CN106020355B - 一种笔记本电脑盖自动开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种笔记本电脑盖自动开关装置，包括笔记本电脑上盖、笔记本电脑下盖、转动支架和转动装置，笔记本电脑上盖与笔记本电脑下盖通过转动装置铰接，笔记本电脑下盖的侧面分布有语音传感器、语音互动模块、中央控制单元和脉冲信号发生器，转动支架包括电机和连接轴，其中连接轴的一端固定于笔记本电脑上盖的侧面，连接轴的另一端固定于电机转轴上，该电机固定于笔记本电脑下盖的侧面，笔记本电脑下盖的内部经电路板设置有控制电路。本发明具有结构简单、体积小、重量轻和携带方便的优点，仅需在接通电源的情况下进行语音就可以完成相应操作。

Description

一种笔记本电脑盖自动开关装置

技术领域

本发明属于笔记本电脑智能控制技术领域，具体涉及一种笔记本电脑自动开关装置。

背景技术

计算机的出现给我们的社会带来了巨大的改变，笔记本电脑的普遍使用同样带给我们诸多便利。然而，随着社会的高速发展和人们生活水平的不断提高，具有智能化、人性化的商品才能被大众认可，尽管笔记本电脑给我们带来了很多的方便，但由于要手动打开或盖上笔记本电脑以及手动调整电脑上盖开启的角度等，使得人们对其有新的期望和要求。所以，设计一款能自动开、关笔记本上盖以及智能化的调整开启角度以适应不同角度观看屏幕的要求，就显得尤为重要了。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种能够自动开关笔记本电脑盖以及智能调节笔记本电脑盖开启角度的笔记本电脑自动开关装置。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种笔记本电脑盖自动开关装置，其特征在于包括笔记本电脑上盖、笔记本电脑下盖、转动支架和转动装置，笔记本电脑上盖与笔记本电脑下盖通过转动装置铰接，笔记本电脑下盖的侧面分布有语音传感器、语音互动模块、中央控制单元和脉冲信号发生器，转动支架包括电机和连接轴，其中连接轴的一端固定于笔记本电脑上盖的侧面，连接轴的另一端固定于电机转轴上，该电机固定于笔记本电脑下盖的侧面，笔记本电脑下盖的内部经电路板设置有控制电路。

所述的控制电路包括语音互动电路IC1、信号延时抗干扰电路IC2、单片机IC3、脉冲信号发生电路IC4、电机驱动电路IC5、双向可控硅触发电路IC6和电源电路IC7，单片机电路IC3分别接信号延时抗干扰电路IC2和脉冲信号发生电路IC4，信号延时抗干扰电路IC2接语音互动电路IC1，脉冲信号发生电路IC4经电机驱动电路IC5接双向可控硅触发电路IC6，双向可控硅触发电路IC6分别与电源电路IC7和电机相连，电机经电源开关接电源；单片机电路IC3的19脚分别接电容C2的一端和晶振X1的一端，单片机的18脚分别接电容C1的另一端和晶振X1的另一端，电容C2和电容C1的共端接地；单片机的9脚分别接电容C3的一端、电阻R2的一端和复位按键SWA的一端，电阻R2的另一端接地，电阻R1的一端接复位按键K的另一端，电阻R1的另一端与电容C3的另一端共端接电源。

所述的语音互动电路IC1中电压比较器U1的1脚分别接信号延时抗干扰电路IC2中电阻R12的一端和电阻R13的一端，电压比较器U1的2脚分别接电容C1的一端、电阻R7的一端和电阻R5的一端，电阻R7的另一端接地，电压比较器U1的3脚分别接电容C1的另一端、电阻R5的另一端和电阻R6的一端，电阻R6的另一端接电压比较器U1的5脚、电阻R1的一端和可调电容Cv2的正极端，可调电容Cv2的另一端接地，电压比较器U1的6脚接电阻R1的另一端、电阻R2的一端和可调电容Cv3的正极端，可调电容Cv3的另一端、电阻R2的另一端和电压比较器U1的4脚并联接地，电压比较器U1的7脚分别接电阻R4的一端和可调电容Cv1的一端，语音传感器P的1脚接电阻R3的一端和可调电容Ck1的另一端，语音传感器P的2脚与电阻R4的另一端共端接地，电压比较器U1的8脚接电源VCC。

所述的信号延时抗干扰电路IC2中运算放大器U2的1脚分别接单片机IC3的1脚和电阻R14的一端，运算放大器U2的正极接电源，运算放大器U2的负极接地，运算放大器U2的2脚分别接电阻C5的一端和电阻R13的另一端，运算放大器U2的3脚分别接电阻R10的一端和电阻R11的一端，电阻R10的另一端接电源，电阻R11的另一端、电阻R12的另一端、电容C5的另一端和电阻R14的另一端并联接地。

所述的脉冲信号发生电路IC4中定时器U3的2脚接单片机IC3的21脚，定时器U3的6脚分别接电容C6的一端和电感L2的一端，定时器U3的7脚分别接电感L2的另一端和电感L1的一端，电感L1的另一端分别接定时器U3的4脚、定时器U3的8脚和电源VCC，定时器U3的5脚接电容C7的一端，定时器U3的1脚、电容C7的另一端和电容C6的另一端并联接地，定时器U3的3脚分别接电机驱动电路IC5中电容C8的一端和比较器U4的3脚。

所述的电机驱动电路IC5中比较器U4的1脚分别接电阻R16的一端、电容C12的一端、电容C11的一端和双向可控硅触发电路IC6中反相器U5的1端，电容C11的另一端接地，比较器U4的2脚接电容C12的另一端，电阻R15的一端接地，电阻R15的另一端接电阻R16的另一端，比较器U4的负极接负电源和电容C10的一端，电容C10的另一端接地，比较器U4的3脚分别接电容C8的一端，电容C8的另一端接地，比较器U4的正极端分别接电容C9的一端和电源VCC，电容C9的另一端接地。

所述的双向可控硅触发电路IC6中声光耦合器U6的1脚经电阻R17接电源VCC，声光耦合器U6的2脚接反相器U5的2脚，声光耦合器U6的6脚接电阻R18的一端，电阻R18的另一端分别接电阻R19的一端和电容C13的一端，电阻R19的另一端接电感L3的一端和双向可控硅VS的1脚，声光耦合器U6的4脚接双向可控硅VS的2脚，双向可控硅VS的3脚接电容C13的另一端和220V电源负极，电感L3的另一端分别接电机的控制端，电机的电源端通过开关K1接220V电源的正极端。

所述的电源电路IC7中三端稳压器U7的1脚分别接电容C16的一端、二极管D1的负极和二极管D2的负极，二极管D1的正极经互感线圈TR1接二极管D2的正极，三端稳压器U7的3脚分别接电源、电容C14的一端和电容C15的一端，互感线圈TR1的另一端、电容C16的另一端、三端稳压器U7的2脚、电容C14的另一端和电容C15的另一端并联接地，互感线圈TR2经开关K1接220V电源。

所述的电压比较器U1的型号为LM324，可调电容的型号为CAP-PRE，运算放大器U2的型号为LM358，定时器U3的型号为555，比较器U4的型号为LM193，反相器U5型号为74LS04，声电耦合器U6的型号为MOC3063，三端稳压器U7的型号为7805，单片机IC3的型号为AT89C51，双向可控硅TR1的型号为BTA600B。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、具有结构简单、体积小、重量轻和携带方便的优点；

2、本发明使用方便，仅需在接通电源的情况下进行语音就可以完成相应操作。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中语音互动电路IC1的电路图；

图3是本发明中信号延时抗干扰电路IC2的电路图；

图4是本发明中单片机IC3的电路图；

图5是本发明中脉冲信号发生电路IC4的电路图；

图6是本发明中电机驱动电路IC5的电路图；

图7是本发明中双向可控硅触发电路IC6的电路图；

图8是本发明中电源电路IC7的电路图；

图9是本发明中触发电路、电源电路和电机的线路连接图。

图中：1、记本电脑上盖，2、笔记本电脑下盖，201、语音传感器，202、语音互动模块，203、中央控制单元，204、脉冲信号发生器，3、转动支架，4、转动装置。

具体实施方式

结合附图详细描述本发明的具体内容。一种笔记本电脑盖自动开关装置，包括笔记本电脑上盖1、笔记本电脑下盖2、转动支架3和转动装置4，笔记本电脑上盖1与笔记本电脑下盖2通过转动装置4铰接，笔记本电脑下盖2的侧面分布有语音传感器201、语音互动模块202、中央控制单元203和脉冲信号发生器204，转动支架3包括电机和连接轴，其中连接轴的一端固定于笔记本电脑上盖1的侧面，连接轴的另一端固定于电机转轴上，该电机固定于笔记本电脑下盖2的侧面，笔记本电脑下盖2的内部经电路板设置有控制电路。

所述的控制电路包括语音互动电路IC1、信号延时抗干扰电路IC2、单片机IC3、脉冲信号发生电路IC4、电机驱动电路IC5、双向可控硅触发电路IC6和电源电路IC7，单片机电路IC3分别接信号延时抗干扰电路IC2和脉冲信号发生电路IC4，信号延时抗干扰电路IC2接语音互动电路IC1，脉冲信号发生电路IC4经电机驱动电路IC5接双向可控硅触发电路IC6，双向可控硅触发电路IC6分别与电源电路IC7和电机相连，电机经电源开关接电源；单片机电路IC3的19脚分别接电容C2的一端和晶振X1的一端，单片机的18脚分别接电容C1的另一端和晶振X1的另一端，电容C2和电容C1的共端接地；单片机的9脚分别接电容C3的一端、电阻R2的一端和复位按键SWA的一端，电阻R2的另一端接地，电阻R1的一端接复位按键K的另一端，电阻R1的另一端与电容C3的另一端共端接电源。

所述的语音互动电路IC1中电压比较器U1的1脚分别接信号延时抗干扰电路IC2中电阻R12的一端和电阻R13的一端，电压比较器U1的2脚分别接电容C1的一端、电阻R7的一端和电阻R5的一端，电阻R7的另一端接地，电压比较器U1的3脚分别接电容C1的另一端、电阻R5的另一端和电阻R6的一端，电阻R6的另一端接电压比较器U1的5脚、电阻R1的一端和可调电容Cv2的正极端，可调电容Cv2的另一端接地，电压比较器U1的6脚接电阻R1的另一端、电阻R2的一端和可调电容Cv3的正极端，可调电容Cv3的另一端、电阻R2的另一端和电压比较器U1的4脚并联接地，电压比较器U1的7脚分别接电阻R4的一端和可调电容Cv1的一端，语音传感器P的1脚接电阻R3的一端和可调电容Ck1的另一端，语音传感器P的2脚与电阻R4的另一端共端接地，电压比较器U1的8脚接电源VCC。

所述的信号延时抗干扰电路IC2中运算放大器U2的1脚分别接单片机IC3的1脚和电阻R14的一端，运算放大器U2的正极接电源，运算放大器U2的负极接地，运算放大器U2的2脚分别接电阻C5的一端和电阻R13的另一端，运算放大器U2的3脚分别接电阻R10的一端和电阻R11的一端，电阻R10的另一端接电源，电阻R11的另一端、电阻R12的另一端、电容C5的另一端和电阻R14的另一端并联接地。

所述的脉冲信号发生电路IC4中定时器U3的2脚接单片机IC3的21脚，定时器U3的6脚分别接电容C6的一端和电感L2的一端，定时器U3的7脚分别接电感L2的另一端和电感L1的一端，电感L1的另一端分别接定时器U3的4脚、定时器U3的8脚和电源VCC，定时器U3的5脚接电容C7的一端，定时器U3的1脚、电容C7的另一端和电容C6的另一端并联接地，定时器U3的3脚分别接电机驱动电路IC5中电容C8的一端和比较器U4的3脚。

所述的电机驱动电路IC5中比较器U4的1脚分别接电阻R16的一端、电容C12的一端、电容C11的一端和双向可控硅触发电路IC6中反相器U5的1端，电容C11的另一端接地，比较器U4的2脚接电容C12的另一端，电阻R15的一端接地，电阻R15的另一端接电阻R16的另一端，比较器U4的负极接负电源和电容C10的一端，电容C10的另一端接地，比较器U4的3脚分别接电容C8的一端，电容C8的另一端接地，比较器U4的正极端分别接电容C9的一端和电源VCC，电容C9的另一端接地。

所述的双向可控硅触发电路IC6中声光耦合器U6的1脚经电阻R17接电源VCC，声光耦合器U6的2脚接反相器U5的2脚，声光耦合器U6的6脚接电阻R18的一端，电阻R18的另一端分别接电阻R19的一端和电容C13的一端，电阻R19的另一端接电感L3的一端和双向可控硅VS的1脚，声光耦合器U6的4脚接双向可控硅VS的2脚，双向可控硅VS的3脚接电容C13的另一端和220V电源负极，电感L3的另一端分别接电机的控制端，电机的电源端通过开关K1接220V电源的正极端。

所述的电源电路IC7中三端稳压器U7的1脚分别接电容C16的一端、二极管D1的负极和二极管D2的负极，二极管D1的正极经互感线圈TR1接二极管D2的正极，三端稳压器U7的3脚分别接电源、电容C14的一端和电容C15的一端，互感线圈TR1的另一端、电容C16的另一端、三端稳压器U7的2脚、电容C14的另一端和电容C15的另一端并联接地，互感线圈TR2经开关K1接220V电源。

所述的电压比较器U1的型号为LM324，可调电容的型号为CAP-PRE，运算放大器U2的型号为LM358，定时器U3的型号为555，比较器U4的型号为LM193，反相器U5型号为74LS04，声电耦合器U6的型号为MOC3063，三端稳压器U7的型号为7805，单片机IC3的型号为AT89C51，双向可控硅TR1的型号为BTA600B。

本发明语音互动电路中语音传感器，前面安装有菲涅尔透镜，可以有效的提高检测的灵敏度和抗干扰能力。语音传感器P模块与相连的外围器件构成了0-10米范围的语音检测及放大电路。

打开电源开关K1，单片机AT89C51开始初始化，检测语音传感器模块的状态，之后检测单片机AT89C51的31脚，若单片机AT89C51的31脚为高电平，说明检测到语音指令；若单片机AT89C51的31脚为低电平，则单片机AT89C51处于待工作状态。

待工作状态下，单片机AT89C51通过检测P1.0、P1.1、P1.2三个端口（即分别为单片机AT89C51的第1、2、3脚）电平状态决定执行与之相对应的档位。此模式下，如果人发出语音‘请低速打开电脑’的指令，语音传感器模块检测到语音信号，此时，单片机AT89C51的P1.0、P1.1、P1.2三个端口（即分别为单片机AT89C51的第1、2、3脚）同时为高电平，此时单片机AT89C51的P2.2端口（即单片机AT89C51的第23脚）输出低电平，经过反相器U5后变为高电平，此时声光耦合器控制可控硅VS导通，开始执行低速开启模式；当有语音‘请中速打开电脑’发出时，语音传感器模块检测到该语音指令，此时，单片机AT89C51的P1.0、P1.1端口（即分别为单片机AT89C51的第1、2脚）同时为高电平，此时单片机AT89C51的P2.1端口（即单片机AT89C51的第22脚）输出低电平，经过反相器U5后变为高电平，此时声光耦合器控制可控硅VS导通，开始执行中速开启模式；当有语音‘请快速打开电脑’发出时，语音传感器模块检测到该语音指令，此时，单片机AT89C51的P1.0端口（即分别为单片机AT89C51的第1脚）为高电平，此时单片机AT89C51的P2.0端口（即单片机AT89C51的第21脚）输出低电平，经过反相器U5后变为高电平，此时声光耦合器控制可控硅VS导通，开始执行高速开启模式；如果，语音指令距离语音互动模块较远，语音传感器检测不到语音指令或者语音指令不对时，此时单片机AT89C51的P2.0端口（即单片机AT89C51的第21脚）的高电平将保持10秒，10秒后自动断电。

在待工作状态下的高、中、低任何一个档位时，倘若只有一个语音指令被检测到时，该指令会被执行，直到电脑盖被打开到最大限度或者被完全关闭。倘若在指令正在执行的过程中又有新的指令被检测到，则系统会开始执行刚检测到的语音指令。如果在短时间内频繁付出语音指令，语音模块检测到指令，系统进行相应的动作，但这会很容易的产生较高的反感应电动势，为解决此难题，加入了信号延时抗干扰电路，这样可以更好的消除和避免因为干扰而造成的误控现象。

如果电路受外界影响或者电路因长时间工作而导致功能紊乱，不能正常控制时，可以按下SWA复位键，使单片机各项功能复位。

为了防止电脑盖在关闭或打开时，上下盖的撞击给电脑带来的损伤，在屏幕的侧边安装有防震足，极大的缓冲了当上下盖接触时的撞击。

在接受到“请关闭电脑”的语音指令后，单片机控制脉冲信号发生电路发出一定频率的脉冲信号，电机系统通过轴承与转轴连接，在脉冲的驱使下，电机系统通过轴承开始按照一定的转速转动，带动转轴的旋转，在转轴的带动下，钢性卷条开始被带动开始转动，由于两个钢性卷条连接于两个转轴上，转轴转动使得钢性卷条被一圈圈缠绕在转轴上，通过卷条带动电脑盖慢慢合拢，可以实现电脑盖的关闭；在接受到“请打开电脑”的语音指令后，单片机控制脉冲信号发生电路发出一定频率的脉冲信号，电机系统通过轴承与转轴连接，在脉冲的驱使下，电机系统通过轴承开始按照一定的转速转动，带动转轴的旋转，在转轴的带动下，钢性卷条开始被带动开始转动，由于两个钢性卷条连接于两个转轴上，转轴转动使得缠绕在转轴上的钢性卷条被一圈圈的释放，通过钢性卷条的支撑力来带动电脑盖慢慢打开，可以实现电脑盖的完全打开。

本发明可以根据不同的有效的语音指令，相应的选择高、中、低档的开启/关闭速度，可以实现任何角度（一般以75度到135度）的开启，这个开启角度可以满足人们不同角度观看电脑屏的要求。当然，该语音开关电脑盖的装置，既方便快捷，也提高了现代生活的品质。

以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

Claims (1)

1.一种笔记本电脑盖自动开关装置，其特征在于包括笔记本电脑上盖、笔记本电脑下盖、转动支架和转动装置，笔记本电脑上盖与笔记本电脑下盖通过转动装置铰接，笔记本电脑下盖的侧面分布有语音传感器、语音互动模块、中央控制单元和脉冲信号发生器，转动支架包括电机和连接轴，其中连接轴的一端固定于笔记本电脑上盖的侧面，连接轴的另一端固定于电机转轴上，该电机固定于笔记本电脑下盖的侧面，笔记本电脑下盖的内部经电路板设置有控制电路；所述的控制电路包括语音互动电路IC1、信号延时抗干扰电路IC2、单片机IC3、脉冲信号发生电路IC4、电机驱动电路IC5、双向可控硅触发电路IC6和电源电路IC7，单片机IC3分别接信号延时抗干扰电路IC2和脉冲信号发生电路IC4，信号延时抗干扰电路IC2接语音互动电路IC1，脉冲信号发生电路IC4经电机驱动电路IC5接双向可控硅触发电路IC6，双向可控硅触发电路IC6分别与电源电路IC7和电机相连，电机经电源开关接电源；单片机IC3的19脚分别接电容C2的一端和晶振X1的一端，单片机的18脚分别接电容C1的另一端和晶振X1的另一端，电容C2和电容C1的共端接地；单片机的9脚分别接电容C3的一端、电阻R2的一端和复位按键SWA的一端，电阻R2的另一端接地，电阻R1的一端接复位按键K的另一端，电阻R1的另一端与电容C3的另一端共端接电源，所述的语音互动电路IC1中电压比较器U1的1脚分别接信号延时抗干扰电路IC2中电阻R12的一端和电阻R13的一端，电压比较器U1的2脚分别接电容C1的一端、电阻R7的一端和电阻R5的一端，电阻R7的另一端接地，电压比较器U1的3脚分别接电容C1的另一端、电阻R5的另一端和电阻R6的一端，电阻R6的另一端接电压比较器U1的5脚、电阻R1的一端和可调电容Cv2的正极端，可调电容Cv2的另一端接地，电压比较器U1的6脚接电阻R1的另一端、电阻R2的一端和可调电容Cv3的正极端，可调电容Cv3的另一端、电阻R2的另一端和电压比较器U1的4脚并联接地，电压比较器U1的7脚分别接电阻R4的一端和可调电容Cv1的一端，语音传感器P的1脚接电阻R3的一端和可调电容Ck1的另一端，语音传感器P的2脚与电阻R4的另一端共端接地，电压比较器U1的8脚接电源VCC，所述的信号延时抗干扰电路IC2中运算放大器U2的1脚分别接单片机IC3的1脚和电阻R14的一端，运算放大器U2的正极接电源，运算放大器U2的负极接地，运算放大器U2的2脚分别接电阻C5的一端和电阻R13的另一端，运算放大器U2的3脚分别接电阻R10的一端和电阻R11的一端，电阻R10的另一端接电源，电阻R11的另一端、电阻R12的另一端、电容C5的另一端和电阻R14的另一端并联接地，所述的脉冲信号发生电路IC4中定时器U3的2脚接单片机IC3的21脚，定时器U3的6脚分别接电容C6的一端和电感L2的一端，定时器U3的7脚分别接电感L2的另一端和电感L1的一端，电感L1的另一端分别接定时器U3的4脚、定时器U3的8脚和电源VCC，定时器U3的5脚接电容C7的一端，定时器U3的1脚、电容C7的另一端和电容C6的另一端并联接地，定时器U3的3脚分别接电机驱动电路IC5中电容C8的一端和比较器U4的3脚，所述的电机驱动电路IC5中比较器U4的1脚分别接电阻R16的一端、电容C12的一端、电容C11的一端和双向可控硅触发电路IC6中反相器U5的1端，电容C11的另一端接地，比较器U4的2脚接电容C12的另一端，电阻R15的一端接地，电阻R15的另一端接电阻R16的另一端，比较器U4的负极接负电源和电容C10的一端，电容C10的另一端接地，比较器U4的3脚分别接电容C8的一端，电容C8的另一端接地，比较器U4的正极端分别接电容C9的一端和电源VCC，电容C9的另一端接地，所述的双向可控硅触发电路IC6中声光耦合器U6的1脚经电阻R17接电源VCC，声光耦合器U6的2脚接反相器U5的2脚，声光耦合器U6的6脚接电阻R18的一端，电阻R18的另一端分别接电阻R19的一端和电容C13的一端，电阻R19的另一端接电感L3的一端和双向可控硅VS的1脚，声光耦合器U6的4脚接双向可控硅VS的2脚，双向可控硅VS的3脚接电容C13的另一端和220V电源负极，电感L3的另一端分别接电机的控制端，电机的电源端通过开关K1接220V电源的正极端，所述的电源电路IC7中三端稳压器U7的1脚分别接电容C16的一端、二极管D1的负极和二极管D2的负极，二极管D1的正极经互感线圈TR1接二极管D2的正极，三端稳压器U7的3脚分别接电源、电容C14的一端和电容C15的一端，互感线圈TR1的另一端、电容C16的另一端、三端稳压器U7的2脚、电容C14的另一端和电容C15的另一端并联接地，互感线圈TR2经开关K1接220V电源，电压比较器U1的型号为LM324，可调电容的型号为CAP-PRE，运算放大器U2的型号为LM358，定时器U3的型号为555，比较器U4的型号为LM193，反相器U5型号为74LS04，声电耦合器U6的型号为MOC3063，三端稳压器U7的型号为7805，单片机IC3的型号为AT89C51，双向可控硅TR1的型号为BTA600B。