CN106941378A - 一种近距离数据接收装置及通讯方法 - Google Patents

一种近距离数据接收装置及通讯方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种近距离数据接收装置及通讯方法，其中，接收装置包括光感应器、比较器，微控制器及电源；所述光感应器、电源、比较器均与微控制器连接；所述光感应器设有一个或一个以上用于接收光亮度或色彩信息的光敏器件。本发明通过利用移动终端显示屏这一标准件，将要传输的数据转化成不同亮度或色彩的信号并传输给接收装置；接收装置根据接收的信息，解码和还原手机传输的数据并输出；数据传输可靠，而且对不同品牌的移动终端***的兼容性很强，接收装置成本低，有极强的实用性，可以大力推广。

Description

一种近距离数据接收装置及通讯方法
技术领域
本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种近距离数据接收装置及通讯方法。
背景技术
现有的移动智能设备都标配有WIFI和蓝牙，在一些近距离的手机无线通讯中，这两种方式是常用的。但是两种方式的成本和功耗很高；同时，由于这两种无线通信的方式容易被抓包窃听，存在极大的风险，容易被破解，被第三方截获。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种近距离数据接收装置及通讯方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种近距离数据接收装置，包括光感应器、比较器，微控制器及电源；所述光感应器、电源、比较器均与微控制器连接；所述光感应器设有一个或一个以上用于接收光亮度或色彩信息的光敏器件。
其进一步技术方案为：还包括壳体，壳体内设一个或一个以上所述的光敏器件，所述光敏器件前端设有感应面，所述壳体近于感应面的一侧设有感光孔。
其进一步技术方案为：所述感应面的面积大于1mm2。
其进一步技术方案为：所述感光孔的直径小于壳体近于感光孔处的壁厚。
其进一步技术方案为：所述光敏器件数量为2个。
一种光感应式电子验证设备，包括本体，及设于本体上的执行机构，本体内还设有与执行机构电性连接的验证装置，所述的验证装置为前述的近距离数据接收装置。
其进一步技术方案为：所述本体为门禁本体、锁本体。
一种近距离数据传输通讯方法，包括以下步骤；
步骤一，启动移动终端的近距离数据传输模式，将移动终端的显示屏面对着接收装置靠近，移动终端的距离感应器被触发，显示屏显示不同亮度或色彩的调制数据信息；
步骤二，光感应器在设定的距离内接收移动终端显示屏发出的光亮度或色彩信息；
步骤三，光感应器根据接收的光亮度或色彩信息，转换成相对应的电信息并传输给微控制器；
步骤四，微控制器判断接收到的电信息是否为有效信号，如果是有效信号，则进入下步骤，如果不是有效信号，则转入步骤三；
步骤五，微控制器输出一个开关信号，或者将接收到的电信息解码之后再输出。
其进一步技术方案为：所述步骤二中，所述设定距离为小于10cm，移动终端显示屏发出的光亮度或色彩信息是根据输入的字符的二进制代码编码而成；所述步骤五，微控制器对接收到的电信息的解码是指解码为二进制代码。
其进一步技术方案为：所述步骤三中，光感应器接收到移动终端显示屏发出的光亮度或色彩信息后，在光感器上产生相应时间长度的电信号，解码出相应的电平变化并传输给微控制器；所述步骤四中，微控制器根据接收信号持续的时间，判断出信号是否为有效信号，并按照设定的通信协议去接收完整一帧这样的数据，如果接收到的这一帧数据，符合通信协议要求，则为有效数据并接收，否则为无效数据，放弃接收。
本发明与现有技术相比的有益效果是：通过利用移动终端显示屏，将要传输的数据转化成不同亮度或色彩的信号并传输给接收装置；接收装置根据接收的信息，解码和还原手机传输的数据并输出；数据传输可靠，而且对不同品牌的移动终端***的兼容性很强，接收装置成本低，有极强的实用性，可以大力推广。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为一种近距离数据接收装置的方框图；
图2为接收装置的局部剖视图；
图3为一种近距离数据接收装置的应用场景图；
图4为数据0的亮度/色彩信号图；
图5为数据1的亮度/色彩信号图；
图6为数据组1100的亮度/色彩信号图；
图7为接收装置的电路图；
图8为一种近距离数据传输通讯方法的流程图。
附图标记
10 光感应器 20 比较器
30 微控制器 40 电源
50 壳体 60 光敏器件
70 感应面 80 感光孔
90 探头 100 面板
110 手机 120 光源
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
如图1到图8，所示的具体实施例，本发明用于一种近距离数据接收装置，包括光感应器10、比较器20，微控制器30及电源40；光感应器10、电源40、比较器20均与微控制器30连接；光感应器10设有一个或一个以上用于接收光亮度或色彩信息的光敏器件60。
具体的，如图2所示，该接收装置还包括壳体50，壳体50内设一个或一个以上的光敏器件60；光敏器件60前端设有感应面70，壳体50近于感应面70的一侧设有感光孔80。
其中，感应面70的面积大于1mm2。光敏器件60密封于壳体内，不同的色彩光敏器件可以检测不同光亮度或色彩信号。为了使得接收装置接收光线的效果更好，感光孔80的直径小于壳体50近于感光孔80处的壁厚。
优选的，为了更准确地判断接收到的光亮度或色彩信息，光敏器件60数量为2个。
本发明，还公开了一种光感应式电子验证设备，包括本体，及设于本体上的执行机构，本体内还设有与执行机构电性连接的验证装置，验证装置为上述的近距离数据接收装置。
其中，本体为门禁本体、锁本体。
具体的，如图3所示，该接收装置的近距离传输数据的应用场景图，包括，探头90、面板100、手机110和光源120。其中，当移动终端(本实施例中，移动终端为手机)显示屏对着光敏器件60时，可以减少周围照明或自然光的干扰，接收到的光亮度或色彩信息更准确。
具体地，本发明采用以下原理：在数字信号中，只有0和1二种信号，所有的数据都是由0和1组成。因此本发明利用在移动终端(本实施例中，移动终端为手机)显示屏上显示二个不同的亮度/色彩，比如显示白色(高亮度)和黑色(低亮度)的不同时序组合分别来代表数字信号里的1和0。
如图4所示，表示数据0的亮度/色彩(电压)信号，其中高电压代表显示屏显示亮白色(高亮度)，低电压代表显示屏显示亮黑色(低亮度)，T代表显示单位时间。如图5所示，表示数据1的亮度/色彩(电压)信号，其中高电压代表显示屏显示亮白色(高亮度)，低电压代表显示屏显示亮黑色(低亮度)，T代表显示单位时间。如图6所示，表示数据1100的调制波形图，T代表显示单位时间。以上述为基本原理，手机将需要传输的数据，通过在手机上运行一个APP软件，把数据转换成不同的亮度或色彩信号，并在手机显示屏上输出这个组合。输出M个信号，就组成了一组需要传输的完整数据。
其中，在每帧通讯数据中，有一个表示数据帧开始传输的同步标志，和要传输的真实数据，以及用来判断数据接收是否正确的校验数据。
具体的，如图7所示，为该接收装置的电路图；图中，P1是一组检测亮度或色彩的光敏器件，当该接收装置接收到手机显示屏显示的亮度或色彩信号时，手机显示屏显示不同亮度或色彩，在相应的光敏器件上，引起相应的IC(U3的3脚的电压变化，U3是一个比较器电路，当3脚电压比2脚低时，1脚就输出的低电信号，反之则输出的是高电信号)。所以手机显示屏显示不同的亮度或色彩，就变换成不同的电压信号，当在手机显示屏上显示不同时间长短的亮度或色彩，在IC上就能解码出不同宽度的高、低电压信号，从而实现数据的传输。
其中，U1为计算出光敏器件得到的电信号，并解码还原数据。
如图8所示，本发明还提供了一种近距离数据传输通讯方法，包括以下步骤；
步骤一，启动移动终端的近距离数据传输模式，将移动终端的显示屏面对着接收装置靠近，移动终端的距离感应器被触发，显示屏显示不同亮度或色彩的调制数据信息；
步骤二，光感应器在设定的距离内接收移动终端显示屏发出的光亮度或色彩信息；
步骤三，光感应器根据接收的光亮度或色彩信息，转换成相对应的电信息并传输给微控制器；
步骤四，微控制器判断接收到的电信息是否为有效信号，如果是有效信号，则进入下步骤，如果不是有效信号，则转入步骤三；
步骤五，微控制器输出一个开关信号，或者将接收到的电信息解码之后再输出。
其中，在步骤二中，设定距离为小于10cm，移动终端显示屏发出的光亮度或色彩信息是根据输入的字符的二进制代码编码而成；步骤五，微控制器对接收到的电信息的解码是指解码为二进制代码。
其中，在步骤三中，光感应器接收到移动终端显示屏发出的光亮度或色彩信息后，在光感器上产生相应时间长度的电信号，解码出相应的电平变化并传输给微控制器；步骤四中，微控制器根据接收信号持续的时间，判断出信号是否为有效信号，并按照设定的通信协议去接收完整一帧这样的数据，如果接收到的这一帧数据，符合通信协议要求，则为有效数据并接收，否则为无效数据，放弃接收。
其中，本发明数据传输可靠，对不同品牌的手机兼容性很强。
综上所述，本发明通过利用移动终端显示屏这一标准件，将要传输的数据转化成不同亮度或色彩的信号并传输给接收装置；接收装置根据接收的信息，解码和还原手机传输的数据并输出；数据传输可靠，而且对不同品牌的移动终端***的兼容性很强，接收装置成本低，有极强的实用性，可以大力推广。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种近距离数据接收装置，其特征在于，包括光感应器、比较器，微控制器及电源；所述光感应器、电源、比较器均与微控制器连接；所述光感应器设有一个或一个以上用于接收光亮度或色彩信息的光敏器件。
2.根据权利要求1所述的一种近距离数据接收装置，其特征在于，还包括壳体，壳体内设一个或一个以上所述的光敏器件，所述光敏器件前端设有感应面，所述壳体近于感应面的一侧设有感光孔。
3.根据权利要求2所述的一种近距离数据接收装置，其特征在于，所述感应面的面积大于1mm2。
4.根据权利要求2所述的一种近距离数据接收装置，其特征在于，所述感光孔的直径小于壳体近于感光孔处的壁厚。
5.根据权利要求2所述的一种近距离数据接收装置，其特征在于，所述光敏器件数量为2个。
6.一种光感应式电子验证设备，包括本体，及设于本体上的执行机构，其特征在于，本体内还设有与执行机构电性连接的验证装置，所述的验证装置为权利要求1-5所述的近距离数据接收装置。
7.根据权利要求6所述的一种光感应式电子验证设备，其特征在于，所述本体为门禁本体、锁本体。
8.一种近距离数据传输通讯方法，其特征在于，包括以下步骤；
步骤一，启动移动终端的近距离数据传输模式，将移动终端的显示屏面对着接收装置靠近，移动终端的距离感应器被触发，显示屏显示不同亮度或色彩的调制数据信息；
步骤二，光感应器在设定的距离内接收移动终端显示屏发出的光亮度或色彩信息；
步骤三，光感应器根据接收的光亮度或色彩信息，转换成相对应的电信息并传输给微控制器；
步骤四，微控制器判断接收到的电信息是否为有效信号，如果是有效信号，则进入下步骤，如果不是有效信号，则转入步骤三；
步骤五，微控制器输出一个开关信号，或者将接收到的电信息解码之后再输出。
9.根据权利要求8所述的一种近距离数据传输通讯方法，其特征在于，所述步骤二中，所述设定距离为小于10cm，移动终端显示屏发出的光亮度或色彩信息是根据输入的字符的二进制代码编码而成；所述步骤五，微控制器对接收到的电信息的解码是指解码为二进制代码。
10.根据权利要求8所述的一种近距离数据传输通讯方法，其特征在于，所述步骤三中，光感应器接收到移动终端显示屏发出的光亮度或色彩信息后，在光感器上产生相应时间长度的电信号，解码出相应的电平变化并传输给微控制器；所述步骤四中，微控制器根据接收信号持续的时间，判断出信号是否为有效信号，并按照设定的通信协议去接收完整一帧这样的数据，如果接收到的这一帧数据，符合通信协议要求，则为有效数据并接收，否则为无效数据，放弃接收。
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