專利名稱：一種簡易無線觸摸式智能家居控制終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線智能家居控制設(shè)備，具體是一種低成本、簡單可靠的簡易無線觸摸式智能家居控制終端，實(shí)現(xiàn)了智能家居的便捷控制并極大的降低設(shè)備成本。
背景技術(shù)：
在智能家居控制系統(tǒng)中，現(xiàn)有的控制器大多采用造價(jià)昂貴的顯示觸摸解決方案， 造價(jià)昂貴，設(shè)備復(fù)雜度高，功耗高，設(shè)備可靠度低。此外，也有采用控制器與智能手機(jī)相結(jié)合的方式，但同樣存在智能手機(jī)價(jià)格昂貴、待機(jī)時(shí)間短、操作不夠簡便等問題的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡易無線觸摸式智能家居控制終端，該控制終端可實(shí)現(xiàn)智能家居的便捷控制并極大的降低設(shè)備成本。本發(fā)明所述的一種簡易無線觸摸式智能家居控制終端，其包括觸摸保護(hù)膜、觸控板、PCB底板以及焊接在PCB底板上的電子模塊層，所述觸控板和觸摸保護(hù)膜依次設(shè)置在 PCB底板的上表面。電子模塊層包括觸控屏驅(qū)動(dòng)模塊、無線網(wǎng)絡(luò)控制模塊、電源模塊；所述觸控屏驅(qū)動(dòng)模塊通過屏線與觸控板連接，并通過SPI接口與無線網(wǎng)絡(luò)控制模塊連接，無線網(wǎng)絡(luò)控制模塊再與天線連接，電源模塊經(jīng)電源線分別與觸摸屏驅(qū)動(dòng)模塊、無線網(wǎng)絡(luò)控制模塊提供電力。觸控板接收外界的觸控動(dòng)作并和PCB底板中的觸控屏驅(qū)動(dòng)模塊相連接，PCB底板中的電子模塊層包含設(shè)備中的各個(gè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備及相關(guān)控制器，在設(shè)備中起到控制兼橋接作用。觸摸保護(hù)膜是附著于觸控板外側(cè)的貼膜。本發(fā)明可以通過無線網(wǎng)絡(luò)控制模塊接受遠(yuǎn)端主機(jī)的命令、按照命令操作或?qū)⑺袪顟B(tài)反饋回遠(yuǎn)端主機(jī)。所述觸控板可以是電容型觸控板或者電阻型觸控板，或者其他類型觸控板，可通過觸摸動(dòng)作實(shí)現(xiàn)對被控設(shè)備的控制，如滑動(dòng)調(diào)控幅值(強(qiáng)度)，按鍵加減調(diào)控幅值和開關(guān)狀態(tài)?？山邮者h(yuǎn)端主機(jī)的命令重新定義某一觸控面板區(qū)域的所對應(yīng)的功能及大小。所述觸摸保護(hù)膜為具有一定透光效果的并在特定位置根據(jù)觸控區(qū)域功能對應(yīng)繪制有受控設(shè)備圖案的自定義貼膜并附著于觸控板外側(cè)。本發(fā)明與先進(jìn)的觸摸IXD控制終端對比，具有以下優(yōu)點(diǎn) 1.制造成本低廉，適于大規(guī)模普及推廣
市面上主流的智能家居控制設(shè)備，高端的基本采用真彩TFT LCD加電容屏作為顯示觸控界面，低端的沒有顯示器，只有零星幾個(gè)指示燈，配合按鍵實(shí)現(xiàn)最簡易的開關(guān)功能。但是通常的LCD顯示設(shè)備不僅價(jià)格高昂，且配套電路也十分復(fù)雜，而指示燈加按鍵的組合也過于簡單，功能顯得單一。作為有限功能的控制終端，最普通的電阻式觸控玻璃板足夠，且材料來源相當(dāng)廣泛，適于批量生產(chǎn)。
2.不宜損壞
對于復(fù)雜設(shè)備在家庭中的應(yīng)用要充分考慮到質(zhì)量及維護(hù)的方便性，越是復(fù)雜的系統(tǒng)出錯(cuò)的概率就越高，并且維護(hù)成本也越高，而本發(fā)明采用成熟的技術(shù)，簡單的設(shè)計(jì)理念，保持了較高的質(zhì)量和優(yōu)越用戶體驗(yàn)。3.可靠簡單
主流的LCD控制終端由于系統(tǒng)復(fù)雜，一般需要強(qiáng)大的處理芯片來支撐GUI的刷新，如 ARM，X86等，可靠性自然降低，而本發(fā)明主要著眼于用戶的基本操作上，不需要長時(shí)間摸索， 學(xué)習(xí)使用，適用人群可以包括小孩。本發(fā)明通過采用成本低廉且界面可以重新配置的觸控玻璃板，通過對智能家居系統(tǒng)各子設(shè)備的控制最終實(shí)現(xiàn)各種觸控LCD智能家居控制設(shè)備上的基本操作效果，以低廉的制造成本，實(shí)現(xiàn)了高昂設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)的控制方式。


圖1是系統(tǒng)組成圖，
圖2是本發(fā)明的硬件構(gòu)成模塊框圖， 圖3是圖IPCB底板中各控制器和驅(qū)動(dòng)的硬件構(gòu)成模塊框圖， 圖4是用戶操作流程圖， 圖5是觸摸區(qū)域功能自定義流程圖。
具體實(shí)施例方式智能家居控制終端(IHC)的基本特性及功能
1)與被控設(shè)備之間采用ZigBee傳輸
2)觸控面板的控制區(qū)域可以重配置
3)具備滑動(dòng)增益控制
其在系統(tǒng)中的組成如圖1 遠(yuǎn)端控制主機(jī)(Iphone，IPAD，PC等)通過公網(wǎng)對IHC進(jìn)行狀態(tài)查詢，界面區(qū)域功能定義更改等，IHC接收到控制命令后執(zhí)行，命令一般有查詢各子傳感器的狀態(tài)，控制各子傳感器的開關(guān)或大小，重新定義觸控面板區(qū)域所對應(yīng)的功能。此外，本 IHC的觸控面板具有完善的操作能力，可以滑動(dòng)操作大小(強(qiáng)度)，可以按鍵加減操作大小和關(guān)閉。當(dāng)用戶按下觸控玻璃板的某片區(qū)域后，IHC根據(jù)當(dāng)前的區(qū)域配置實(shí)現(xiàn)具體的功能(比如控制燈的開關(guān)，空調(diào)的溫度)，同時(shí)通過公網(wǎng)反饋給主機(jī)。如圖2所示，本發(fā)明的簡易無線觸摸式智能家居控制終端，主要包括觸摸保護(hù)膜 1、觸控板2、PCB底板3以及安裝在PCB底板3上的電子模塊層4，其中的觸控板2和觸摸保護(hù)膜1依次設(shè)置在PCB底板3的上表面。觸摸保護(hù)膜1為具有透光效果的并在特定位置根據(jù)觸控區(qū)域功能對應(yīng)繪制有受控設(shè)備圖案的自定義貼膜。觸控板2可以是電容型觸控板或者電阻型觸控板。或者其他類型觸控板，無線網(wǎng)絡(luò)控制模塊包括RF_MCU、無線通訊模塊， 其中RF_MCU負(fù)責(zé)整個(gè)控制器中信息的處理，無線通訊模塊負(fù)責(zé)接收及反饋信息。如圖3，PCB底板3上的電子模塊層4至少包括有觸摸屏驅(qū)動(dòng)模塊、無線網(wǎng)絡(luò)控制模塊和電源模塊，此外還可添加語音模塊。其中觸摸屏驅(qū)動(dòng)模塊通過屏線與觸控板2連接， 并通過SPI接口與無線網(wǎng)絡(luò)控制模塊連接，無線網(wǎng)絡(luò)控制模塊再與天線連接，電源模塊經(jīng)電源線分別與觸摸屏驅(qū)動(dòng)模塊、無線網(wǎng)絡(luò)控制模塊提供電力。各模塊的功能如下
觸摸屏驅(qū)動(dòng)模塊基于不同類型的觸控玻璃板大體上分成兩種電阻式觸控玻璃板驅(qū)動(dòng)和電容式觸控玻璃板驅(qū)動(dòng)，為了保持兼容性，對兩種屏的單獨(dú)設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)接口，而觸控玻璃板驅(qū)動(dòng)在對外接口上保持一致，使用I2C接口傳輸觸點(diǎn)位置數(shù)據(jù)。無線網(wǎng)絡(luò)控制模塊即ZigBee無線控制模塊，包括無線傳輸接口，控制并反饋各子傳感器的狀態(tài)，界面觸控監(jiān)視，LED矩陣顯示等。電源模塊電源模塊負(fù)責(zé)各模塊的穩(wěn)定供電，集成電池供電及DC供電兩種模式。語音模塊聲音效果提示，如觸點(diǎn)按鍵音，和其他提示音。IHC的工作流程大致為等待用戶輸入，控制各子傳感器；接受遠(yuǎn)端主機(jī)的命令， 按照命令操作，所有狀態(tài)都要反饋回遠(yuǎn)端主機(jī)。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，Zigbee模塊的采用TI公司的CC2XXX系列，該系列RFMCU 芯片了、內(nèi)嵌支持Zigbee協(xié)議棧，并且內(nèi)部集成增強(qiáng)型的8051核心，具備較高的加密性，配合基本的外設(shè)部件，該系列Rf mcu可以簡化方案設(shè)計(jì)，而達(dá)到同樣的功能效果，獨(dú)特的低功耗技術(shù)可以在電池模式下長時(shí)間工作。電源模塊在電池供電模式下，采用高效率的開關(guān)電源，能夠在掉電狀態(tài)下長時(shí)間工作，在外接電源模式下，采用高效LDO方案，且能為電池提供充電功能。具體操控方式如圖4，在用戶按下觸摸玻璃板后，觸控板驅(qū)動(dòng)模塊計(jì)算獲取觸點(diǎn)坐標(biāo)區(qū)域，并發(fā)出中斷信號至RF_MCU;RF_MCU被中斷信號喚醒退出睡眠模式，處理中斷請求， 讀取觸摸玻璃板驅(qū)動(dòng)模塊的坐標(biāo)區(qū)域，并計(jì)算所在功能區(qū)域；之后RF_MCU根據(jù)功能區(qū)域的定義，向所對應(yīng)的子設(shè)備發(fā)出操作命令(例如，調(diào)節(jié)空調(diào)溫度等)；完成之后發(fā)送子設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)至主機(jī)，最后再次進(jìn)入睡眠模式直到下一次蘇醒。當(dāng)需要重新配置觸控區(qū)域所對應(yīng)的功能時(shí)，采用如下模式用戶根據(jù)需求(比如增減受控感應(yīng)設(shè)備)可以對觸控玻璃板上的區(qū)域進(jìn)行重新定義，本操作可以通過PC或各種其他遠(yuǎn)端主機(jī)通過軟件完成。但是隨著觸控區(qū)域的功能重定義，觸控玻璃板上的功能提示貼紙也應(yīng)適時(shí)的做一些更改。具體主機(jī)在軟件上重新定義過功能區(qū)域后，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一串命令到IHC，隨后IHC完成該命令后返回成功代碼。如圖5，用戶在主機(jī)端軟件界面中編輯新的功能區(qū)域劃分圖，完成之后發(fā)送功能區(qū)域重定義命令至本機(jī)(智能家居控制終端)，終端經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)信號接收中斷，從睡眠模式蘇醒，執(zhí)行該命令，之后發(fā)送成功代碼反饋回主機(jī)，最后再次進(jìn)入睡眠模式直到下一次蘇醒！此時(shí)由于觸控區(qū)域所對應(yīng)的子設(shè)備已經(jīng)發(fā)生變化，有必要更新功能提示貼紙以提示當(dāng)前所對應(yīng)的操作。本發(fā)明通過簡化觸控板控制模組結(jié)構(gòu)，極大降低了產(chǎn)品成本和設(shè)備復(fù)雜度及功耗，設(shè)備運(yùn)行更加簡單可靠，通過對觸控板控制區(qū)域的功能自定義，實(shí)現(xiàn)控制器的便捷控制，從而達(dá)到通過最價(jià)廉可靠的觸控模組就能完成智能家居控制的目的。
權(quán)利要求
1.一種簡易無線觸摸式智能家居控制終端，其特征在于包括觸摸保護(hù)膜(1)、觸控板 (2)、PCB底板(3)以及焊接在PCB底板(3)下方的電子模塊層(4)，所述觸控板(2)和觸摸保護(hù)膜(1)依次設(shè)置在PCB底板(3 )的上表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的簡易無線觸摸式智能家居控制終端，其特征在于所述電子模塊層(4)包括觸摸屏驅(qū)動(dòng)模塊、無線網(wǎng)絡(luò)控制模塊、電源模塊；所述觸摸屏驅(qū)動(dòng)模塊通過屏線與觸控板(2)連接，并通過SPI接口與無線網(wǎng)絡(luò)控制模塊連接，無線網(wǎng)絡(luò)控制模塊再與天線連接，電源模塊經(jīng)電源線分別與觸摸屏驅(qū)動(dòng)模塊、無線網(wǎng)絡(luò)控制模塊提供電力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的簡易無線觸摸式智能家居控制終端，其特征在于所述觸控板是電容型觸控板或者電阻型觸控板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的簡易無線觸摸式智能家居控制終端，其特征在于所述觸摸保護(hù)膜(1)為具有透光效果的并在特定位置根據(jù)觸控區(qū)域功能對應(yīng)繪制有受控設(shè)備圖案的自定義貼膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種簡易無線觸摸式智能家居控制終端，其包括觸控板、PCB底板、電子模塊層、觸摸保護(hù)膜、觸控板接收外界的觸控動(dòng)作并和電子模塊層的觸控板驅(qū)動(dòng)模塊相連接，PCB底板位于電子模塊層上方，電子模塊層包含設(shè)備中的各個(gè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備及相關(guān)控制器，在設(shè)備中起到控制兼橋接作用。觸摸保護(hù)膜是附著于觸控板外側(cè)的貼膜。本發(fā)明通過簡化觸控屏控制模組結(jié)構(gòu)，極大降低了產(chǎn)品成本和設(shè)備復(fù)雜度及功耗，設(shè)備運(yùn)行更加簡單可靠，通過對觸控板控制區(qū)域的功能自定義，實(shí)現(xiàn)控制器的便捷控制，從而達(dá)到通過最價(jià)廉可靠的觸控模組就能完成智能家居控制的目的。
文檔編號G06F3/041GK102314759SQ20111021837
公開日2012年1月11日 申請日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者余建美, 朱俊崗, 朱俊嶺, 朱峰 申請人:南京物聯(lián)傳感技術(shù)有限公司