CN213042598U - 一种无线电子桌牌及其系统和电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子桌牌领域，公开了一种无线电子桌牌及其系统和电路。在该电子桌牌中，包括壳体(1)，设置在壳体(1)上的NFC天线(2)和电源，所述电源连接硬件电路板，所述硬件电路板连接所述NFC天线(2)，其特征在于，所述壳体(1)两侧分别设有第一显示屏(3)和第二显示屏(4)，所述NFC天线(2)安装在所述第一显示屏(3)和第二显示屏(4)之间，所述硬件电路板连接所述第一显示屏(3)和第二显示屏(4)。尤其在使用相应的系统及电路后，能够让手机使用者不需要绕到无线电子桌牌的正面，就能看到显示屏上的反馈内容，而且使用者一靠近便能得到显示屏的反馈，一离开，无线电子桌牌就能开启省电模式，延长使用时间。

Description

一种无线电子桌牌及其系统和电路

技术领域

本实用新型涉及电子桌牌领域，尤其涉及一种无线电子桌牌，包括壳体，设置在壳体上的NFC天线和电源，电源连接硬件电路板，硬件电路板连接NFC天线。

本实用新型还涉及控制上述无线电子桌牌的系统和电路。

背景技术

电子桌牌市场上的液晶显示屏逐步被功耗更低、无发光干扰的电子纸显示屏所替代。针对通常普通会议室或展示厅也就几个到几十个设备的配置，需要一种功耗低、方便使用的电子桌牌设备来进行展示。

市场上常见的电子桌牌需要外部供电，或者锂电池充电的方式，在实际使用过程中，外部供电会涉及应用场所的电源系统改造；充电方式也有大批设备集中充电的设备和管理成本。

对于多地、多个房间的电子桌牌的统一管理，也需要便捷和完善的组网功能，同时方便在现场和远程进行操作。

由于NFC电子桌牌依赖于要靠近手机NFC，才易实现通信，并不适合大规模的批量操作。使用者手持手机靠近NFC电子桌牌时，需面向显示屏，以得到操作反馈，然而身处NFC电子桌牌背面的使用者，由于不是面向显示屏，需要绕到 NFC电子桌牌系统的正面，才能看到显示屏上的反馈内容，非常不方便。

如中国专利公告号CN 205092022 U公开了一种NFC电子桌牌，包括：无线接收模块，用于接收显示信息和资料下载链接地址；显示屏；控制器，与无线接收模块和显示屏电连接，用于将显示信息推送至显示屏中显示；NFC模块，与控制器电连接，控制器将资料下载链接地址存储在NFC模块中以供外部设备读取。其未考虑手机使用者需要绕到NFC电子桌牌系统的正面，才能看到显示屏上的反馈内容。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种无线电子桌牌，能够让手机使用者不需要绕到无线电子桌牌的正面，就能看到显示屏上的反馈内容。

本实用新型另一个要解决的技术问题是提供一种无线电子桌牌系统，让手机使用者不需绕到无线电子桌牌的正面，一靠近便能得到显示屏的反馈，一离开，无线电子桌牌就能开启省电模式，延长使用时间。

本实用新型再一个要解决的技术问题是提供一种实现上述无线电子桌牌系统的电路。

针对本实用新型的无线电子桌牌来说，本实用新型的一种无线电子桌牌，包括壳体，设置在壳体上的NFC(Near Field Communication，近场通信)天线和电源，电源连接硬件电路板，硬件电路板连接NFC天线，壳体两侧分别设有第一显示屏和第二显示屏，NFC天线安装在第一显示屏和第二显示屏之间，硬件电路板连接第一显示屏和第二显示屏。

壳体是立碑式，厚度薄，在壳体两侧分别安装第一显示屏和第二显示屏，便于使用者不需绕到正面，就能得到显示屏的反馈，而且NFC天线安装在第一显示屏和第二显示屏之间，既能保证通信距离，也能保护NFC天线自身，不易损坏。

作为本实用新型无线电子桌牌进一步的改进，第一显示屏和第二显示屏为电子纸显示屏。电子纸显示屏只在刷新画面时才耗电，图像画面的维持不需要电量，适合低功耗长时间的应用场景。

作为本实用新型无线电子桌牌进一步的改进，壳体还包括壳体底座，壳体底座位于NFC天线的下方，有利于壳体摆放平稳，提高NFC天线的稳定性。

作为本实用新型无线电子桌牌进一步的改进，壳体底座下面安装电源，并配有可拆卸的电池舱盖。电量不足时打开电池舱盖更换电池，电量维护方便。

作为本实用新型无线电子桌牌进一步的改进，电源为干电池。底座内可放置 2或4节干电池。

对于本实用新型无线电子桌牌系统这一技术主题，本实用新型无线电子桌牌系统包括电源模块，与电源模块连接的NFC模块，与NFC模块连接的NFC天线，主处理器模块，与主处理器模块连接的WIFI模块和显示屏，NFC模块还连接了电源唤醒模块，电源唤醒模块分别与电源模块、处理器模块与WIFI模块连接。

由于电源模块、NFC模块、主处理器模块、WIFI模块、电源唤醒模块皆可集成在无线电子桌牌的硬件电路板上，方便与前述的无线电子桌牌配合使用。NFC 模块接收到现场手机NFC的感应后，会发送唤醒信号给电源唤醒模块。电源唤醒模块接收NFC模块的唤醒信号后，开启电源给主处理器和WIFI模块供电，主处理器上电开启后，通过WIFI模块和WIFI路由器进行无线数据交互，获取网络端的更新数据并刷新屏幕。电源开启一段时间后，电源唤醒模块将重新断开输出电源，电子桌牌进入低功耗待机状态。

作为本实用新型无线电子桌牌系统进一步的改进，电源模块还连接了LoRa (LongRange Radio，远距离无线电)接收模块，LoRa接收模块连接电源唤醒模块。LoRa模块在收到LoRa基站发出的无线信号后，也会发射唤醒信号给电源唤醒模块。

电源唤醒模块接收LoRa接收模块的唤醒信号后，开启电源给主处理器和 WIFI模块。LoRa模块只是接收功能，不需要射频发射功能，降低了使用功耗。因此，设备可以处于极低功耗的待机状态，在被NFC或Lora方式被触发激活后，能转入高速通用的WIFI网络系统实现产品的应用功能。

对于本实用新型无线电子桌牌电路这一技术主题，本实用新型无线电子桌牌电路，包括电源输入端和电源输出端，所述电源输入端和电源输出端分别与开关 MOS管Q1的源极S极和漏极D极相连，Q2的栅极G极和MOS管Q1源极相连，Q2 的栅极通过二极管D1和NFC唤醒信号相连，电阻R1和电容C1串联，R1一端接电源输入端，C1一端接地，电阻R1和电容C1的衔接处和Q2的栅极G极相连， Q1的漏极接地，电阻R2的一端接地，一端接Q1的栅极。

默认情况下，唤醒信号都是低电平，Q1关闭，R1电阻使Q2也处于断开状态，电源输出端无电压供给后端的主处理器和WiFi模块。

当NF被唤醒时，D1使得任何一个唤醒信号都能打开Q1，Q1导通后，Q2也打开输出，提供输出电源给主处理器和WIFI模块，进行正常的通讯刷屏功能。

C1电容在唤醒信号释放后，通过R1充电，电压会缓慢上升，达到一定阈值后，Q2会再次关断输出，设备再次进入低功耗待机状态。调整R1和C1的器件值，可改变电源唤醒模块的输出维持时间，以确保WIFI通讯和屏幕更新功能可以完成。

电源唤醒模块打开输出电源后，主处理器会控制WIFI模块去连接WIFI网络，和云端服务器进行数据交互。获取到新的图像数据后则刷新电子纸屏幕。完成处理后，则等电源唤醒模块在输出维持时间结束后，自动关闭输出电源。主处理器和WIFI模块会再次断电，不再消耗电量。电源关闭不需要软件介入，避免软件运行异常时带来的不可靠性。

作为本实用新型无线电子桌牌电路进一步的改进，所述Q1的栅极G极通过二极管D2与LoRa唤醒信号输入端相连。

当LoRa被唤醒时，D2会使得任何一个唤醒信号都能打开Q1，Q1导通后， Q2也打开输出，提供输出电源给主处理器和WIFI模块，进行正常的通讯刷屏功能。

本实用新型的电子桌牌采用了低功耗的LoRa、NFC作为设备唤醒方式，再通过WIFI技术完成数据交互，更新画面数据。结合电子纸显示屏零功耗的画面保持特点。采用常规的干电池，便能满足长时间使用，维护方便的应用需求。

很多手机都带有NFC功能，很方便现场情况去唤醒需要更新的设备。LoRa 具有无线通讯距离远的特点，而且本方案中是单向通讯，设备只是接收，基站只需要发送，对LoRa基站系统的要求会大大降低。WIFI则是办公会务等场所都已经架设完善的，可以直接接入使用，避免了额外的基站建设施工成本。

本实用新型能让电子桌牌满足低功耗，可以采用干电池更换的方式，不用充电的操作；又可以远程批量管理、无线传输速度快，满足图片数据的传输。

附图说明

图1为本发明的电子桌牌结构示意图

图2为电子桌牌的硬件功能示意图；

图3为电源唤醒开关电路示意图；

附图标记：1、壳体；2、NFC天线；3、第一显示屏；4、第二显示屏；5、壳体底座；6、电池舱盖。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示的电子桌牌结构示意图，壳体1为立碑式，壳体1背面中部位置安装NFC天线2，壳体1正面和背面分别安装了第一显示屏3和第二显示屏4，第二显示屏4紧贴NFC天线2安装，壳体1内部还安装硬件电路板，硬件电路板板上有连接器分别和两块显示屏及NFC天线2相连。

NFC天线2则被夹在双屏之间，因此通过手机的NFC，在双面上都可以靠近进行NFC通讯。

第一显示屏3和第二显示屏4为电子纸显示屏，电子纸显示屏只在刷新画面时才耗电，图像画面的维持不需要电量，适合低功耗长时间的应用场景。

壳体1下部是壳体底座5，壳体底座5使壳体1摆放平稳，能提高NFC天线的稳定性，硬件电路板也可以安装在壳体底座5内。

壳体底座5下部安装电源，并配备电池舱盖6，当电量不足时打开电池舱盖 6更换电源，电量维护方便。

电源优选为干电池，底座内可放置2或4节干电池，优选采用两节7号碱性干电池。

图2示出了电子桌牌的硬件功能，如图3所示，一种无线电子桌牌系统，包括电源模块，与电源模块连接的NFC模块，与NFC模块连接的NFC天线，主处理器模块，与主处理器模块连接的WIFI模块和显示屏，NFC模块还连接了电源唤醒模块，电源唤醒模块分别与所述电源模块、处理器模块与WIFI模块连接。

由于电源模块、NFC模块、主处理器模块、WIFI模块、电源唤醒模块皆可集成在无线电子桌牌的硬件电路板上，方便与前述的无线电子桌牌配合使用。NFC 模块接收到现场手机NFC的感应后，会发送唤醒信号给电源唤醒模块。电源唤醒模块接收NFC模块的唤醒信号后，开启电源给主处理器和WIFI模块供电，主处理器上电开启后，通过WIFI模块和WIFI路由器进行无线数据交互，获取网络端的更新数据并刷新屏幕。电源开启一段时间后，电源唤醒模块将重新断开输出电源，电子桌牌进入低功耗待机状态。

电源模块还连接了LoRa(Long Range Radio，远距离无线电)接收模块， LoRa接收模块连接电源唤醒模块。LoRa模块在收到LoRa基站发出的无线信号后，也会发射唤醒信号给电源唤醒模块。

电源唤醒模块接收LoRa接收模块的唤醒信号后，开启电源给主处理器和 WIFI模块。LoRa模块只是接收功能，不需要射频发射功能，降低了使用功耗。

默认情况下，硬件系统只有NFC和LoRa模块处于低功耗待机状态；电源唤醒模块的电源输出关闭，使主处理器和WIFI模块处于断电零功耗的状态。

在现场通过打开手机NFC功能，靠近桌牌的NFC天线感应区内，则NFC模块会产生唤醒信号给电源唤醒模块；远程的话则通过LoRa基站给设备发送无线信号，则LoRa模块也会产生唤醒信号给电源唤醒模块；

图3示出了电源唤醒模块的电路，如图3所示，包括电源输入端和电源输出端，所述电源输入端和电源输出端分别与开关MOS管Q1的源极S极和漏极D极相连，Q2的栅极G极和MOS管Q1源极相连，Q2的栅极通过二极管D1和NFC唤醒信号相连，电阻R1和电容C1串联，R1一端接电源输入端，C1一端接地，电阻R1和电容C1的衔接处和Q2的栅极G极相连，Q1的漏极接地，电阻R2的一端接地，一端接Q1的栅极。

所述Q1的栅极G极通过二极管D2与LoRa唤醒信号输入端相连。

默认情况下，唤醒信号都是低电平，Q1关闭，R1电阻使Q2也处于断开状态，电源输出端无电压供给后端的主处理器和WiFi模块。

当NFC或LoRa被唤醒时，D1和D2会使得任何一个唤醒信号都能打开Q1， Q1导通后，Q2也打开输出，提供输出电源给主处理器和WIFI模块，进行正常的通讯刷屏功能。

C1电容在唤醒信号释放后，通过R1充电，电压会缓慢上升，达到一定阈值后，Q2会再次关断输出，设备再次进入低功耗待机状态。调整R1和C1的器件值，可改变电源唤醒模块的输出维持时间，以确保WIFI通讯和屏幕更新功能可以完成。

电源唤醒模块打开输出电源后，主处理器会控制WIFI模块去连接WIFI网络，和云端服务器进行数据交互。获取到新的图像数据后则刷新电子纸屏幕。完成处理后，则等电源唤醒模块在输出维持时间结束后，自动关闭输出电源。主处理器和WIFI模块会再次断电，不再消耗电量。电源关闭不需要软件介入，避免软件运行异常时带来的不可靠性。

由于电子桌牌的应用通常每天刷新的次数只有几次，这样设备大部分的待机时间都能处在超低低功耗下，实现了普通干电池能长时间待机的要求。同时通过 NFC和loRa又可以及时唤醒设备，打开WIFI进行高速的数据更新，完成显示屏的更新。使得高功耗的时间控制在较短时间内，这样大大降低了使用的平均电流。满足了功耗和性能这两方面的要求。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无线电子桌牌系统，包括电源模块，与所述电源模块连接的NFC模块，与所述NFC模块连接的NFC天线，主处理器模块，与所述主处理器模块连接的WIFI模块和显示屏，其特征在于，所述NFC模块还连接了电源唤醒模块，所述电源唤醒模块分别与所述电源模块、所述处理器模块与所述WIFI模块连接。

2.按照权利要求1所述的一种无线电子桌牌系统，其特征在于，所述电源模块还连接了LoRa接收模块，所述LoRa接收模块连接所述电源唤醒模块。

3.一种无线电子桌牌系统电路，包括电源输入端和电源输出端，其特征在于，所述电源输入端和电源输出端分别与开关MOS管Q1的源极S极和漏极D极相连，Q2的栅极G极和MOS管Q1源极相连，Q2的栅极通过二极管D1和NFC唤醒信号相连，电阻R1和电容C1串联，R1一端接电源输入端，C1一端接地，电阻R1和电容C1的衔接处和Q2的栅极G极相连，Q1的漏极接地，电阻R2的一端接地，一端接Q1的栅极。

4.按照权利要求3所述的一种无线电子桌牌系统电路，其特征在于，所述Q1的栅极G极通过二极管D2与LoRa唤醒信号输入端相连。

5.一种无线电子桌牌，包括壳体(1)，设置在壳体(1)上的NFC天线(2)和电源，所述电源连接硬件电路板，所述硬件电路板连接所述NFC天线(2)，其特征在于，所述壳体(1)两侧分别设有第一显示屏(3)和第二显示屏(4)，所述NFC天线(2)安装在所述第一显示屏(3)和第二显示屏(4)之间，所述硬件电路板连接所述第一显示屏(3)和第二显示屏(4)，所述无线电子桌牌还包括权利要求1所述的无线电子桌牌系统。

6.按照权利要求5所述的一种无线电子桌牌，其特征在于，所述第一显示屏(3)和所述第二显示屏(4)为电子纸显示屏。

7.按照权利要求6所述的一种无线电子桌牌，其特征在于，所述壳体(1)还包括壳体底座(5)，所述壳体底座(5)位于所述NFC天线(2)的下方。

8.按照权利要求7所述的一种无线电子桌牌，其特征在于，所述壳体底座(5)下面安装电源，并配有可拆卸的电池舱盖(6)。

9.按照权利要求5-8任一项所述的一种无线电子桌牌，其特征在于，所述电源为干电池。

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