一種可聯(lián)機(jī)的冰箱及其通信方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及家電領(lǐng)域，主要是直冷制冷式冰箱、風(fēng)冷制冷式冰箱、風(fēng)直冷式制冷式冰箱，特別是一種可聯(lián)機(jī)冰箱。在機(jī)殼中，由控制芯片與輸出控制電路、按鍵輸入電路、顯示電路、輸入信號(hào)識(shí)別電路、無(wú)線通信電路電連接。主要解決目前各類(lèi)冰箱不能與與電腦、手機(jī)聯(lián)機(jī)問(wèn)題。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明采用聲波通信方式使可聯(lián)機(jī)冰箱與手機(jī)、電腦等設(shè)備直接聯(lián)機(jī)，使可聯(lián)機(jī)冰箱可以在手機(jī)或電腦等智能終端上進(jìn)行各項(xiàng)功能設(shè)置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種可聯(lián)機(jī)的冰箱及其通信方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及家電領(lǐng)域，主要是直冷制冷式冰箱、風(fēng)冷制冷式冰箱、風(fēng)直冷制冷式冰箱，特別是一種可聯(lián)機(jī)冰箱。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]現(xiàn)有的各類(lèi)冰箱，如直冷制冷式冰箱、風(fēng)冷制冷式冰箱、風(fēng)直冷制冷式冰箱，用戶(hù)操作面板在冰箱上，其內(nèi)部的控制芯片，按照使用者預(yù)先設(shè)置條件，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)制冷除霜等功倉(cāng)泛。
[0005]隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的電子設(shè)備可以與電腦、手機(jī)、中央控制器或其它設(shè)備聯(lián)機(jī)，實(shí)現(xiàn)更加強(qiáng)大和更加人性化的功能。通常，電子設(shè)備與外部設(shè)備的通信通過(guò)無(wú)線射頻方式，根據(jù)銷(xiāo)售地區(qū)的不同，采用不同的載波頻率，如:北美地區(qū)采用315MHz/915MHz,歐洲地區(qū)采用433MHz/868MHz、世界各地通用頻率2.4GHz等。根據(jù)產(chǎn)品或設(shè)計(jì)方案的不同，采用不同標(biāo)準(zhǔn)的射頻通信協(xié)議，如基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的Zigbee、Zwave、AplusWave協(xié)議或自定義的通訊協(xié)議。
[0006]目前，還沒(méi)有可以與電腦、手機(jī)聯(lián)機(jī)的冰箱，用戶(hù)必須在冰箱的操作面板上進(jìn)行各項(xiàng)功能的設(shè)定。
[0007]這種冰箱的缺點(diǎn)是自帶的操作面板可提供的信息有限，僅能提供制冷等級(jí)設(shè)定，而無(wú)法提供其它參數(shù)，如冷凍室冷藏室溫度設(shè)定及顯示、能耗、食物保鮮度等信息。
[0008]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的在于提供一種可直接與手機(jī)、電腦等終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的可聯(lián)機(jī)冰箱，主要解決現(xiàn)有冰箱無(wú)法與手機(jī)或電腦進(jìn)行通信的問(wèn)題。
[0009]本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種可聯(lián)機(jī)冰箱，在機(jī)殼中，由產(chǎn)品控制芯片與輸出控制電路、輸入信號(hào)電路、按鍵電路、顯示電路電連接，其特征是:產(chǎn)品控制芯片與聲波通信電路連接，通過(guò)聲波通信電路單向接收或雙向收發(fā)特定編碼格式的聲波，聲波的頻率范圍為:音頻和/或超聲波頻率。
[0010]所述的聲波通信電路，其特征在于:由聲波編解碼芯片和聲波接收電路和聲波發(fā)射電路組成雙向收發(fā)聲波通信電路。
[0011]所述的聲波通信電路，其特征在于:由聲波編解碼芯片和聲波接收電路組成單向接收聲波通信電路。
[0012]—種可聯(lián)機(jī)冰箱,在機(jī)殼中，由產(chǎn)品控制芯片與輸出控制電路、輸入信號(hào)電路、按鍵電路、顯示電路電連接，其特征是:產(chǎn)品控制芯片與聲波收發(fā)電路或聲波接收電路連接，雙向收發(fā)或單向接收特定編碼格式的聲波，聲波的頻率范圍為:音頻和/或超聲波頻率。
[0013]所述的產(chǎn)品控制芯片，其特征在于:產(chǎn)品控制芯片包含聲波解碼電路和解碼軟件或包含聲波編解碼電路和編解碼軟件。
[0014]一種可聯(lián)機(jī)冰箱無(wú)線通信方法，其特征是:用二個(gè)或二個(gè)以上不同的聲波載頻分別代表不同的碼元，通過(guò)聲波通信電路對(duì)接收到的聲波進(jìn)行解碼和/或?qū)Πl(fā)出的聲波進(jìn)行編碼，單向接收或雙向收發(fā)特定編碼格式及特定頻率的聲波，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，聲波的頻率范圍為:音頻和/或超聲波頻率。
[0015]本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，具有以下創(chuàng)新點(diǎn):
1.采用聲波無(wú)線通信方式，將聲波作為無(wú)線載波，并對(duì)聲波進(jìn)行編碼和解碼，實(shí)現(xiàn)短距離無(wú)線傳輸。
[0016]2.在冰箱，如直冷制冷式冰箱、風(fēng)冷制冷式冰箱、風(fēng)直冷制冷式冰箱內(nèi)配有聲波通信電路，可以單向接收或雙向收發(fā)具有特定編碼格式的聲波，并對(duì)其進(jìn)行解碼或編解碼。
[0017]3.在手機(jī)或平板電腦或電腦等智能終端設(shè)備中安裝控制軟件，該軟件具有聲波編解碼控制程序，通過(guò)手機(jī)或電腦等設(shè)備的MIC和揚(yáng)聲器，接收和發(fā)送特定編碼格式的聲波。
[0018]本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):
1.可以直接與手機(jī)或電腦等智能終端設(shè)備聯(lián)機(jī)，不需要其它中間設(shè)備的轉(zhuǎn)接，如信息交換器(路由器、UKey、數(shù)據(jù)采集器等)。
[0019]2.可以用已經(jīng)普及的手機(jī)、電腦、平板電腦等智能終端設(shè)備代替或擴(kuò)展操作面板的設(shè)置及信息顯示功能，不僅節(jié)約了成本，而且大大增強(qiáng)了可實(shí)現(xiàn)的功能及人機(jī)交互的便利性。
[0020]3.只要更新裝載在手機(jī)或電腦等智能終端設(shè)備中的控制軟件，不需要重新設(shè)計(jì)產(chǎn)品，即可實(shí)現(xiàn)新功能或改進(jìn)原有功能，使產(chǎn)品更具競(jìng)爭(zhēng)力。
[0021]
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是聲波雙向通信方法示意圖 圖2是聲波單向通信方法示意圖
圖3是產(chǎn)品控制芯片與聲波通信電路組成的雙向收發(fā)實(shí)施例電路結(jié)構(gòu)圖 圖4是產(chǎn)品控制芯片與聲波通信電路組成的單向接收實(shí)施例電路結(jié)構(gòu)圖 圖5是一個(gè)雙向通信的聲波通信電路原理圖
圖6是聲波編解碼芯片內(nèi)部的A/D采樣電路和D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)圖 圖7是產(chǎn)品控制芯片直接與聲波收發(fā)電路連接的一個(gè)雙向通信電路結(jié)構(gòu)圖 圖8是產(chǎn)品控制芯片直接與聲波接收電路連接的一個(gè)單向通信電路結(jié)構(gòu)圖 圖9是本發(fā)明的一個(gè)產(chǎn)品原理圖
【具體實(shí)施方式】
[0023]通過(guò)以下實(shí)施例的說(shuō)明將有助于理解本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。
[0024]本發(fā)明采用聲波通信的方法如圖1所示，手機(jī)、電腦、平板電腦等智能終端設(shè)備與聯(lián)機(jī)產(chǎn)品通過(guò)聲波進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)通信。聲波頻率采用音頻20-20KHZ和大于20KHz的超聲波頻率，其中，主要采用5KHz?25KHz的聲波頻率。在特定的聲波通信協(xié)議中，采用一個(gè)或多個(gè)不同的聲波頻率作為載波，按照特定的編碼格式，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。[0025]用戶(hù)在手機(jī)、電腦等智能終端設(shè)備上通過(guò)控制軟件對(duì)聯(lián)機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行相關(guān)功能設(shè)置，控制軟件將用戶(hù)設(shè)置的功能轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)指令，按照特定的聲波通信協(xié)議格式，對(duì)聲波進(jìn)行編碼，通過(guò)聲波發(fā)送電路將以聲波為載波的指令發(fā)送給聯(lián)機(jī)產(chǎn)品。
[0026]聯(lián)機(jī)產(chǎn)品的聲波通信電路通過(guò)聲波接收電路接收到聲波指令后，對(duì)其進(jìn)行解碼，獲得符合相同聲波通信協(xié)議的指令，通過(guò)數(shù)據(jù)線(SP1、UART, I2 C、232或自定義等)將指令傳送給產(chǎn)品控制芯片(MCU)，產(chǎn)品控制芯片根據(jù)收到的指令對(duì)顯示電路、輸出控制電路、或輸入信號(hào)檢測(cè)電路等電路做相應(yīng)的控制，從而實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的設(shè)置。
[0027]當(dāng)聯(lián)機(jī)產(chǎn)品需要將本機(jī)的信息傳送給手機(jī)、電腦等智能終端設(shè)備時(shí)，產(chǎn)品控制芯片將待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息通過(guò)數(shù)據(jù)線(SP1、UART, I2 C、232或自定義等)傳給聲波通信電路，按照特定的聲波通信協(xié)議格式，通過(guò)聲波通信電路進(jìn)行編碼，轉(zhuǎn)換為聲波信號(hào)，通過(guò)聲波發(fā)送電路將指令發(fā)送給手機(jī)或電腦等智能終端設(shè)備。
[0028]手機(jī)、電腦等智能終端設(shè)備通過(guò)聲波接收電路接收到聲波指令后，由控制軟件對(duì)接收到的聲波進(jìn)行解碼，獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)指令，在控制軟件中對(duì)該指令進(jìn)行相關(guān)處理。
[0029]以上是聲波雙向通信的方法說(shuō)明，如圖1所示。采用聲波雙向通信的方法，用戶(hù)可以通過(guò)手機(jī)、電腦等智能終端設(shè)備對(duì)聯(lián)機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)置或控制，也可以獲取聯(lián)機(jī)產(chǎn)品的狀態(tài)信息，該方法可獲得較好的人機(jī)交互效果。
[0030]如果考慮到產(chǎn)品的成本，也可以采用聲波單向通信的方式，如圖2所示。在圖2中，聯(lián)機(jī)產(chǎn)品的聲波通信電路中只有聲波單向接收，沒(méi)有聲波發(fā)送功能。聲波通信電路通過(guò)聲波接收電路接收到聲波指令后，對(duì)其進(jìn)行解碼，獲得符合相同通信協(xié)議的指令，通過(guò)數(shù)據(jù)線將指令傳送給產(chǎn)品控制芯片(MCU)，產(chǎn)品控制芯片根據(jù)收到的指令對(duì)顯示、輸出控制、或輸入信號(hào)檢測(cè)等電路做相應(yīng)的控制，從而實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的設(shè)置。
[0031]采用圖2所示的聲波單向通信方式，用戶(hù)只能通過(guò)手機(jī)、電腦等智能終端設(shè)備對(duì)聯(lián)機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)置或控制，而不能獲取聯(lián)機(jī)產(chǎn)品的狀態(tài)信息，該方法適用于對(duì)成本要求較高或?qū)δ芤筝^低的產(chǎn)品 中。
[0032]實(shí)施例1:采用聲波通信電路與控制芯片方案
圖3、圖4、圖5、圖6是采用聲波通信電路和控制芯片結(jié)合實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)功能的方案描述。
[0033]圖3是產(chǎn)品控制芯片與聲波通信電路組成的雙向收發(fā)實(shí)施例電路結(jié)構(gòu)圖。
聲波通信電路由聲波編解碼芯片、聲波接收電路、聲波發(fā)射電路組成雙向收發(fā)聲
波通信電路。聲波接收電路接收外部的聲音信號(hào)，傳送給聲波編解碼芯片，通過(guò)聲波編解碼芯片內(nèi)置的A/D采樣電路將模擬量的聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過(guò)聲波編解碼芯片內(nèi)置解碼程序，對(duì)主要為5KHf25KHz的聲波信號(hào)解碼，獲得相關(guān)的指令，聲波編解碼芯片通過(guò)數(shù)據(jù)線(3?1、以奶、12(:、232或自定義等)將指令傳送給產(chǎn)品控制芯片進(jìn)出相應(yīng)處理。產(chǎn)品控制芯片也可以通過(guò)數(shù)據(jù)線(SP1、UART、I2C、232或自定義等)將指令傳送給聲波編解碼芯片，聲波編解碼芯片內(nèi)置的編碼程序按照特定的聲波通信協(xié)議格式，對(duì)指令進(jìn)行編碼，再通過(guò)聲波編解碼芯片的D/A轉(zhuǎn)換電路，將數(shù)字信號(hào)的指令轉(zhuǎn)換為模擬量的聲波信號(hào)，通過(guò)聲波發(fā)送電路發(fā)送。聲波頻率采用音頻20-20KHZ和大于20KHz的超聲波頻率，其中，主要采用5KHz~25KHz的聲波頻率。
[0034]圖4是產(chǎn)品控制芯片與聲波通信電路組成的單向接收實(shí)施例電路結(jié)構(gòu)圖。聲波通信電路由聲波編解碼芯片和聲波接收電路組成單向接收聲波通信電路。聲波接收電路接收外部的聲音信號(hào)，傳送給聲波編解碼芯片，通過(guò)聲波編解碼芯片內(nèi)置的A/D采樣電路將模擬量的聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過(guò)聲波編解碼芯片內(nèi)置解碼程序，對(duì)主要為5KHz~25KHz的聲波信號(hào)解碼，獲得相關(guān)的指令，聲波編解碼芯片通過(guò)數(shù)據(jù)線(SP1、UART、I2C、232或自定義等)將指令傳送給產(chǎn)品控制芯片進(jìn)出相應(yīng)處理。
[0035]圖5是一個(gè)雙向通信的聲波通信電路原理圖。聲波接收電路2收到的聲波信號(hào)通過(guò)聲波編解碼芯片I內(nèi)部的A/D采樣電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，聲波編解碼芯片I內(nèi)置的解碼程序?qū)?shù)字信號(hào)進(jìn)行解碼，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)控制指令，通過(guò)數(shù)據(jù)線4 (本例中采用標(biāo)準(zhǔn)SPI接口)傳送給產(chǎn)品控制芯片。
[0036]聲波編解碼芯片I也可以將數(shù)字指令通過(guò)內(nèi)置的編碼程序轉(zhuǎn)換為特定聲波通信協(xié)議格式的指令，通過(guò)內(nèi)置的D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為模擬量信號(hào)，通過(guò)聲波發(fā)送電路3發(fā)送。
[0037]圖6是聲波編解碼芯片內(nèi)部的A/D采樣電路和D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)圖。聲波接收電路2收到的聲波信號(hào)，通過(guò)聲波編解碼芯片I中內(nèi)置的A/D采樣電路5轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再由聲波編解碼芯片I的內(nèi)置軟件進(jìn)行解碼，獲得數(shù)字指令。聲波編解碼芯片I的內(nèi)置軟件將待傳送的指令編碼為符合特定聲波通信協(xié)議格式的指令，通過(guò)D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路6將指令轉(zhuǎn)換為模擬量的聲波信號(hào)，通過(guò)聲波發(fā)送電路3對(duì)外發(fā)送。
[0038]實(shí)施例2:控制芯片內(nèi)置聲波編解碼方案
圖7、圖8、圖9是產(chǎn)品控制芯片內(nèi)置A/D和D/A轉(zhuǎn)換和編解碼軟件的方案描述。
[0039]圖7是產(chǎn)品控制芯片直接與聲波接收、發(fā)射電路連接的一個(gè)雙向通信電路結(jié)構(gòu)圖。產(chǎn)品控制芯片包含聲波解碼電路和解碼軟件或包含聲波編解碼電路和編解碼軟件。由聲波接收電路接收到的模擬量的聲波信號(hào)經(jīng)產(chǎn)品控制芯片內(nèi)部的A/D采樣電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過(guò)產(chǎn)品控制芯片內(nèi)置解碼程序?qū)χ饕獮?KHf25KHz的聲波信號(hào)解碼，獲得相關(guān)的指令，由產(chǎn)品控制芯片根據(jù)預(yù)置的控制軟件，控制顯示等人機(jī)交互界面、輸入信號(hào)識(shí)別電路、輸出控制電路做相應(yīng)的動(dòng)作。產(chǎn)品控制芯片也可以通過(guò)內(nèi)置的編碼程序按照特定的聲波通信協(xié)議格式，對(duì)待發(fā)送的指令進(jìn)行編碼，再通過(guò)控制芯片內(nèi)部的D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，將數(shù)字信號(hào)的指令轉(zhuǎn)換為模擬量的聲波信號(hào)，通過(guò)聲波發(fā)送電路發(fā)送。聲波頻率采用音頻20-20KHZ和大于20KHz的超聲波頻率，其中，主要采用5KHz~25KHz的聲波頻率。
[0040]圖8是產(chǎn)品控制芯片直接與聲波接收電路連接的一個(gè)單向通信電路結(jié)構(gòu)圖。產(chǎn)品控制芯片包含聲波解碼電路和解碼軟件或包含聲波編解碼電路和編解碼軟件。由聲波接收電路接收到的聲波信號(hào)經(jīng)產(chǎn)品控制芯片內(nèi)部的A/D采樣電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過(guò)產(chǎn)品控制芯片內(nèi)置解碼程序?qū)χ饕獮?KHf 25KHz的聲波信號(hào)解碼，獲得相關(guān)的指令，由產(chǎn)品控制芯片根據(jù)預(yù)置的控制軟件，控制顯示等人機(jī)交互界面、輸入信號(hào)識(shí)別電路、輸出控制電路做相應(yīng)的動(dòng)作。
[0041]圖9是本發(fā)明的一個(gè)產(chǎn)品原理圖。聲波通信電路12通過(guò)數(shù)據(jù)線4與產(chǎn)品控制芯片11連接，聲波接收電路2接收到的聲波指令經(jīng)聲波編解碼芯片I解碼后通過(guò)數(shù)據(jù)線4傳送給產(chǎn)品控制芯片11，產(chǎn)品控制芯片11根據(jù)預(yù)置的控制軟件，控制人機(jī)交互界面8 (顯示、按鍵等)、輸入信號(hào)識(shí)別電路9 (本例中輸入信號(hào)門(mén)開(kāi)關(guān)信號(hào)、溫度信號(hào))、輸出控制電路7執(zhí)行相應(yīng)功能操作。[0042]產(chǎn)品控制芯片11也可以通過(guò)數(shù)據(jù)線4將待發(fā)送的指令傳送給聲波通信電路12，由聲波編解碼芯片I將待發(fā)送的指令轉(zhuǎn)換為聲波信號(hào)通過(guò)聲波發(fā)送電路3對(duì)外發(fā)送。各電路模塊由電源降壓穩(wěn)壓電路10提供電源。
[0043]以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做了說(shuō)明，但這些說(shuō)明不能被理解為限制了本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由隨附的權(quán)利要求書(shū)限定，任何在本發(fā)明權(quán)利要求基礎(chǔ)上的改動(dòng)都是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種可聯(lián)機(jī)冰箱，在機(jī)殼中，由產(chǎn)品控制芯片與輸出控制電路、輸入信號(hào)電路、按鍵電路、顯示電路電連接，其特征是:產(chǎn)品控制芯片與聲波通信電路連接，通過(guò)聲波通信電路單向接收或雙向收發(fā)特定編碼格式的聲波，聲波的頻率范圍為:音頻和/或超聲波頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波通信電路，其特征在于:由聲波編解碼芯片和聲波接收電路和聲波發(fā)射電路組成雙向收發(fā)聲波通信電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲波通信電路，其特征在于:由聲波編解碼芯片和聲波接收電路組成單向接收聲波通信電路。
4.一種可聯(lián)機(jī)冰箱,在機(jī)殼中，由產(chǎn)品控制芯片與輸出控制電路、輸入信號(hào)電路、按鍵電路、顯示電路電連接，其特征是:產(chǎn)品控制芯片與聲波收發(fā)電路或聲波接收電路連接，雙向收發(fā)或單向接收特定編碼格式的聲波，聲波的頻率范圍為:音頻和/或超聲波頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的產(chǎn)品控制芯片，其特征在于:產(chǎn)品控制芯片包含聲波解碼電路和解碼軟件或包含聲波編解碼電路和編解碼軟件。
6.一種可聯(lián)機(jī)冰箱無(wú)線通信方法，其特征是:用二個(gè)或二個(gè)以上不同的聲波載頻分別代表不同的碼元，通過(guò)聲波通信電路對(duì)接收到的聲波進(jìn)行解碼和/或?qū)Πl(fā)出的聲波進(jìn)行編碼，單向接收或雙向收發(fā)特定編碼格式及特定頻率的聲波，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，聲波的頻率范圍為:音頻和/或超聲波頻率。
【文檔編號(hào)】H04W88/02GK103761858SQ201210031414
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月14日
【發(fā)明者】陳勇, 李勤 申請(qǐng)人:上海愛(ài)加科技有限公司