED产生的)，以将物理运动信息(即速度，方向和距离)转换成数字信息；故APDS手势识别芯片1010通过光电二极管检测由集成LED提供的反射IR能量进行距离测量检测接近功能，当检测到手到达阀值范围，进入手势运行方向检测，IR接收信号路径从四个定向手势光电二极管的IR检测开始，并以PDATA寄存器中的8位接近结果结束，如附图3所示；

在微控制单元101确定有一次手势动作后，当手势向左，电表执行查看电表计量数据的功能，此时手势向上，表示电表向上翻页，手势向下，表示电表向下翻页；向右时，执行电表参数设置功能，进入设置页面，此时手势向上，表示指针上移，手势向下，表示指针下移；势向左，表示指针所在位置数据减，手势向右，表示指针所在位置数据加，具体流程如附图4所示；

当微控制单元101读取到有效手势控制命令时，显示在LCD显示屏102上，提示操作者动作是否有误以及是否达到他的控制目的，如果LCD显示屏102所显示的控制指令不一致，操作者可以及时反映并重新做出正确的手势。

本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (2)

1.一种非接触手势识别代替按键的智能电表，其特征在于：该一种非接触手势识别代替按键的智能电表包括智能电表(1)、微控制单元(101)、LCD显示屏(102)、时钟电路(103)、485接口(104)、电子载波(105)、电量测量(106)、继电器(107)、负载(108)、智能卡接口(109)、APDS手势识别芯片(1010)、232接口(1011)、电源(1012)、透光板(2)，所述智能电表(1)包括有微控制单元(101)、LCD显示屏(102)、时钟电路(103)、485接口(104)、电子载波(105)、电量测量(106)、继电器(107)、负载(108)、智能卡接口(109)、APDS手势识别芯片(1010)、232接口(1011)、电源(1012)；所述微控制单元(101)采用STM32F103ZET6芯片，且电量测量(106)通过导线与微控制单元(101)电性相连接；所述LCD显示屏(102)、继电器(107)、智能卡接口(109)、电源(1012)均通过GPIO与微控制单元(101)电性相连接，且继电器(107)与负载(108)电性相连接；所述时钟电路(103)通过RTC与微控制单元(101)电性相连接；所述485接口(104)通过USART1与微控制单元(101)电性相连接；所述电子载波(105)通过USART2与微控制单元(101)电性相连接；所述APDS手势识别芯片(1010)采用APDS-9960芯片，且APDS手势识别芯片(1010)通过I2C与微控制单元(101)电性相连接；所述232接口(1011)通过USRT3与微控制单元(101)电性相连接。

2.如权利要求1所述一种非接触手势识别代替按键的智能电表，其特征在于：所述智能电表(1)正端面相对于LCD显示屏(102)部位固定安装有一块完全覆盖住LCD显示屏(102)的透光板(2)，且APDS手势识别芯片(1010)内嵌安装位置相邻于透光板(2)右下角部位。

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