无线电子橱窗系统的制作方法

无线电子橱窗系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种橱窗系统，特别涉及一种无线电子橱窗系统。
【背景技术】
[0002]目前，生活中存在大量的宣传栏式橱窗，它们存在一些弊端，主要表现为:信息量小，夜晚或阴雨天无法展示信息，最重要的是不可控，需要人工更换信息内容，浪费资源和处理时间，效率低下，且容易出现故障，影响信息展示质量。现有的无线控制橱窗设置了滚动灯箱，对简易橱窗进行了改造，有基本的控制功能，有灯光控制，使用机械装置，可以正反转动，背面也成为了信息栏，有的设置了基于红外和蓝牙技术，虽能有效提高服务质量和效率，但此技术只能近距离操作，且是一对一控制，无线手柄按键比较麻烦，操作复杂，成本高，不能获悉橱窗的实际运行状态，无法做到及时防护与维修，很难在中小型企业或政府和学校单位中推广。采用低成本、低功耗、低复杂度的近距离无线通信技术，结合GPRS网络技术技术，既可解决普通宣传栏橱窗的弊端，又能克服现有近距离无线控制电子橱窗操作繁琐、成本过高等难题，新引入的橱窗运行状态监控系统可有效查看与维护橱窗，实用价值更尚O

【发明内容】

[0003]本实用新型提供一种将ZigBee无线通信技术与现有的GPRS网络技术结合的无线电子橱窗系统。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:一种无线电子橱窗系统，包括射频通信模块、GPRS远程通信模块、电机驱动模块、自动光控模块、震动检测模块、液晶显示模块和手机控制终端。射频通信模块为系统控制中心，GPRS远程通信模块通过串口方式与射频通信模块连接，电机驱动模块、自动光控模块、震动检测模块和液晶显示模块分别通过I/O 口与射频通信模块连接，手机控制终端通过GPRS远程通信模块与射频通信模块无线控制连接；所述射频通信模块包括支持IEEE802.15.4协议和Z-Stack的CC2430芯片、无线收发器和天线，射频通信模块设置有51单片机；所述GPRS远程通信模块采用ZHDlX DTU作为GPRS模块，ZHDlX DTU包括MD251模块、SIM SOCKET模块、RS232串口模块和电源模块，所述MD251模块是可编程GSM /GPRS模块；所述射频通信模块设置有16个信道和SP1、I2C、串口通信接口，射频通信模块设置有工作和休眠两种模式；所述电机驱动模块为两相混合方式驱动芯片，电机驱动模块通过信号线与两相步进电机连接；所述自动光控模块包括光敏电阻，自动光控模块设置有三组光强检测电路；所述震动检测模块包括震动传感器和报警器，震动检测模块通过ADC电路与射频通信模块连接；所述液晶显示模块设置有汉字模块和节能模块；所述射频通信模块采用星形拓扑结构组网，通过IEEE802.15.4协议与若干受控电子橱窗无线连接。
[0005]本实用新型的有益效果:
[0006]1、结构简单、操作方便，可满足现有滚动灯箱的无线控制需求，更可对大量普通宣传栏橱窗进行改造。
[0007]2、实现橱窗控制方式智能化、简单化，相比现有滚动灯箱技术，系统组建和维护更加方便，成本更低廉。
[0008]下面结合附图和具体实施对本实用新型的结构作进一步的说明。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型无线电子橱窗系统的原理框图；
[0010]图2为本实用新型无线电子橱窗系统的工作流程图；
[0011]图3为本实用新型无线电子橱窗系统的受控电子橱窗的工作流程图。
【具体实施方式】
[0012]参见附图1、附图2和附图3，一种无线电子橱窗系统，包括射频通信模块、GPRS远程通信模块、电机驱动模块、自动光控模块、震动检测模块、液晶显示模块和手机控制终端，GPRS远程通信模块通过串口方式与射频通信模块连接，电机驱动模块、自动光控模块、震动检测模块和液晶显示模块分别通过I/O 口与射频通信模块连接，手机控制终端通过GPRS远程通信模块与射频通信模块无线控制连接；射频通信模块包括支持IEEE802.15.4协议和Z-Stack的CC2430芯片、无线收发器和天线，射频通信模块设置有51单片机；GPRS远程通信模块采用ZHDlX DTU作为GPRS模块，ZHDlX DTU包括MD251模块、SM SOCKET模块、RS232串口模块和电源模块，所述MD251模块是可编程GSM /GPRS模块；所述射频通信模块设置有16个信道和SP1、I2C、串口通信接口，射频通信模块设置有工作和休眠两种模式；所述电机驱动模块为大功率、高细分、两相混合方式驱动芯片，电机驱动模块通过信号线与两相步进电机连接；所述自动光控模块包括光敏电阻，自动光控模块设置有三组光强检测电路；所述震动检测模块包括震动传感器和报警器，震动检测模块通过ADC电路与射频通信模块连接；所述液晶显示模块设置有汉字模块和节能模块；所述射频通信模块采用星形拓扑结构组网，通过IEEE802.15.4协议与若干受控电子橱窗无线连接，实现多个电子橱窗的同时管理，通过自组织内部ZIGNEE网分配的唯一静态网络地址识别多个橱窗，主控芯片CC2430负责从GPRS远程通信模块的DTU模块读取控制短信并将该信息进行处理，然后分两路传送，一路送至液晶显示模块的液晶屏实时显示，另一路通过天线发送至其余橱窗的射频通信模块。用户通过手机控制终端远程控制电子橱窗，采用短信的方式随时控制电子橱窗的运转。
[0013]射频通信模块是无线电子橱窗系统的控制中心，射频通信模块通过主控芯片CC2430芯片与GPRS远程通信模块进行数据传输，同时传输控制信息到其他受控橱窗的射频通信模块，射频通信模块采用IEEE802.15.4协议发送和接收数据，工作在2.4G频段，可在16个信道采用DSSS扩频技术通信，提供SP1、I2C、串口等多个通信接口与射频通信模块相连，采用AES认证的数据加密方式保证通信安全。CC2430支持多种串行通信协议和硬件调试、并提供灵活强大的开发工具，移植标准ZigBee协议栈即可完成多种功能，只需向协议栈中添加任务函数即可扩展任务功能，操作简单，兼容性好，射频通信模块的51单片机采用I/O 口连接各个控制子模块，负责处理控制信息及橱窗检测数据。
[0014]GPRS远程通信模块通过GPRS网络传输手机控制终端短信，通过串口方式与射频通信模块进行通信，GPRS远程通信模块的MD251模块支持GPRS数据传输、SMS控制、AT命令控制和 UART串口中断，并预留了 SM卡接口和一系列的外部接口，可以方便实现GPRS到RS232数据传输，并具有远程管理功能，支持远程参数设置、程序升级提供可高速读取条码数据传送给射频通信模块。
[0015]电机驱动模块根据主控芯片CC2430的相应控制引脚输出信息控制两相步进电机运转，包括转向、转速、周期及延时等，选用两相步进电机作为橱窗转动电机，使橱窗画面的转动更加精确，同时选用大功率、高细分、两相混合方式驱动芯片，该模块有待机功能，且内置多种保护电路，只需时钟脉冲信号就可以驱动电机低振动、高效率工作。
[0016]自动光控模块负责采集橱窗周围环境光强度，通过光敏电阻来感测橱窗周围环境的光强，包括自然光和周围的各种灯光，整理成特定的数据传送给主控芯片CC2430，主控芯片CC2430判断光强数据，根据光强对背景灯开关进行调整并在液晶屏上显示。为减小检测错误，设置了三组光强检测电路，只有当三组电路同时作用时才作出相应地光调节反应。
[0017]震动检测模块通过震动传感器采集橱窗实时震动信息，经由ADC电路将模拟信息转化成数字数据传送给主控芯片CC2430 ο若有持续强震动，则通过警报器发出警报，同时向远程手机控制终端发出报警短信，通知用户前去查看与维护。液晶显示模块用于显示橱窗的实时工作状态及网络中节点的管理情况，操作人员根据显示信息对实际情况作出调整和确认，液晶显示模块支持汉显模式，可同时显示4行中文，支持节能模式，在长时间无操作时关屏，达到节能目的。
[0018]附图2为无线电子橱窗系统的工作流程图。无线电子橱窗上电后首先进行初始化，然后进行检查组网条件是否成熟，若成熟，则进行建网操作。建网后监听网络中是否有无线消息传输或查询串口是否有中断产生。如果是橱窗请求加入网络的无线消息，就将该橱窗加入邻居表，并为其分配网络地址，同时确认已加入网络；如果是橱窗状态数据，要判断数据是否有效，有效后才接受该数据并将其通过串口将其发送回远程控制终端。如果串口有中断产生，就判断该中断是不是来自用户的控制消息(用户通过GPRS DTU发来的信息)，如果是，就对该信息进行解析与处理，执行相应的操作，即本机操作或将命令帧发送到其余橱窗，完成指定操作。
[0019]附图3为受控电子橱窗的工作流程图，受控电子橱窗上电后首先进行初始化，然后向无线电子橱窗系统的主橱窗协调器发出加入网络请求，接收到入网确认帧后，接收主橱窗分配的地址，完成加入网络的流程，入网成功后则进入休眠状态。为了保证低功耗，将橱窗的工作模式设置为空闲模式，当有中断请求时，节点被唤醒，监听网络中是否有无线消息，若有，则立即对该信息进行解析与处理，执行相应的操作，同时将该信息发送给LCD显示模块。同时检测橱窗运行状态并将之反馈给主橱窗协调器，进而发送回远程控制手机控制终端。
[0020]本实用新型结构简单、操作方便、成本低廉，可取代现有滚动灯箱以及普通宣传栏，支持橱窗工作状态显示，满足用户及时控制与管理橱窗的功能需求。用手机作为控制终端，不仅方便快捷，还不受时间和空间的限制，橱窗的灵活管理得到很大提高，信息展示量加大。可同时管理多个橱窗工作，节省资源，是目前集智能与环保一体的平面信息展示方式，适用于橱窗宣传展示领域。
【主权项】
1.一种无线电子橱窗系统，其特征在于，无线电子橱窗系统包括射频通信模块、GPRS远程通信模块、电机驱动模块、自动光控模块、震动检测模块、液晶显示模块和手机控制终端，GPRS远程通信模块通过串口方式与射频通信模块连接，电机驱动模块、自动光控模块、震动检测模块和液晶显示模块分别通过I/O 口与射频通信模块连接，手机控制终端通过GPRS远程通信模块与射频通信模块无线控制连接。
2.根据权利要求1所述的无线电子橱窗系统，其特征在于，所述射频通信模块包括支持IEEE802.15.4协议和Z-Stack的CC2430芯片、无线收发器和天线，所述射频通信模块设置有51单片机。
3.根据权利要求1所述的无线电子橱窗系统，其特征在于，所述GPRS远程通信模块采用 ZHDlX DTU 作为 GPRS 模块，ZHDlX DTU 包括 MD251 模块、SM SOCKET 模块、RS232 串 口模块和电源模块，所述MD251模块是可编程GSM /GPRS模块。
4.根据权利要求1所述的无线电子橱窗系统，其特征在于，所述射频通信模块设置有16个信道和SP1、I2C,串口通信接口，射频通信模块设置有工作和休眠两种模式。
5.根据权利要求1所述的无线电子橱窗系统，其特征在于，所述电机驱动模块为两相混合方式驱动芯片，电机驱动模块通过信号线与两相步进电机连接。
6.根据权利要求1所述的无线电子橱窗系统，其特征在于，所述自动光控模块包括光敏电阻，自动光控模块设置有三组光强检测电路。
7.根据权利要求1所述的无线电子橱窗系统，其特征在于，所述震动检测模块包括震动传感器和报警器，震动检测模块通过ADC电路与射频通信模块连接。
8.根据权利要求1所述的无线电子橱窗系统，其特征在于，所述液晶显示模块设置有汉字模块和节能模块。
9.根据权利要求1所述的无线电子橱窗系统，其特征在于，所述射频通信模块采用星形拓扑结构组网，通过IEEE802.15.4协议与若干受控电子橱窗无线连接。
【专利摘要】本实用新型公开一种无线电子橱窗系统，包括射频通信模块、GPRS远程通信模块、电机驱动模块、自动光控模块、震动检测模块、液晶显示模块和手机控制终端。射频通信模块是无线电子橱窗系统的控制中心，GPRS远程通信模块通过串口方式与射频通信模块连接，电机驱动模块、自动光控模块、震动检测模块和液晶显示模块分别通过I/O端口与射频通信模块连接，手机控制终端通过GPRS远程通信模块与射频通信模块连接，本实用新型结构简单，操作方便，成本低廉，可用于现有滚动灯箱，替代简易宣传栏，有效提高橱窗管理效率，同时可缩短监控环节，提升橱窗的展示效果，适用于橱窗宣传展示领域。
【IPC分类】G09F13-22, G09G3-36
【公开号】CN204614422
【申请号】CN201520328239
【发明人】詹杰, 李先春, 孙琪皓
【申请人】湖南科技大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月21日