CN103876409A

CN103876409A - 一种多功能登山杖

Info

Publication number: CN103876409A
Application number: CN201410097607.6A
Authority: CN
Inventors: 任春华; 张强; 侯波; 王悦
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2014-06-25

Abstract

本发明涉及一种多功能登山杖，它包括自供电装置、微控制单元、显示屏、LED警示灯、开关和安全绳，其自供电装置包括压电陶瓷、整流滤波稳压电路和蓄电池，蓄电池为显示屏、LED照明灯和微控制单元供电，气压传感器、温度传感器、湿度传感器和光敏电阻感知环境信息，微控制单元包括单片机和AD转换器，单片机与AD转换器、显示屏和LED照明灯相连，显示屏显示环境的海拔、温度和湿度信息，开关设置在蓄电池的供电回路中控制其通断，压电陶瓷设置在登山杖杖杆底端，可将登山杖与地面碰撞产生的机械能转化为电能存储于蓄电池中，整个登山杖无需外部供电，节能环保。

Description

一种多功能登山杖

技术领域

本发明涉及一种多功能登山杖，特别涉及一种具有自供电功能的，实时显示海拔、温度和湿度信息，带有夜间照明和灯光亮度自调节的登山杖。

背景技术

近年来，登山逐渐成为一种大众娱乐方式，随着登山爱好者人数的增多，登山器具需求量与日俱增，登山杖作为必不可少的登山器具，其方便、安全、环保特性受到登山爱好者的广泛关注。因此，研究一种方便、安全、环保的多功能登山杖很有意义。

目前国内对登山杖有较多研究，但是大多数产品功能单一、价格昂贵，野外使用无法充电的问题尚无解决办法，同时缺少辅助功能，因此现有登山杖使用起来很不方便。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是：提供一种登山杖，该登山杖可用于解决登山杖与地面接触碰撞时能量浪费的问题，同时能起到缓冲作用，能量收集效率高，无需外部供电，减轻登山者的负担，还可用于解决夜间照明和灯光亮度自动调节的问题，还可用于解决实时显示海拔、温度和湿度的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种多功能登山杖，包括杖头、杖杆、连接螺丝和设置在杖杆底端的自供电装置，其特征在于，还包括显示屏、LED照明灯、开关、微控制单元、光敏电阻和设置自供电装置底部的压电陶瓷。

所述自供电装置包括压电陶瓷、整流滤波稳压电路和蓄电池，所述压电陶瓷的上下表面分别与整流滤波稳压电路的两个输入端连接，所述整流滤波稳压电路的两个输出端分别与蓄电池的正负极连接，形成蓄电池的充电回路，所述蓄电池为显示屏、LED照明灯和微控制单元供电；所述气压传感器、温度传感器、湿度传感器和光敏电阻感知外界环境信息，所述显示屏显示登山杖所在环境的海拔、温度和湿度信息，所述微控制单元包括单片机、AD转换器Ⅰ、AD转换器Ⅱ、AD转换器Ⅲ和AD转换器Ⅳ，所述开关设置在蓄电池的供电回路中控制其通断。

作为优化，还包括光敏电阻和AD转换器Ⅳ，所述光敏电阻的信号输出端与AD转换器Ⅳ的信号输入端连接，AD转换器Ⅳ的信号输出端与单片机的光线信号输入端连接，单片机的光线信号输出端控制LED照明灯的开关和亮度。

作为优化，还包括气压传感器和AD转换器Ⅰ，所述气压传感器的信号输出端与AD转换器Ⅰ的信号输入端连接，AD转换器Ⅰ的信号输出端与单片机的海拔信号输入端连接，单片机海拔信号输出端与显示屏相连，显示屏显示所在环境的海拔信息。

作为优化，还还包括温度传感器和AD转换器Ⅱ，所述温度传感器的信号输出端与AD转换器Ⅱ的信号输入端连接，AD转换器Ⅱ的信号输出端与单片机的温度信号输入端连接，单片机温度信号输出端与显示屏相连，显示屏显示所在环境的温度信息。

作为优化，还包括湿度传感器和AD转换器Ⅲ，所述湿度传感器的信号输出端与AD转换器Ⅲ的信号输入端连接，AD转换器Ⅲ18的信号输出端与单片机的湿度信号输入端连接，单片机湿度信号输出端与显示屏相连，显示屏显示所在环境的湿度信息。

作为优化，还包括连接螺丝，所述连接螺丝用于连接杖杆的上下两部分。

作为优化，还包括位于杖杆内的安全绳，安全绳两端与连接螺丝相连，当连接螺丝拆开时，登山杖可作为安全绳使用。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：

1、该登山杖被使用时，压电陶瓷被按压其上下表面产生电荷，此时压电陶瓷就相当于一个电容，该压电陶瓷将登山者使用登山杖时的机械能转化成电能，经过整流滤波稳压处理后存储在蓄电池中，蓄电池为整个电路供电，登山杖无需外部供电，节能环保，解决了登山杖野外使用无法充电的问题。

2、该登山杖处于光线较弱的环境时，光敏电阻向单片机发出光线弱触发信号，单片机接收到该光线弱信号后则向LED照明灯发出控制其开启的开启控制信号，同时，随着外部环境光线变化，光敏电阻阻值变化并将该信息传入单片机，单片机控制LED照明灯亮度。

3、该登山杖设置有气压传感器、温度传感器和湿度传感器，实时监测外部环境信息并经AD转换器传入单片机，单片机处理信息后将海拔、温度和湿度信息显示在显示屏上，极大得方便了登山杖登山时对身边环境的实时掌握。

附图说明

图1为实施例的原理框图。

图2为实施例的结构示意图。

图中，显示屏1，LED照明灯2，杖头3，开关4，微控制单元5，光敏电阻6，杖杆7，连接螺丝8，自供电装置9，压电陶瓷10，整流滤波稳压电路11，蓄电池12，气压传感器13，AD转换器Ⅰ14，温度传感器15，AD转换器Ⅱ16，湿度传感器17，AD转换器Ⅲ18和AD转换器Ⅳ19，单片机20。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术做进一步详细说明。

实施例：一种登山杖，包括杖头3、杖杆7、连接螺丝8和设置在杖杆7底端的自供电装置9，其特征在于，还包括显示屏1、LED照明灯2、开关4、微控制单元5、光敏电阻6和设置自供电装置9底部的压电陶瓷10；所述压电陶瓷10的上下表面分别与整流滤波稳压电路11的两个输入端连接，整流滤波稳压电路11的两个输出端分别与蓄电池12的正负极连接，形成蓄电池12的充电回路，当登山者使用该登山杖时，位于杖杆7底部的压电陶瓷10受到压力作用，使其上下表面产生电荷，将盲人使用登山杖时的机械能转化成电能，由于压电陶瓷10受到的压力是不稳定的，因此在压电陶瓷10的上下表面分别与整流滤波稳压电路11的两个输入端连接，从而将压电陶瓷10转化的电能经过整流滤波稳压处理，然后再给蓄电池12持续稳定地充电；此处的整流滤波稳压电路11采用现有技术中已经公开的方案；蓄电池12为显示屏1、LED照明灯2和微控制单元5供电，开关4设置在蓄电池12的主供电回路中控制其通断，当将该开关4断开时，蓄电池12不为该登山杖中的任何器件供电。

该登山杖还可以包括光敏电阻6和AD转换器Ⅳ19，所述光敏电阻6的信号输出端与AD转换器Ⅳ19的信号输入端连接，AD转换器Ⅳ19的信号输出端与单片机20的光线信号输入端连接，单片机20的光线强弱信号输出端控制LED照明灯2的开关和亮度。光敏电阻6实时监测外部环境光线强弱，当登山杖处于光线较弱的环境时，光敏电阻6向单片机20发出光线弱触发信号，单片机20接收到该光线弱信号后则向LED照明灯2发出控制其开启的开启控制信号，同时，随着外部环境光线变化，光敏电阻6阻值变化并将信息传入单片机20，单片机20控制LED照明灯2的亮度。

该登山杖还可以包括气压传感器13和AD转换器Ⅰ14，所述气压传感器13的信号输出端与AD转换器Ⅰ14的信号输入端连接，AD转换器Ⅰ14的信号输出端与单片机20的海拔信号输入端连接，单片机20海拔信号输出端与显示屏1相连；气压传感器13实时监测外部气压值，该数据经AD转换器Ⅰ14传入单片机20，单片机20将气压数据转换为海拔数据，单片机20将数据输出并显示在显示屏1上。

该登山杖还可以包括温度传感器15和AD转换器Ⅱ16，所述温度传感器15的信号输出端与AD转换器Ⅱ16的信号输入端连接，AD转换器Ⅱ16的信号输出端与单片机20的温度信号输入端连接，单片机20温度信号输出端与显示屏1相连；温度传感器实时监测外部温度值，该数据经AD转换器Ⅱ16输入单片机20，单片机20将温度数据输出并显示在显示屏1上。

该登山杖还可以包括湿度传感器17和AD转换器Ⅲ18，所述湿度传感器17的信号输出端与AD转换器Ⅲ18的信号输入端连接，AD转换器Ⅲ18的信号输出端与单片机20的湿度信号输入端连接，单片机20湿度信号输出端与显示屏1相连；湿度传感器实时监测外部湿度值，该数据经AD转换器Ⅲ18输入单片机20，单片机20将湿度数据输出并显示在显示屏1上。

该登山杖还可以包括连接螺丝8和安全绳，所述连接螺丝8上端是外管螺纹，下端是内管螺纹，中间有弹簧垫圈，连接螺丝8用于连接杖杆7的上下两部分，安全绳是直径5mm的若干股绞织绳外面加上一层外网的网织绳，安全绳位于杖杆7内，其两端与连接螺丝8相连；当登山者需要使用安全绳时，将连接螺丝8拆开，即可从杖杆7内拉出安全绳使用，此处的安全绳采用现有技术中已经公开的方案。

本发明中的气压传感器、温度传感器、湿度传感器、光敏电阻、AD转换器和压电陶瓷均属于现有技术，微控制单元接收信号和发出控制指令的功能可通过现有的单片机实现。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本邻域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种多功能登山杖，包括杖头3、杖杆7、连接螺丝8和设置在杖杆7底端的自供电装置9，其特征在于，还包括显示屏1、LED照明灯2、开关4、微控制单元5、光敏电阻6和设置自供电装置9底部的压电陶瓷10；

所述自供电装置9包括压电陶瓷10、整流滤波稳压电路11和蓄电池12，所述压电陶瓷10的上下表面分别与整流滤波稳压电路11的两个输入端连接，所述整流滤波稳压电路11的两个输出端分别与蓄电池12的正负极连接，形成蓄电池12的充电回路，所述蓄电池12为显示屏1、LED照明灯2和微控制单元5供电；所述气压传感器13、温度传感器15、湿度传感器17和光敏电阻6感知外界环境信息，所述显示屏1显示登山杖所在环境的海拔、温度和湿度信息，所述微控制单元包括单片机20、AD转换器Ⅰ14、AD转换器Ⅱ16、AD转换器Ⅲ18和AD转换器Ⅳ19，所述开关4设置在蓄电池12的供电回路中控制其通断。

2.如权利要求1所述的多功能登山杖，其特征在于，还包括光敏电阻6和AD转换器Ⅳ19，所述光敏电阻6的信号输出端与AD转换器Ⅳ19的信号输入端连接，AD转换器Ⅳ19的信号输出端与单片机20的光线信号输入端连接，单片机20的光线信号输出端控制LED照明灯2的开关和亮度。

3.如权利要求1所述的多功能登山杖，其特征在于，还包括气压传感器13和AD转换器Ⅰ14，所述气压传感器13的信号输出端与AD转换器Ⅰ14的信号输入端连接，AD转换器Ⅰ14的信号输出端与单片机20的海拔信号输入端连接，单片机20海拔信号输出端与显示屏1相连，显示屏1显示所在环境的海拔信息。

4.如权利要求1所述的多功能登山杖，其特征在于，还包括温度传感器15和AD转换器Ⅱ16，所述温度传感器15的信号输出端与AD转换器Ⅱ16的信号输入端连接，AD转换器Ⅱ16的信号输出端与单片机20的温度信号输入端连接，单片机20温度信号输出端与显示屏1相连，显示屏1显示所在环境的温度信息。

5.如权利要求1所述的多功能登山杖，其特征在于，还包括湿度传感器17和AD转换器Ⅲ18，所述湿度传感器17的信号输出端与AD转换器Ⅲ18的信号输入端连接，AD转换器Ⅲ18的信号输出端与单片机20的湿度信号输入端连接，单片机20湿度信号输出端与显示屏1相连，显示屏1显示所在环境的湿度信息。

6.如权利要求1所述的多功能登山杖，其特征在于，还包括连接螺丝8，所述连接螺丝8用于连接登山杖杖杆7的上下两部分。

7.如权利要求1所述的多功能登山杖，其特征在于，还包括位于杖杆7内的安全绳，安全绳两端与连接螺丝8相连，当连接螺丝8拆开时，登山杖可作为安全绳使用。