紅外多檔位手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種紅外多檔位手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)，包括：手勢(shì)識(shí)別電路，由間隔設(shè)置于面板上的兩個(gè)紅外發(fā)射接收模塊和A/D變換器組成，用于提供手指所在該紅外發(fā)射接收模塊的感應(yīng)區(qū)域中的子區(qū)域信號(hào)和手勢(shì)方向信號(hào)；多路驅(qū)動(dòng)器；及單片機(jī)，A/D變換器的輸出接單片機(jī)的輸入端，多路驅(qū)動(dòng)器輸入端與單片機(jī)的輸出端連接；單片機(jī)根據(jù)接收的子區(qū)域信號(hào)確定檔位送檔位顯示模塊顯示；并根據(jù)手勢(shì)方向信號(hào)控制所述多路驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)相應(yīng)執(zhí)行開(kāi)關(guān)或電器動(dòng)作。其首次采用兩個(gè)紅外發(fā)射接收模塊實(shí)現(xiàn)了多檔位手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)的控制，解決了用紅外控制多電器而引起的誤判及干擾。廣泛適用于廚房、洗手間、醫(yī)院、屠宰場(chǎng)等場(chǎng)合使用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】紅外多檔位手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及紅外手勢(shì)識(shí)別技術(shù)，具體是一種紅外多檔位手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外控制器在家電等廣泛應(yīng)用，其功能的轉(zhuǎn)換需要按壓不同輸入按鍵，再由控制芯片判斷按鍵信息來(lái)實(shí)現(xiàn)，輸入按鍵多操作煩瑣。將類(lèi)似紅外控制器用來(lái)控制居家的多點(diǎn)照明同樣存在上述缺陷。
[0003]目前，采用紅外對(duì)管的紅外控制開(kāi)關(guān)只能實(shí)現(xiàn)開(kāi)/關(guān)控制(一檔位)，如要實(shí)現(xiàn)多檔位開(kāi)/關(guān)控制，需要配置許多個(gè)紅外對(duì)管，輸入電路部分復(fù)雜使成本增加，控制多電器會(huì)引起誤判及多開(kāi)關(guān)間的信號(hào)干擾。
[0004]基于觸摸屏的手勢(shì)識(shí)別技術(shù)在家電、智能手機(jī)等已廣泛應(yīng)用，但需要使用者與設(shè)備的屏幕接觸實(shí)現(xiàn)，該識(shí)別技術(shù)不便用于不需要屏幕的產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為避免現(xiàn)有紅外控制技術(shù)應(yīng)用存在的上述不足，本實(shí)用新型提供一種紅外多檔位手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)，以滿足電子開(kāi)關(guān)、電器的配套需求。
[0006]本實(shí)用新型紅外多檔位手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)，包括:
[0007]手勢(shì)識(shí)別電路，由間隔設(shè)置于面板上的兩個(gè)紅外發(fā)射接收模塊和A/D變換器組成，該紅外發(fā)射接收模塊的兩輸出端分別連接接A/D變換器的一輸入端；用于提供手指所在該紅外發(fā)射接收模塊的感應(yīng)區(qū)域中的子區(qū)域信號(hào)和手勢(shì)方向信號(hào)；
[0008]多路驅(qū)動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)若干執(zhí)行開(kāi)關(guān)或電器；及
[0009]單片機(jī)，所述A/D變換器的輸出端接單片機(jī)的輸入端，所述多路驅(qū)動(dòng)器輸入端與單片機(jī)的輸出端連接；用于根據(jù)接收的子區(qū)域信號(hào)確定檔位送檔位顯示模塊顯示；并根據(jù)接收的手勢(shì)方向信號(hào)控制所述多路驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)相應(yīng)執(zhí)行開(kāi)關(guān)或電器動(dòng)作。
[0010]上述手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)進(jìn)一步包括殼體，位于所述面板的兩個(gè)紅外發(fā)射接收模塊上下間隔設(shè)置，所述檔位顯示模塊位于所述面板左上角處，載有所述單片機(jī)、A/D變換器以及多路驅(qū)動(dòng)器的PCB板該殼體內(nèi)。
[0011]其中，所述紅外發(fā)射接收模塊的感應(yīng)距離分成2-8個(gè)區(qū)域。
[0012]所述的執(zhí)行開(kāi)關(guān)可選擇繼電器、光電開(kāi)關(guān)和電子開(kāi)關(guān)等。
[0013]所述的檔位顯示模塊是數(shù)碼管、多個(gè)LED或顯示屏。
[0014]所述的紅外發(fā)射接收模塊包括一個(gè)紅外發(fā)射管和一個(gè)紅外接收管，該紅外發(fā)射管與一個(gè)電阻串聯(lián)后連接在電源Vcc與地之間，該紅外接收管和另一個(gè)電阻的串聯(lián)支路連接在電源Vcc與地之間，該串聯(lián)支路并聯(lián)第三個(gè)電阻，該紅外接收管的負(fù)極連接A/D變換器的輸入端。
[0015]本實(shí)用新型首次采用兩個(gè)紅外發(fā)射接收模塊(紅外對(duì)管)實(shí)現(xiàn)了多檔位識(shí)別開(kāi)關(guān)控制，并解決了用紅外識(shí)別控制多電器從而引起的誤判及多開(kāi)關(guān)間的信號(hào)干擾。同時(shí)多個(gè)開(kāi)關(guān)整合到一個(gè)多檔位開(kāi)關(guān)上，減少了體積，生產(chǎn)成本大大降低。
[0016]其檔位判斷可以通過(guò)顯示模塊實(shí)時(shí)顯示，方便操作者的使用，操作精度提高。
[0017]本實(shí)用新型利用紅外感應(yīng)識(shí)別手勢(shì)動(dòng)作來(lái)控制開(kāi)關(guān)、電器，操作時(shí)身體與開(kāi)關(guān)不接觸，使用衛(wèi)生、安全、方便；避免了使用傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)引起的觸電等安全隱患。廣泛適用于醫(yī)院、屠宰場(chǎng)等易引起交叉感染的場(chǎng)所，以及家庭的廚房、洗手間等。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型紅外多檔位手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)電路原理框圖；
[0019]圖2為圖1中手勢(shì)識(shí)別電路原理圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型墻壁開(kāi)關(guān)實(shí)施例的主視圖；
[0021]圖4為圖3實(shí)施例的感應(yīng)區(qū)域劃分成4個(gè)子區(qū)域的示意圖；
[0022]圖5為3實(shí)施例開(kāi)關(guān)控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]參照?qǐng)D1、圖2及圖3，紅外多檔位手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)包括單片機(jī)1、手勢(shì)識(shí)別電路2、檔位顯示模塊3、用于驅(qū)動(dòng)若干執(zhí)行開(kāi)關(guān)的多路驅(qū)動(dòng)器5以及DC電源4。
[0025]手勢(shì)識(shí)別電路2由兩個(gè)紅外發(fā)射接收模塊21、22，及A/D變換器23組成，紅外發(fā)射接收模塊21、22的輸出端分別連接接A/D變換器23的一輸入端；兩個(gè)紅外發(fā)射接收模塊21、22間隔設(shè)置于面板6上，手勢(shì)識(shí)別電路2用于提供手指所在該紅外發(fā)射接收模塊的感應(yīng)區(qū)域中的子區(qū)域信號(hào)和手勢(shì)方向信號(hào)。
[0026]圖2手勢(shì)識(shí)別電路原理圖示出A/D變換器23和紅外發(fā)射接收模塊21具體電路。A/D變換器23采用型號(hào)為T(mén)LC0832的8位串行A/D變換器，具有兩路電壓輸入端CH0、CH1，兩路數(shù)字輸出端DO、Dl。紅外發(fā)射接收模塊21包括一個(gè)紅外發(fā)射管DSl和一個(gè)紅外接收管D1，紅外發(fā)射管DSl與電阻R3串聯(lián)后連接在電源Vcc與地之間，紅外接收管Dl和電阻Rl組成串聯(lián)支路，該串聯(lián)支路連接在電源Vcc與地之間，該串聯(lián)支路并聯(lián)電阻R2，紅外接收管Dl的負(fù)極作為輸出端，連接A/D變換器23的輸入端CH0。紅外發(fā)射接收模塊22與紅外發(fā)射接收21的電路結(jié)構(gòu)相同(圖2未示出)。紅外發(fā)射接收模塊22的輸出端連接A/D變換器23的輸入端CHl。
[0027]單片機(jī)I采用定制芯片或現(xiàn)有的多種芯片，自帶時(shí)鐘電路。A/D變換器23的輸出端DO、Dl分別接單片機(jī)I的一個(gè)輸入端，A/D變換器23的片選端CS接單片機(jī)I輸出控制端，A/D變換器23的時(shí)鐘CLK由單片機(jī)I提供；多路驅(qū)動(dòng)器5輸入端與單片機(jī)I的多個(gè)輸出端連接。單片機(jī)I用于根據(jù)接收的子區(qū)域信號(hào)確定檔位傳送到檔位顯示模塊3顯示；并根據(jù)接收的手勢(shì)方向信號(hào)控制所述多路驅(qū)動(dòng)器3驅(qū)動(dòng)相應(yīng)執(zhí)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作。
[0028]多路驅(qū)動(dòng)器5驅(qū)動(dòng)的若干執(zhí)行開(kāi)關(guān)采用繼電器、光電開(kāi)關(guān)和電子開(kāi)關(guān)等，再分別控制多個(gè)220Vac設(shè)備。
[0029]檔位顯示模塊3采用數(shù)碼管、多個(gè)LED及顯示屏等。圖3信號(hào)顯示模塊3是一塊LED數(shù)碼管，可以顯示O— 9十檔位信號(hào)，分別代表選定控制十個(gè)不同的受控開(kāi)關(guān)或設(shè)備中的某一個(gè)。[0030]圖3墻壁開(kāi)關(guān)實(shí)施例還包括殼體(未示出)，面板6蓋置于該殼體上，在面板6上間隔(上下)設(shè)置紅外發(fā)射接收模塊21和紅外發(fā)射接收模塊22，數(shù)碼管3 (檔位顯示模塊)位于面板6左上角處，載有單片機(jī)1、A/D變換器23以及多路驅(qū)動(dòng)器5的PCB板安裝于該殼體內(nèi)。
[0031]DC電源4同傳統(tǒng)電路，輸出為5V，由交流220Vac整流濾波后通過(guò)穩(wěn)壓獲得。
[0032]以下結(jié)合圖4、圖5，說(shuō)明本實(shí)用新型通過(guò)兩個(gè)紅外發(fā)射接收模塊實(shí)現(xiàn)多檔位手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)控制的原理。圖4為圖3墻壁開(kāi)關(guān)實(shí)施例的感應(yīng)區(qū)域劃分示意圖。以面板6為基準(zhǔn)，在感應(yīng)距離內(nèi)將紅外發(fā)射接收模塊21、22的感應(yīng)區(qū)域分成4個(gè)子區(qū)域，以子區(qū)域1、2、3、4表不,4個(gè)子區(qū)域分別表不一個(gè)檔位。
[0033]手指進(jìn)入紅外發(fā)射接收模塊21的子區(qū)域2時(shí)，被感應(yīng)的紅外發(fā)射接收模塊21的輸出信號(hào)經(jīng)A/D變換后作為該子區(qū)域2信號(hào)，然后向下滑動(dòng)手指被感應(yīng)的另一個(gè)紅外發(fā)射接收模塊22的輸出信號(hào)經(jīng)A/D變換后作為手勢(shì)方向信號(hào)。
[0034]由單片機(jī)I根據(jù)接收的該子區(qū)域2信號(hào)確定為檔位2并送數(shù)碼管3顯示數(shù)碼2，并根據(jù)所述的手勢(shì)方向信號(hào)控制多路驅(qū)動(dòng)器5控制負(fù)載開(kāi)關(guān)或電器的開(kāi)關(guān)。
[0035]圖5為多檔位手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)控制流程圖，其中紅外發(fā)射接收模塊21簡(jiǎn)稱(chēng)紅外21，紅外發(fā)射接收模塊22簡(jiǎn)稱(chēng)紅外22。
[0036]參照控制流程圖5說(shuō)明上述多檔位手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)的工作過(guò)程:
[0037]初始狀態(tài)首先判斷紅外21和紅外22哪個(gè)第一個(gè)感應(yīng)到手指或物體。
[0038]如果紅外21先被感應(yīng)，那么立即通過(guò)AD轉(zhuǎn)換和單片機(jī)的運(yùn)算判斷出紅外21實(shí)時(shí)接收信號(hào)所相對(duì)應(yīng)的檔位，同時(shí)在顯示模塊上顯示檔位給操作者參考。此時(shí)操作者可以根據(jù)顯示的檔位判斷手位于紅外21的哪個(gè)子區(qū)域，通過(guò)移動(dòng)手對(duì)應(yīng)顯示模塊的檔位數(shù)字，最終選擇到所要的檔位。顯示模塊已經(jīng)顯示操作者所選擇的檔位時(shí)，操作者將手向下?lián)]動(dòng)經(jīng)過(guò)紅外22的感應(yīng)區(qū)域，紅外22被感應(yīng)一次。系統(tǒng)將立即執(zhí)行操作者選擇的電器的開(kāi)啟動(dòng)作。最后顯示模塊關(guān)閉(或顯示待機(jī)畫(huà)面)，系統(tǒng)回到初始狀態(tài)。
[0039]如果紅外22先被感應(yīng)，那么立即通過(guò)AD轉(zhuǎn)換和單片機(jī)的運(yùn)算判斷出紅外22實(shí)時(shí)接收信號(hào)所相對(duì)應(yīng)的檔位，同時(shí)在顯示模塊上顯示檔位給操作者參考。此時(shí)操作者可以根據(jù)顯示的檔位數(shù)字判斷手位于紅外22的哪個(gè)子區(qū)域，通過(guò)移動(dòng)手對(duì)應(yīng)顯示模塊的檔位數(shù)字，最終選擇到所要的檔位。顯示模塊已經(jīng)顯示操作者所選擇的檔位時(shí)，操作者將手向上揮動(dòng)經(jīng)過(guò)紅外21的感應(yīng)區(qū)域，紅外21被感應(yīng)一次。系統(tǒng)將立即執(zhí)行操作者選擇的電器的關(guān)閉動(dòng)作。最后顯示模塊關(guān)閉(或顯示待機(jī)畫(huà)面)，系統(tǒng)回到初始狀態(tài)。
[0040]根據(jù)用戶需要，也可以在程序中設(shè)定檔位所對(duì)應(yīng)的模式，如一個(gè)檔位對(duì)應(yīng)一個(gè)電器的開(kāi)關(guān)，也可以對(duì)應(yīng)多個(gè)電器的開(kāi)關(guān)；多個(gè)檔位也可以對(duì)應(yīng)同一個(gè)電器的開(kāi)關(guān)或不同操作。
【權(quán)利要求】
1.一種紅外多檔位手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)，其特征在于包括: 手勢(shì)識(shí)別電路，由間隔設(shè)置于面板上的兩個(gè)紅外發(fā)射接收模塊和A/D變換器組成，該紅外發(fā)射接收模塊的兩輸出端分別連接接A/D變換器的一輸入端；用于提供手指所在該紅外發(fā)射接收模塊的感應(yīng)區(qū)域中的子區(qū)域信號(hào)和手勢(shì)方向信號(hào)； 多路驅(qū)動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)若干執(zhí)行開(kāi)關(guān)或電器 '及 單片機(jī)，所述A/D變換器的輸出端接單片機(jī)的輸入端，所述多路驅(qū)動(dòng)器輸入端接單片機(jī)的輸出端；用于根據(jù)接收的子區(qū)域信號(hào)確定檔位送檔位顯示模塊顯示；并根據(jù)接收的手勢(shì)方向信號(hào)控制所述多路驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)相應(yīng)執(zhí)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)，其特征在于進(jìn)一步包括殼體，位于所述面板的兩個(gè)紅外發(fā)射接收模塊上下間隔設(shè)置，所述檔位顯示模塊位于所述面板左上角處，載有所述單片機(jī)、A/D變換器以及多路驅(qū)動(dòng)器的PCB板該殼體內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述紅外發(fā)射接收模塊的感應(yīng)區(qū)域分成2-8個(gè)子區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述的執(zhí)行開(kāi)關(guān)是繼電器、光電開(kāi)關(guān)或電子開(kāi)關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述的檔位顯示模塊是數(shù)碼管、多個(gè)LED或顯示器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的手勢(shì)識(shí)別開(kāi)關(guān)，其特征在于，所述的紅外發(fā)射接收模塊包括一個(gè)紅外發(fā)射管和一個(gè)紅外接收管，該紅外發(fā)射管與一個(gè)電阻串聯(lián)后連接在電源Vcc與地之間，該紅外接收管和另一個(gè)電阻的串聯(lián)支路連接在電源Vcc與地之間，該串聯(lián)支路并聯(lián)第三個(gè)電阻，紅外接收管的負(fù)極連接A/D變換器的輸入端。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK203535410SQ201320574148
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】于金田 申請(qǐng)人:于金田