CN104570710B - 一种电子沙漏 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子沙漏，包括单片机、与单片机连接的USB接口，及与单片机连接的LED灯，USB接口连接有稳压保护器，外接电源作为充电输入端通过USB接口及稳压保护器对外接充电电池充电，外接电源对充电电池实时充电量的信号通过USB接口实时发送给所述单片机，单片机根据内置程序识别判断，并控制相应数量的LED灯亮显示；且通过LED灯图形切换开关触发单片机，使其内置程序控制显示多张Logo图形。本发明除了有计时功能，还可以显示外接充电电池实时充电量的动画显示，LED灯组模拟沙漏流沙，动态显示多张Logo图形。
Description
技术领域
本发明涉及生活用品技术领域，具体涉及一种电子沙漏。
背景技术
沙漏是一种小巧可爱的计时器，常被作为小礼品来赠送，深受年轻人的喜爱。可是这种传统的沙漏有它本身的限制，比如计时时间不可调节、晚上的时候看不到动态效果、除计时之外没有别的用处等。本专利将使用LED灯来模拟沙漏，除此之外，它还可以显示外接充电电池实时充电量的动画显示，动态显示多张Logo图形，创意十足。
发明内容
本发明针提供一种电子沙漏，实时充电量的动画显示，并利用LED灯亮灭模拟沙漏流沙。进一步的目的是动态显示多张Logo图形。
本发明通过下述技术方案来实现：
一种电子沙漏，包括单片机、与单片机连接的USB接口，及与单片机连接的LED灯，其特征在于：所述USB接口连接有稳压保护器，外接电源作为充电输入端通过USB接口及稳压保护器对外接充电电池充电，外接电源对充电电池实时充电量的信号通过USB接口实时发送给所述单片机，单片机根据内置程序识别判断，并控制相应数量的 LED灯亮显示。
本发明进一步的改进方案包括：
所述的LED灯分成两组，每组LED灯排列成三角形，一组排成正三角形，另一组排成倒三角形，两个三角形顶尖相对。
所述单片机分别连接驱动所述LED灯的位移寄存器和驱动所述LED灯的恒流驱动芯片。
所述单片机分别连接两个水银开关，且两个水银开关分别置于所述正三角形的LED灯组和倒三角形的LED灯组两边。
所述单片机、所述位移寄存器及所述恒流驱动芯片由后备电池供电。
所述单片机还连接有一个LED灯图形切换开关。
所述电子沙漏的内置程序控制Logo图形的方法包括如下步骤：
（1）按下所述LED灯图形切换开关；
（2）系统初始化；
（3）计数器的计数值初始化，标记计数值n=1，对应的所述LED灯显示第一个Logo图形，标记第一个Logo图形i=1；
（4）判断所述水银开关是否闭合，判断为是，计数器的计数值n加1，显示对应Logo图形i+1，判断为否，跳转步骤（3）；
（5）判断计数器的计数值n是否大于logo图形总数的设定值N，判断为是，结束，判断为否，跳转步骤（6）；
（6）判断所述水银开关是否闭合，判断为是，计数器的计数值n加1，显示对应Logo图形i+1，跳转步骤（5），判断为否，跳转步骤（5）。
本发明的优点：
本发明除了有计时功能，还可以显示外接充电电池实时充电量的动画显示，两个三角形LED灯组顶尖相对，利用位移寄存器控制单个LED灯亮灭，模拟沙漏流沙，通过单片机内置程序控制显示多张Logo图形。
附图说明
图1 为本发明的原理框图；
图2为本发明PCB板上LED灯组的布局图；
图3为图2的PCB板反面水银开关的布局图；
图4为本发明单片机内置程序控制显示多张Logo图形的流程图。
具体实施方式
实施例1：
如图1，一种电子沙漏，包括单片机101（型号SLH89F5162）、与单片机101连接的USB接口102，及与单片机101连接的LED灯，USB接口102连接有稳压保护器103，外接电源109作为充电输入端通过USB接口102及稳压保护器103对外接充电电池104充电，外接电源109对充电电池104实时充电量的信号通过USB接口102实时发送给单片机101，单片机101根据内置程序识别判断，并控制相应数量的 LED灯亮显示来表示充电电池104已充电的电量，实现外接充电电池实时充电量的动画显示。
其中，LED灯共133个，分成两组，每组LED灯64排列成三角形，一组排成正三角形，另一组排成倒三角形，两个三角形顶尖相对。单片机101分别连接驱动所述LED灯的位移寄存器106和驱动所述LED灯的恒流驱动芯片107。两组16位恒流驱动芯片DM13A，每组4个恒流驱动芯片DM13A串联，两组恒流驱动芯片DM13A共驱动128个LED灯，即每组的恒流驱动芯片DM13A分别驱动正三角形的LED灯组201和倒三角形的LED灯组202。
如图2，分别位于正三角形201和倒三角形高202的位置上的LED灯，是由一个8位移位寄存器106驱动连接的5个LED灯，模拟沙漏流沙的效果。
所述单片机101、位移寄存器106及恒流驱动芯片107由后备电池104’供电。
单片机101分别连接两个水银开关105（即水银开关key1和水银开关key2），且两个水银开关105分别置于正三角形的LED灯组201和倒三角形的LED灯组202所在的PCB板的两边。如图2，PCB板的正面上装有沙漏形状排列的正三角形的LED灯组201和倒三角形的LED灯组202，如图3，PCB板的反面对应正三角形的LED灯组201和倒三角形的LED灯组202的位置设有水银开关key1和水银开关key2，水银开关key1和水银开关key2也可设置在PCB板的正面。
当电子沙漏的正三角形的LED灯组201在下方，倒三角形的LED灯组202在上方时，此时利用水银开关的重力感应原理，水银开关key1电路断开，关闭水银开关key1，给单片机101一个中断信号，单片机101 控制从正三角形的LED灯组201的最下排 LED灯开始，从下往上依次点亮，模拟充电电池充电效果；当充电电池电量充满时，所有的LED灯都点亮。
当PCB板倒置，当电子沙漏的正三角形的LED灯组201在上方，倒三角形的LED灯组202在下方时，水银开关key2电路断开，关闭水银开关key2，给单片机101一个中断信号，原理同上。
单片机101根据内置程序通过控制PWM的占空比来调节LED灯的灯光亮度，并且，内置程序控制每个LED灯亮的时间，从而具有计时功能。
所述单片机还连接有一个LED灯图形切换开关，用于LED灯模拟沙漏流沙和Logo图形之间的切换。
如图4，所述电子沙漏的内置程序控制显示Logo图形的方法包括如下步骤：
（1）按下所述LED灯图形切换开关；
（2）系统初始化，恒流驱动芯片107初始化，PWM控制LED灯亮度初始化，Logo图形数据初始化；
（3）单片机计数器的计数值初始化，标记计数值n=1，对应的LED灯显示第一个Logo图形，标记第一个Logo图形i=1；
（4）判断水银开关105是否闭合，通过电子沙漏翻转，触发信号发送给单片机101，单片机101内置程序判断水银开关105是否闭合为是，计数器的计数值n加1，显示对应Logo图形i+1，判断为否，跳转步骤（3）；
（5）判断计数器的计数值n是否大于logo图形总数的设定值N，单片机101内置程序判断为是，结束，判断为否，跳转步骤（6）；
（6）判断水银开关105是否闭合，单片机101内置程序判断为是，计数器的计数值n加1，显示对应Logo图形i+1，跳转步骤（5），判断为否，跳转步骤（5）。
本发明不局限于上述具体实施方式，本领域的普通技术人员根据本发明做出的进一步拓展均落入本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种电子沙漏，包括单片机、与单片机连接的USB接口，及与单片机连接的LED灯，其特征在于：所述USB接口连接有稳压保护器，外接电源作为充电输入端通过USB接口及稳压保护器对外接充电电池充电，外接电源对充电电池实时充电量的信号通过USB接口实时发送给所述单片机，单片机根据内置程序识别判断，并控制相应数量的LED灯亮显示,
所述的LED灯分成两组，每组LED灯排列成三角形，一组排成正三角形，另一组排成倒三角形，两个三角形顶尖相对呈沙漏形状排列；正三角形的LED灯组和倒三角形的LED灯组分别通过恒流驱动芯片驱动，分别位于正三角形和倒三角形高的位置上的LED灯通过一个移位寄存器驱动连接的LED灯，模拟沙漏流沙的效果；
所述单片机分别连接驱动所述LED灯的位移寄存器和驱动所述LED灯的恒流驱动芯片；单片机分别连接水银开关key1和水银开关key2，且两个水银开关分别置于所述正三角形的LED灯组和倒三角形的LED灯组所在的PCB板的两边，PCB板的正面上装有所述沙漏形状排列的正三角形的LED灯组和倒三角形的LED灯组；PCB板的反面对应正三角形的LED灯组和倒三角形的LED灯组的位置设有所述水银开关key1和水银开关key2或者在PCB板的正面设置所述水银开关key1和水银开关key2，当电子沙漏的正三角形的LED灯组在下方，倒三角形的LED灯组在上方时，此时利用水银开关的重力感应原理，水银开关key1电路断开，关闭水银开关key1，给单片机一个中断信号，单片机控制从正三角形的LED灯组的最下排LED灯开始，从下往上依次点亮，模拟充电电池充电效果，当充电电池电量充满时，所有的LED灯都点亮；当PCB板倒置，当电子沙漏的正三角形的LED灯组在上方，倒三角形的LED灯组在下方时，水银开关key2电路断开，关闭水银开关key2，给单片机101一个中断信号，单片机控制原理同上。
2.根据权利要求1所述的电子沙漏，其特征在于：所述单片机、所述位移寄存器及所述恒流驱动芯片由后备电池供电。
3.根据权利要求1所述的电子沙漏，其特征在于：所述单片机还连接有一个LED灯图形切换开关，用于LED灯模拟沙漏流沙和Logo图形之间的切换；
所述电子沙漏的内置程序控制Logo图形的方法包括如下步骤：
(1)按下所述LED灯图形切换开关；
(2)系统初始化；
(3)计数器的计数值初始化，标记计数值n＝1，对应的所述LED灯显示第一个Logo图形，标记第一个Logo图形i＝1；
(4)判断所述水银开关是否闭合，判断为是，计数器的计数值n加1，显示对应Logo图形i+1，判断为否，跳转步骤(3)；
(5)判断计数器的计数值n是否大于logo图形总数的设定值N，判断为是，结束，判断为否，跳转步骤(6)；
(6)判断所述水银开关是否闭合，判断为是，计数器的计数值n加1，显示对应Logo图形i+1，跳转步骤(5)，判断为否，跳转步骤(5)。
4.根据权利要求1所述的电子沙漏，其特征在于：所述单片机根据内置程序通过控制PWM的占空比来调节LED灯的灯光亮度，并且，内置程序控制每个LED灯亮的时间，从而具有计时功能。
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