CN104703359A - 一种多功能太阳能led手电筒的控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能太阳能LED手电筒的控制电路，包括智能控制模块、太阳能充电模块、照明模块、全波段收音机模块、升压输出模块和电源，电源为充电电池，智能控制模块包括单片机芯片、波段切换按键和照明切换按键，波段切换按键和照明切换按键分别与单片机芯片的两个引脚连接，所述太阳能充电模块、照明模块、全波段收音机模块和升压输出模块分别与单片机芯片的引脚电连接。采用本发明控制电路的手电筒，环保、携带方便、功能多样、适用范围广。集合收音机、USB输出充电、照明的功能，通过将太阳能转化为电能储存在充电电池中，可当做移动电源使用，并为自身的收音机、照明灯供电；一物多用，能给使用者带来极大的方便。

Description

一种多功能太阳能LED手电筒的控制电路

技术领域

本发明涉及多功能手电筒技术领域，尤其是一种多功能太阳能LED手电筒的控制电路。

背景技术

手电筒是一种常用的便携式移动照明工具，传统的手电筒由外壳、反光杯、小白炽灯和干电池构成；手电筒因其相当简单的设计，便于使用及携带，已成为人们日常生活中必不可少的移动照明设备之一。由于白炽灯泡耗电大，发光效率低；而且干电池的电容量有限，连续使用时间短，因此，使用过程中特别是长时间照明时需要耗用大量干电池，大量废弃的干电池会对环境造成污染。为解决上述问题，人们设计了充电手电筒，将干电池换成充电电池，设置在灯筒内用于给灯泡供电，尾盖连接在灯筒后端用来固定电池，尾盖上还设置有充电插头给充电电池充电，开关设置在灯筒上，连接灯泡和电池后用于控制灯泡与电池的接通和断开，简单易用。

但随着科技的进步，高亮度白光LED以其发光效率高、省电、使用寿命长等优点越来越受到人们的重视，已经被广泛应用于各个照明领域。用高亮度白光LED代替小白炽灯的手电筒作为一种常用的高效节能便携式移动照明工具，已经被广泛应用于室内和户外的应急照明、野外作业、探险等等。同时衍生出可充电LED手电筒。充电式LED手电筒充电时需外接110V/220V交流电源，有时受交流电源的约束没办法及时充电而影响使用。特别是在野外作业、探险或长途旅行途中，常常由于不能及时获取外界最新信息使自己生活在一个信息闭塞的空间；或无法及时为其它用电器手机、移动导航、Ipad等补充电能导致与外界失联。

如今，人们对生活的要求大大提高，亟需更多的多功能产品，一物多用，给使用者带来极大的方便，在手电筒照明领域，更需多功能设计，以满足户外的需求，如在照明的基础上可增加其他功能，包括收音机、移动电源、太阳能充电等。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种集合收音机、USB输出充电、照明的多功能太阳能LED手电筒的控制电路，通过该控制电路，使手电筒能够将太阳能转化为电能储存后可当做移动电源使用，并为自身的收音机、照明灯供电。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种多功能太阳能LED手电筒的控制电路，其特征在于：包括智能控制模块、太阳能充电模块、照明模块、全波段收音机模块、升压输出模块和电源，电源为充电电池，智能控制模块包括单片机芯片FM8PC71AS、波段切换按键S1和照明切换按键S2，波段切换按键S1和照明切换按键S2分别与单片机芯片FM8PC71AS的两个引脚连接，所述太阳能充电模块、照明模块、全波段收音机模块和升压输出模块分别与单片机芯片FM8PC71AS的引脚电连接，太阳能充电模块将太阳能转化为电能储存在充电电池中，并为全波段收音机模块、照明模块和升压输出模块供电。

进一步地，所述太阳能充电模块包括开关元件和太阳能充电板，太阳能充电板通过开关元件与所述充电电池连接，在开关元件与太阳能充电板之间还设有二极管D2，开关元件的控制端与所述单片机芯片FM8PC71AS的第九引脚电连接。所述开关元件为增强型PMOS管Q3。

进一步地，所述照明模块包括前照明模块和侧面照明模块，前照明模块包括前照明LED灯D1，前LED灯LED6的负极通过电阻R1接地，正极通过三极管Q1与电源相连，三极管Q1的基极通过电阻R10与所述单片机芯片FM8PC71AS的第十一引脚连接，侧面照明模块包括多个侧面照明LED灯，多个侧面照明LED灯LED1、LED2、 LED3、 LED4、 LED5并联后的负极通过电阻R2接地，正极通过增强型PMOS管Q2与电源连接，增强型PMOS管Q2的栅极与所述单片机芯片FM8PC71AS的第十引脚连接。

进一步地，所述全波段收音机模块包括收音芯片D6919ZZ、调台可变电容C3、调台可变电容C4、耳塞插座、扬声器SP、磁棒天线ANT1、磁棒磁棒天线、调频开关S3、调幅开关S4，其中，调台可变电容C3和一电容C1并联后一端与收音芯片D6919ZZ的第一引脚连接，另一端接地；调台可变电容C4和一电容C2并联后的两端分别与收音芯片D6919ZZ的第一、第二引脚连接，收音芯片D6919ZZ的第三引脚和第四引脚接地，收音芯片D6919ZZ的第五引脚与耳塞插座的第四引脚连接，收音芯片D6919ZZ的第六引脚与耳塞插座的第二引脚连接，收音芯片D6919ZZ的第七引脚通过电感L1与耳塞插座的第一引脚连接，耳塞插座的第三引脚和四引脚分别与扬声器SP的两个输入端连接，磁棒天线ANT1与耳塞插座的第一引脚连接，收音芯片D6919ZZ的第十引脚接地，收音芯片D6919ZZ的第十一、十二引脚分别通过一电容C7、C8与磁棒天线ANT1连接， 收音芯片D6919ZZ的第十三引脚接地，收音芯片D6919ZZ的第十四引脚通过一电容C11与磁棒磁棒天线的一端连接，磁棒磁棒天线的另一端接地；调频开关S3与一电阻R7及调频指示灯D5并联后的一端连接在收音芯片D6919ZZ的第十五引脚上，另一端接地；调幅开关S4与一电阻R8及调幅指示灯D6并联后的一端连接在收音芯片D6919ZZ的第十六引脚上，另一端接地；在收音芯片D6919ZZ的第十七引脚上连接有一指示灯D3，晶振XTAL连接在收音芯片D6919ZZ的第十八引脚与十九引脚之间，收音芯片D6919ZZ的第十九引脚接地，收音芯片D6919ZZ的第二十七引脚通过增强型PMOS管Q5连接到电源VCC上，增强型PMOS管Q5的栅极与所述单片机芯片FM8PC71AS的第七引脚至第十三引脚连接, 收音芯片D6919ZZ的第二十八引脚通过可调电阻VOL1接地，收音芯片D6919ZZ的第二十一引脚至第二十六引脚分别于所述单片机芯片FM8PC71AS的第七引脚至第二引脚连接。

进一步地，所述升压输出模块包括升压芯片FP6291和USB接口座，升压芯片FP6291的第一引脚通过电感L3与电源连接，并且升压芯片FP6291的第一引脚还通过二极管D4与USB接口座的第一引脚连接，升压芯片FP6291的第二引脚接地，第三引脚通过电阻R9接地，USB接口座的第一引脚通过电阻R5与升压芯片FP6291的第三引脚连接，USB接口座的第一引脚通过电容C9接地，USB接口座的第四、第五引脚接地，升压芯片FP6291的第四引脚通过电阻R4接地，升压芯片FP6291的第四引脚与所述单片机芯片FM8PC71AS的第八引脚连接，升压芯片FP6291的第五引脚与电源连接，升压芯片FP6291的第五引脚通过电容C10接地，升压芯片FP6291的第六引脚通过电阻R8接地，升压芯片FP6291的第一引脚通过电感L3与电源连接，升压芯片FP6291的第一引脚通过二极管D4与USB接口座的第一引脚连接，升压芯片FP6291的第二引脚接地，升压芯片FP6291的第三引脚通过电阻R9接地，USB接口座的第一引脚通过电阻R5与升压芯片FP6291的第三引脚连接，USB接口座的第一引脚通过电容C9接地，USB接口座的第四引脚和第五引脚接地，升压芯片FP6291的第四引脚通过电阻R4接地，升压芯片FP6291的第四引脚与所述单片机芯FM8PC71AS的第八引脚连接，升压芯片FP6291的第五引脚与电源连接，升压芯片FP6291的第五引脚通过电容C10接地，升压芯片FP6291的第六引脚通过电阻R8接地。

进一步地，本发明还设有一应急干电池模块，应急干电池模块包括干电池，干电池的正极通过增强型PMOS管Q4及电阻R11与所述单片机芯片FM8PC71AS的第十四引脚连接。

本发明的有益效果是：采用上述的控制电路的手电筒，环保、携带方便、功能多样、适用范围广。集合收音机、USB输出充电、照明的功能，通过将太阳能转化为电能储存后可当做移动电源使用，并为自身的收音机、照明灯供电；一物多用，能给使用者带来极大的方便。

进一步地，采用本发明中的控制电路，还可以实现前方远距离照射，同时侧面可作为近距离照明；同时使用高效节能白光LED作为光源，发光效率高且使用寿命长，减少电池的能耗，使用时间长。

进一步地，还设计了应急干电池模块，通过干电池同样满足移动照明功能，真正做到不受地域限制、全天候、全方位都能使用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明的原理框图。

图2为本发明的电路连接示意图。

图3为本发明中智能控制模块的电路连接示意图。

图4为本发明中太阳能充电模块的电路连接示意图。

图5为本发明中照明模块的电路连接示意图。

图6为本发明中全波段收音机模块的电路连接示意图。

图7为本发明中升压输出模块的电路连接示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，本发明一种多功能太阳能LED手电筒的控制电路，包括智能控制模块、太阳能充电模块、照明模块、全波段收音机模块、升压输出模块和电源，电源为充电电池，智能控制模块包括单片机芯片FM8PC71AS、波段切换按键S1和照明切换按键S2，波段切换按键S1和照明切换按键S2分别与单片机芯片FM8PC71AS的两个引脚连接，所述太阳能充电模块、照明模块、全波段收音机模块和升压输出模块分别与单片机芯片FM8PC71AS的引脚电连接，太阳能充电模块将太阳能转化为电能储存在充电电池中，并为全波段收音机模块、照明模块和升压输出模块供电。

如图4所示，上述太阳能充电模块包括开关元件和太阳能充电板，太阳能充电板通过开关元件与所述充电电池连接，在开关元件与太阳能充电板之间还设有二极管D2，开关元件的控制端与所述单片机芯片FM8PC71AS的第九引脚电连接。所述开关元件为增强型PMOS管Q3。

如图5所示，上述照明模块包括前照明模块和侧面照明模块，前照明模块包括前照明LED灯D1，前LED灯LED6的负极通过电阻R1接地，正极通过三极管Q1与电源相连，三极管Q1的基极通过电阻R10与所述单片机芯片FM8PC71AS的第十一引脚连接，侧面照明模块包括多个侧面照明LED灯，多个侧面照明LED灯LED1、LED2、 LED3、 LED4、 LED5并联后的负极通过电阻R2接地，正极通过增强型PMOS管Q2与电源连接，增强型PMOS管Q2的栅极与所述单片机芯片FM8PC71AS的第十引脚连接。

如此设计，可使应用该控制电路的手电筒能够实现前方远距离照射，同时侧面可作为近距离照明。

如图6所示，上述全波段收音机模块包括收音芯片D6919ZZ、调台可变电容C3、调台可变电容C4、耳塞插座、扬声器SP、磁棒天线ANT1、磁棒磁棒天线、调频开关S3、调幅开关S4，其中，调台可变电容C3和一电容C1并联后一端与收音芯片D6919ZZ的第一引脚连接，另一端接地；调台可变电容C4和一电容C2并联后的两端分别与收音芯片D6919ZZ的第一、第二引脚连接，收音芯片D6919ZZ的第三引脚和第四引脚接地，收音芯片D6919ZZ的第五引脚与耳塞插座的第四引脚连接，收音芯片D6919ZZ的第六引脚与耳塞插座的第二引脚连接，收音芯片D6919ZZ的第七引脚通过电感L1与耳塞插座的第一引脚连接，耳塞插座的第三引脚和四引脚分别与扬声器SP的两个输入端连接，磁棒天线ANT1与耳塞插座的第一引脚连接，收音芯片D6919ZZ的第十引脚接地，收音芯片D6919ZZ的第十一、十二引脚分别通过一电容C7、C8与磁棒天线ANT1连接， 收音芯片D6919ZZ的第十三引脚接地，收音芯片D6919ZZ的第十四引脚通过一电容C11与磁棒磁棒天线的一端连接，磁棒磁棒天线的另一端接地；调频开关S3与一电阻R7及调频指示灯D5并联后的一端连接在收音芯片D6919ZZ的第十五引脚上，另一端接地；调幅开关S4与一电阻R8及调幅指示灯D6并联后的一端连接在收音芯片D6919ZZ的第十六引脚上，另一端接地；在收音芯片D6919ZZ的第十七引脚上连接有一指示灯D3，晶振XTAL连接在收音芯片D6919ZZ的第十八引脚与十九引脚之间，收音芯片D6919ZZ的第十九引脚接地，收音芯片D6919ZZ的第二十七引脚通过增强型PMOS管Q5连接到电源VCC上，增强型PMOS管Q5的栅极与所述单片机芯片FM8PC71AS的第七引脚至第十三引脚连接, 收音芯片D6919ZZ的第二十八引脚通过可调电阻VOL1接地，收音芯片D6919ZZ的第二十一引脚至第二十六引脚分别于所述单片机芯片FM8PC71AS的第七引脚至第二引脚连接。

本实施例中所采用的收音芯片D6919ZZ集成了所有收音功能模块，支持世界各地的调频56-108MHz/电视伴音174-223MHz/调幅520-1710KHz /短波4.75-21.85MHz波段。其原理即是把从磁棒天线接收到的高频信号经检波解调还原成音频信号，其中包括智能频率控制、自动增益控制、精确数字调谐、及噪声抑制功能等。如此，能够收听全球广播信号，实时掌握外界最新信息。

如图7所示，上述升压输出模块包括升压芯片FP6291和USB接口座，升压芯片FP6291的第一引脚通过电感L3与电源连接，并且升压芯片FP6291的第一引脚还通过二极管D4与USB接口座的第一引脚连接，升压芯片FP6291的第二引脚接地，第三引脚通过电阻R9接地，USB接口座的第一引脚通过电阻R5与升压芯片FP6291的第三引脚连接，USB接口座的第一引脚通过电容C9接地，USB接口座的第四、第五引脚接地，升压芯片FP6291的第四引脚通过电阻R4接地，升压芯片FP6291的第四引脚与所述单片机芯片FM8PC71AS的第八引脚连接，升压芯片FP6291的第五引脚与电源连接，升压芯片FP6291的第五引脚通过电容C10接地，升压芯片FP6291的第六引脚通过电阻R8接地，升压芯片FP6291的第一引脚通过电感L3与电源连接，升压芯片FP6291的第一引脚通过二极管D4与USB接口座的第一引脚连接，升压芯片FP6291的第二引脚接地，升压芯片FP6291的第三引脚通过电阻R9接地，USB接口座的第一引脚通过电阻R5与升压芯片FP6291的第三引脚连接，USB接口座的第一引脚通过电容C9接地，USB接口座的第四引脚和第五引脚接地，升压芯片FP6291的第四引脚通过电阻R4接地，升压芯片FP6291的第四引脚与所述单片机芯FM8PC71AS的第八引脚连接，升压芯片FP6291的第五引脚与电源连接，升压芯片FP6291的第五引脚通过电容C10接地，升压芯片FP6291的第六引脚通过电阻R8接地。

通过提供了一个5V的USB接口座，可供外部用电器如手机、移动导航、Ipad等使用，作为移动电源使用。

如图2、5所示，本发明还设有一应急干电池模块，应急干电池模块包括干电池，干电池的正极通过增强型PMOS管Q4及电阻R11与所述单片机芯片FM8PC71AS的第十四引脚连接。如此，在遇阴雨天气或忘记充电时，装上干电池同样满足移动照明功能，真正做到不受地域限制、全天候、全方位都能使用。

本发明智能控制模块所采用的是FM8PC71AS 为8位RISC单片机，有多通道ADC模块，多个中断源以及4组PWM功能，采用上述控制电路，可实现波段切换按键S1控制各个波段轮流切换，照明切换按键S2控制前面、侧面照明轮换，充电过程通过芯片ADC模块及内部基准电压来检测电池电压，达到预设值Q3截止停止充电，充电过程包括预充、恒流、恒压充电三部分，在放电时电池电压低于预设值Q1、Q2、Q5截止关闭收音或LED照明避免过放电损坏电池。同时能通过Q4导通切换到干电池应急状态。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种多功能太阳能LED手电筒的控制电路，其特征在于：包括智能控制模块、太阳能充电模块、照明模块、全波段收音机模块、升压输出模块和电源，电源为充电电池，智能控制模块包括单片机芯片FM8PC71AS、波段切换按键S1和照明切换按键S2，波段切换按键S1和照明切换按键S2分别与单片机芯片FM8PC71AS的两个引脚连接，所述太阳能充电模块、照明模块、全波段收音机模块和升压输出模块分别与单片机芯片FM8PC71AS的引脚电连接，太阳能充电模块将太阳能转化为电能储存在充电电池中，并为全波段收音机模块、照明模块和升压输出模块供电。

2.根据权利要求1所述的多功能太阳能LED手电筒的控制电路，其特征在于：所述太阳能充电模块包括开关元件和太阳能充电板，太阳能充电板通过开关元件与所述充电电池连接，在开关元件与太阳能充电板之间还设有二极管D2，开关元件的控制端与所述单片机芯片FM8PC71AS的第九引脚电连接。

3.根据权利要求1所述的多功能太阳能LED手电筒的控制电路，其特征在于：所述开关元件为增强型PMOS管Q3。

4.根据权利要求1所述的多功能太阳能LED手电筒的控制电路，其特征在于：所述照明模块包括前照明模块和侧面照明模块，前照明模块包括前照明LED灯D1，前LED灯D1的负极通过电阻R1接地，正极通过三极管Q1与电源相连，三极管Q1的基极通过电阻R10与所述单片机芯片FM8PC71AS的第十一引脚连接，侧面照明模块包括多个侧面照明LED灯，多个侧面照明LED灯并联后的负极通过电阻R2接地，正极通过增强型PMOS管Q2与电源连接，增强型PMOS管Q2的栅极与所述单片机芯片FM8PC71AS的第十引脚连接。

5.根据权利要求1所述的多功能太阳能LED手电筒的控制电路，其特征在于：所述全波段收音机模块包括收音芯片D6919ZZ、调台可变电容C3、调台可变电容C4、耳塞插座、扬声器SP、磁棒天线ANT1、磁棒磁棒天线、调频开关S3、调幅开关S4，其中，调台可变电容C3和一电容C1并联后一端与收音芯片D6919ZZ的第一引脚连接，另一端接地；调台可变电容C4和一电容C2并联后的两端分别与收音芯片D6919ZZ的第一、第二引脚连接，收音芯片D6919ZZ的第三引脚和第四引脚接地，收音芯片D6919ZZ的第五引脚与耳塞插座的第四引脚连接，收音芯片D6919ZZ的第六引脚与耳塞插座的第二引脚连接，收音芯片D6919ZZ的第七引脚通过电感L1与耳塞插座的第一引脚连接，耳塞插座的第三引脚和四引脚分别与扬声器SP的两个输入端连接，磁棒天线ANT1与耳塞插座的第一引脚连接，收音芯片D6919ZZ的第十引脚接地，收音芯片D6919ZZ的第十一、十二引脚分别通过电容C7、电容C8与磁棒天线ANT1连接， 收音芯片D6919ZZ的第十三引脚接地，收音芯片D6919ZZ的第十四引脚通过一电容C11与磁棒磁棒天线的一端连接，磁棒磁棒天线的另一端接地；调频开关S3与一电阻R7及调频指示灯D5并联后的一端连接在收音芯片D6919ZZ的第十五引脚上，另一端接地；调幅开关S4与一电阻R8及调幅指示灯D6并联后的一端连接在收音芯片D6919ZZ的第十六引脚上，另一端接地；在收音芯片D6919ZZ的第十七引脚上连接有一指示灯D3，晶振XTAL连接在收音芯片D6919ZZ的第十八引脚与十九引脚之间，收音芯片D6919ZZ的第十九引脚接地，收音芯片D6919ZZ的第二十七引脚通过增强型PMOS管Q5连接到电源VCC上，增强型PMOS管Q5的栅极与所述单片机芯片FM8PC71AS的第七引脚至第十三引脚连接, 收音芯片D6919ZZ的第二十八引脚通过可调电阻VOL1接地，收音芯片D6919ZZ的第二十一引脚至第二十六引脚分别于所述单片机芯片FM8PC71AS的第七引脚至第二引脚连接。

6.根据权利要求1所述的多功能太阳能LED手电筒的控制电路，其特征在于：所述升压输出模块包括升压芯片FP6291和USB接口座，升压芯片FP6291的第一引脚通过电感L3与电源连接，并且升压芯片FP6291的第一引脚还通过二极管D4与USB接口座的第一引脚连接，升压芯片FP6291的第二引脚接地，第三引脚通过电阻R9接地，USB接口座的第一引脚通过电阻R5与升压芯片FP6291的第三引脚连接，USB接口座的第一引脚通过电容C9接地，USB接口座的第四、第五引脚接地，升压芯片FP6291的第四引脚通过电阻R4接地，升压芯片FP6291的第四引脚与所述单片机芯片FM8PC71AS的第八引脚连接，升压芯片FP6291的第五引脚与电源连接，升压芯片FP6291的第五引脚通过电容C10接地，升压芯片FP6291的第六引脚通过电阻R8接地，升压芯片FP6291的第一引脚通过电感L3与电源连接，升压芯片FP6291的第一引脚通过二极管D4与USB接口座的第一引脚连接，升压芯片FP6291的第二引脚接地，升压芯片FP6291的第三引脚通过电阻R9接地，USB接口座的第一引脚通过电阻R5与升压芯片FP6291的第三引脚连接，USB接口座的第一引脚通过电容C9接地，USB接口座的第四引脚和第五引脚接地，升压芯片FP6291的第四引脚通过电阻R4接地，升压芯片FP6291的第四引脚与所述单片机芯FM8PC71AS的第八引脚连接，升压芯片FP6291的第五引脚与电源连接，升压芯片FP6291的第五引脚通过电容C10接地，升压芯片FP6291的第六引脚通过电阻R8接地。

7.根据权利要求1-6任一项权利要求所述的多功能太阳能LED手电筒的控制电路，其特征在于：还设有一应急干电池模块，应急干电池模块包括干电池，干电池的正极通过增强型PMOS管Q4及电阻R11与所述单片机芯片FM8PC71AS的第十四引脚连接。