CN219869747U - 一种传感器模块、传感器级联装置、显示单元及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种传感器模块、传感器级联装置、显示单元及电子设备，包括传感元件、采用软件模拟通信的主控器和外壳体；传感元件和主控器置于外壳体内；主控器和传感元件通信连接，主控器用于对传感元件采集的数据进行读取和处理；外壳体第一面设置有第一接口，与第一面相对的第二面设置有与第一接口匹配的第二接口，第一接口和第二接口的触点之间对应设置有连接线，主控器的引脚与对应的连接线相连，能够解决成本投入较高的问题，降低成本投入。

Description

一种传感器模块、传感器级联装置、显示单元及电子设备

技术领域

本申请实施例涉及传感器技术领域，尤其涉及一种传感器模块、传感器级联装置、显示单元及电子设备。

背景技术

科学技术的高速发展带领着人们走向信息时代。随着人们对物理世界的建设与完善、对未知领域与空间的拓展，人们需要的信息来源、种类、数量不断增加，这对信息的获取方式提出了更高的要求。作为连接物理世界和电子世界的重要媒介，传感器在当今信息化过程中发挥着关键作用，例如在显示器中设置传感器感知外部环境，对应使显示器的运行更适应所处环境。

针对不同的外部环境参数，传感器种类繁多，各自有不同的接口或数据传输方式。现有的传感器设置到显示器时，通常是将多块独立的不同类型的传感器电路板连接到整机主板。由于不同类型的传感器通讯接口不一致，导致整机主板需要有不同的适配端口，导致成本投入较高。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种传感器模块、传感器级联装置、显示单元及电子设备，能够解决显示器中设置传感器的成本投入较高的问题，降低成本投入。

本申请实施例提供了一种传感器模块，包括：传感元件、采用软件模拟通信的主控器和外壳体；

传感元件和主控器置于外壳体内；

主控器和传感元件通信连接，主控器用于对传感元件采集的数据进行读取和处理；

外壳体第一面设置有第一接口，与第一面相对的第二面设置有与第一接口匹配的第二接口，第一接口和第二接口的触点之间对应设置有连接线，主控器的引脚与对应的连接线相连。

本申请实施例还提供了一种传感器级联装置，包括整机主板和至少一个上述的传感器模块；

整机主板的信号线与传感器模块的连接线相连；

每一传感器模块通过连接线相连，以建立与整机主板的数据连接。

本申请实施例还提供了一种显示单元，包括上述所述的传感器级联装置。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括上述所述的显示单元。

通过传感器模块中的主控器采用软件模拟通信的方式进行通信，减少了在传感器模块内额外设置对应的通信硬件和通信电路，从而减少硬件配置的成本投入。此外，通过第一接口和第二接口实现信息输出，避免了在将传感器模块连接到整机主板时为适配不同类型传感器而增设不同的通信端口，从而降低成本投入。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种传感器模块的第一示意图；

图2是本申请实施例提供的一种传感器模块的第二示意图；

图3是本申请实施例提供的一种传感器模块的第三示意图；

图4是本申请实施例提供的一种传感器级联装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

目前，将传感器设置到显示器时，通常是将多块独立的不同类型的传感器电路板连接到整机主板。这种方式，基于传感器电路板数量繁多，在接线时可能会出现整机主板接口不够的情况，导致需要线材合压，线材工艺要求、成本和不良率都会有所增加。此外，由于不同类型的传感器通讯接口不一致，导致整机主板需要有不同的适配端口，导致成本投入较高。这种方式是通过整机主板读取传感器电路板中的传感元件采集到的数据，而读取到的数据并不能直接使用，需要整机主板进行数据处理，增加了整机主板的运行负担；并且在进行项目迁移时，容易出现数据错漏。这种方式在需要增加新的传感器电路板时，需要对整机主板的驱动代码进行相应修改，人工成本投入较高。

目前，将传感器设置到显示器时，还可以将多个传感器集中做成一个传感器盒子，然后将该传感器盒子与整机主板相连。在实际使用时，基于不同项目的需求不一样，使用同一传感器盒子可能会出现功能多余，导致浪费资源。此外，需要在传感器盒子中增加传感器种类时，对于传感器盒子的硬件、软件和结构都需要进行较大的改动，则需要较高的人工成本投入。

基于此，为解决将传感器设置到显示器的成本投入较高的问题，本申请实施例提出一种传感器模块。图1是本申请实施例提供的一种传感器模块的第一示意图，图2是本申请实施例提供的一种传感器模块的第二示意图，图3是本申请实施例提供的一种传感器模块的第三示意图，参照图1-图3，该传感器模块10包括传感元件20、采用软件模拟通信的主控器30和外壳体40。传感元件20和主控器30置于外壳体40内，主控器30和传感元件20通信连接，主控器30用于对传感元件20采集的数据进行读取和处理。通过每一传感器模块10中的主控器30对传感元件20采集到的数据进行数据处理，在后续连接到整机主板时，直接输出处理后的数据给整机主板，大大降低整机主板的数据处理压力，提高***运行的工作效率。此外，通过传感器模块10中的主控器30采用软件模拟通信的方式进行通信，减少了在传感器模块10内额外设置对应的通信硬件和通信电路，从而减少硬件配置的成本投入。外壳体40第一面设置有第一接口41，与第一面相对的第二面设置有与第一接口41匹配的第二接口42，第一接口41和第二接口42的触点之间对应设置有连接线，主控器30的引脚与对应的连接线相连。通过第一接口41和第二接口42实现信息输出，避免了在将传感器模块10连接到整机主板时为适配不同类型传感器而增设不同的通信端口，从而降低了成本投入。

需要说明的是，采用软件模拟通信的主控器30为采用软件模拟IIC(Inter-Integrated Circuit集成电路总线)方式通信的主控器30。

需要说明的是，连接线为数据信号线(SCL)、时钟信号线(SDA)、电源线(5V)和地线(GND)等。

参照图2和图3，外壳体40第一面设置有限位槽，限位槽开设有第一接口41。外壳体40的第二面设置有与限位槽相匹配的凸起，第二接口42设置于凸起上。限位槽设置有至少一个第一磁吸区域410，凸起设置有与第一磁吸区域410位置相对和数量相同的至少一个第二磁吸区域420。第一磁吸区域410用于与另一传感器模块10的第二磁吸区域420进行磁吸连接。通过设置限位槽和凸起，使得后续将不同类型的传感器模块10组装一起时，可以通过某一传感器模块10的限位槽与另一传感器模块10的凸起进行连接，从而使得两个传感器模块10中的连接线相连，实现多个传感器模块10的级联，进而提高传感器模块10的使用灵活性和使用便捷性。此外，通过第一磁吸区域410与另一传感器模块10的第二磁吸区域420进行磁吸连接，提高传感器模块10之间的连接稳定性。

在一实施例中，第一接口41和第二接口42是过盈配合。通过过盈配合提高两个传感器模块10之间的连接稳定性。

需要说明的是，第一接口41可以是至少一个插孔411，第二接口42可以是与插孔411匹配的PIN引脚421。其中，PIN引脚421包括数据信号引脚、时钟信号引脚、电源引脚和接地引脚等。

图4是本申请实施例提供的一种传感器级联装置的示意图，参照图4，本申请实施例还提供了一种传感器级联装置，包括整机主板50和至少一个上述所述的传感器模块10。整机主板50的信号线通过第一个传感器模块10的第一接口41与第一个传感器模块10的连接线相连，第一个传感器模块10的第二接口42延伸至外壳体40外，第二接口42用于连接另一传感器模块10的第一接口41。

在一实施例中，以一个传感器级联装置级联两个传感器模块10为例进行说明。该传感器级联装置包括整机主板50、第一传感器模块11和第二传感器模块12，第一传感器模块11和第二传感器模块12为上述所述的传感器模块10。整机主板50的信号线通过第一传感器模块11的第一接口41与第一传感器模块11中的连接线相连，第一传感器模块11的主控器30与该连接线相连，从而建立第一传感器模块11的主控器30与整机主板50的数据连接。第一个传感器模块10的第二接口42延伸至外壳体40外，并与第二传感器模块12的第一接口41相连，使得第一传感器模块11的连接线与第二传感器模块12的连接线相连。第二传感器模块12的主控器30与第二传感器模块12中的连接线相连，从而通过连接线建立第二传感器模块12的主控器30与整机主板50的数据连接。第二传感器模块12的第二接口42还可以继续级联下一个传感器模块10，从而实现传感器级联装置的无限级联。在增加传感器模块10时，通过第一接口41和第二接口42进行级联，提高了传感器模块10安装使用的便捷性，并且可以根据实际需求灵活改变级联的传感器模块10的数量，提高传感器模块10的级联灵活性。

需要说明的是，传感器级联装置级联的传感器模块10的数量可以根据实际情况设定，上述一个传感器级联装置级联两个传感器模块10仅仅为举例说明。

在一实施例中，以一个传感器级联装置级联两个传感器模块10，第一接口41为插孔411，第二接口42为PIN引脚421为例进行说明。第一传感器模块11的外壳体40第一面设置有第一限位槽，第一限位槽开设第一插孔。第一传感器模块11的外壳体40与第一面相对的第二面设置有与第一限位槽相匹配的第一凸起。第一传感器模块11的第一PIN引脚的触点通过连接线与第一插孔的触点连接，第一PIN引脚从第一凸起延伸至外壳体40外。第二传感器模块12的外壳体40第一面设置有第二限位槽，第二限位槽开设第二插孔。第二传感器模块12的外壳体40与第一面相对的第二面设置有与第二限位槽相匹配的第二凸起。第二传感器模块12的第二PIN引脚触点通过连接线与第二插孔的触点连接，第二PIN引脚从第二凸起延伸至外壳体40外。需要说明的是，第二凸起与第一限位槽也是相匹配的。第一传感器模块11的第一凸起与第二传感器模块12的第二限位槽连接，使得第一PIN引脚与第二插孔的触点连接，从而实现第一传感器模块11的连接线与第二传感器模块12的连接线相连。第二传感器模块12第二PIN引脚还可以继续与下一个传感器模块10的插孔411连接，以级联下一个传感器模块10。通过插孔411和PIN引脚421进行级联，提高了传感器模块10级联便捷性，并且可以根据实际需求可以灵活改变级联的传感器模块10的数量，提高传感器模块10的级联灵活性。进一步的，通过限位槽和凸起进行匹配连接，提高级联连接的稳定性。

需要说明的是，整机主板50的信号线包括数据信号线(SCL)、时钟信号线(SDA)、电源线(5V)和地线(GND)等。

在一实施例中，传感器级联装置包括至少两个传感元件20各不相同的传感器模块10。至少两个传感器模块10中的传感元件20包括温度传感元件、湿度传感元件、红外传感元件、光敏传感元件、压力传感元件、触摸传感元件和能耗传感元件等。

上述，传感器级联装置中的每个传感器模块10均由主控器30和传感元件20组成，主控器30和传感元件20通信连接，通过每一传感器模块10中的主控器30对传感元件20采集的数据进行读取和处理，使得传感器模块10与整机主板50连接后，可以将处理后好的数据发送给整机主板50，减少了整机主板50的数据处理压力。此外，通过每一传感器模块10的连接线建立每一传感器模块10与整机主板50的数据连接，使得整机主板50可以使用统一的对外通信接口和通信协议规范，从而降低整机主板50的设计复杂程度，进而降低传感器级联装置的投入成本。

上述，传感器级联装置中的每个传感器模块10中主控器30采用软件模拟IIC的方式来通信，可以实现时钟同步和总线仲裁，减少了在传感器模块10内额外设置对应的通信硬件和通信电路，从而减少硬件配置的成本投入。此外，采用软件模拟通信的主控器30对性能的需求较低，因而每个传感器模块10中主控器30可以采用性能较低的主控器，进一步降低了成本投入。

本申请实施例还提供了一种显示单元，包括上述所述的传感器级联装置。基于每一传感器模块的结构是固定的，在将本申请实施例提供的传感器模块运用到不同类型的显示单元时，降低传感器模块应用于不同显示单元时出现数据偏差的概率，从而提高数据可靠性。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括上述所述的显示单元。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种传感器模块，其特征在于，包括：传感元件、采用软件模拟通信的主控器和外壳体；

所述传感元件和所述主控器置于所述外壳体内；

所述主控器和所述传感元件通信连接，所述主控器用于对所述传感元件采集的数据进行读取和处理；

所述外壳体第一面设置有第一接口，与所述第一面相对的第二面设置有与所述第一接口匹配的第二接口，所述第一接口和所述第二接口的触点之间对应设置有连接线，所述主控器的引脚与对应的连接线相连。

2.根据权利要求1所述的传感器模块，其特征在于，所述外壳体第一面设置有限位槽，所述限位槽开设有所述第一接口；

所述外壳体的第二面设置有与所述限位槽相匹配的凸起，所述第二接口设置于所述凸起上。

3.根据权利要求2所述的传感器模块，其特征在于，所述限位槽设置有至少一个第一磁吸区域，所述凸起设置有与所述第一磁吸区域位置相对和数量相同的至少一个第二磁吸区域。

4.根据权利要求1所述的传感器模块，其特征在于，所述第二接口包括数据信号引脚、时钟信号引脚、电源引脚和接地引脚。

5.一种传感器级联装置，其特征在于，包括整机主板和至少一个权利要求1-4任一所述的传感器模块；

所述整机主板的信号线与所述传感器模块的连接线相连；

每一传感器模块通过所述连接线相连，以建立与所述整机主板的数据连接。

6.根据权利要求5所述的传感器级联装置，其特征在于，所述整机主板信号线通过第一个传感器模块的第一接口与所述第一个传感器模块的连接线相连；

所述第一个传感器模块的第二接口延伸至所述外壳体外，所述第二接口用于连接另一传感器模块的第一接口。

7.根据权利要求5所述的传感器级联装置，其特征在于，所述传感器级联装置包括至少两个传感元件各不相同的传感器模块。

8.根据权利要求7所述的传感器级联装置，其特征在于，至少两个传感器模块中的传感元件包括温度传感元件和湿度传感元件。

9.一种显示单元，其特征在于，包括权利要求5-8任一所述的传感器级联装置。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的显示单元。