CN106028508B - 一种手电筒 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种手电筒，锁存器电路接收控制电路输出的电流，对所述电流实现锁存功能并将所述电流输出给电流放大电路，所述电流放大电路将所述电流进行放大，并输出给LED显示模组，所述控制电路采用行列动态扫描方式驱动手电筒灯头中所述LED显示模组中LED点阵中LED灯的亮和灭，生成二维码信息，并呈现二维码。通过本方案，通过控制LED显示模组中LED的亮灭来显示二维码，解决了目前手电筒灯光不能显示二维码的问题。

Description

一种手电筒
技术领域
本发明涉及灯光控制领域，更具体的说，涉及一种手电筒。
背景技术
手电筒是一种便携式的手持照明设备，其灯光集中、射程远，当在夜晚或者黑暗的地方，人们一般都会使用手电筒进行照明。但是把手电筒仅作为照明工具有些浪费资源，因此很多公司正在开发手电筒的新功能，使其更智能化。例如，可以通过编程控制发光模式或者利用手电筒实现智能导航。但是还没有一种能够利用手电筒的灯光显示二维码的设备。因此，亟需一种能够显示二维码的手电筒。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种手电筒，以解决目前手电筒灯光不能显示二维码的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种手电筒，所述手电筒包括：控制电路、锁存器电路、电流放大电路、LED显示模组；所述锁存器电路、所述电流放大电路、所述LED显示模组分别与所述控制电路连接；
所述控制电路，用于采用行列动态扫描方式驱动手电筒灯头中所述LED显示模组中LED点阵中LED灯的亮和灭，生成二维码信息，并呈现二维码；
所述锁存器电路，用于接收所述控制电路输出的电流，对所述电流实现锁存功能并将所述电流输出给所述电流放大电路；
所述电流放大电路，用于接收所述锁存器电路输出的电流并将所述电流进行放大，将放大后的电流输出给所述LED显示模组；
所述LED显示模组，用于接收所述放大后的电流以及显示LED的亮灭。
优选地，所述手电筒还包括：通信电路；所述通信电路与所述控制电路连接；
所述通信电路，用于与外接的通信终端连接后接收所述通信终端发送的编程代码以及当所述编程代码需要修改时，接收所述通信终端修改后的编程代码，并将所述编程代码传输到所述控制电路；
所述控制电路，用于接收所述通信电路传输的编程代码，并实时更新自身存储的编程代码。
优选地，所述LED显示模组为贴片LED。
优选地，所述控制电路由控制芯片、复位电路和晶振电路组成。
优选地，所述控制芯片为型号为ATmega16的芯片。
优选地，所述锁存器电路采用型号为74HC573的锁存器的锁存器电路。
优选地，所述电流放大电路采用型号为ULN2803的芯片的电流放大电路。
优选地，所述通信电路为蓝牙通信电路。
优选地，所述蓝牙通信电路由型号为HC-05的芯片和电平转换电路组成。
优选地，所述通信电路为WIFI通信电路。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
由以上可以看出，本发明提供了一种手电筒，锁存器电路接收控制电路输出的电流，对所述电流实现锁存功能并将所述电流输出给电流放大电路，所述电流放大电路将所述电流进行放大，并输出给LED显示模组，所述控制电路采用行列动态扫描方式驱动手电筒灯头中所述LED显示模组中LED点阵中LED灯的亮和灭，生成二维码信息，并呈现二维码。通过本方案，通过控制LED显示模组中LED的亮灭来显示二维码，解决了目前手电筒灯光不能显示二维码的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的手电筒的结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的手电筒的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种手电筒，参照图1，所述手电筒包括：控制电路101、锁存器电路102、电流放大电路103、LED显示模组104；所述锁存器电路102、所述电流放大电路103、所述LED显示模组104分别与所述控制电路101连接；
所述控制电路101，用于采用行列动态扫描方式驱动手电筒灯头中所述LED显示模组中LED点阵中LED灯的亮和灭，生成二维码信息，并呈现二维码；
其中，以一个3*5的LED点阵为例，具体控制LED点阵的方式为：其中，第一行灯的正极全部连接在一起，第一列灯的负极全部连接在一起，当需要第一行第一列的灯亮时，让第一行灯接电源正极，第一列灯接电源负极，此时，第一行第一列的灯就会点亮，当需要第二行第二列的灯亮时，让第二行灯接电源正极，第二列灯接电源负极，此时，第二行第二列的灯就会点亮。控制LED灯点亮，只能是控制某个灯的亮灭。所以，当LED灯很多，IO口不够用的时候，常采用行列动态扫描方式驱动LED点阵。但因为人眼有视觉暂留效应，当扫描的速度大于一定值时，LED点阵看起来就是静止的，没有闪烁感。视觉暂留效应是指人眼在观察景物时，光信号传入大脑神经，需经过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。
可选的，本发明的另一实施例中，所述控制电路101由控制芯片、复位电路和晶振电路组成，所述控制芯片为型号为ATmega16的芯片。
型号为ATmega16的控制芯片上的输出包括PA/PB/PC/PD，控制电路101控制PA/PB/PC/PD的输出，通过输出高低电平，达到驱动LED点阵的目的。其中，PB口和PD7用来控制锁存器的锁存功能，PA口作为LED点阵的行控制线，PC口作为LED点阵的列控制线。
需要说明的是，控制芯片、复位电路和晶振电路组成控制电路101只是其中的一种实现方式，控制芯片可以使用不同型号的芯片，同时，也可以在控制芯片、复位电路和晶振电路的基础上，在控制电路101中增加别的电路来增强功能。
所述锁存器电路102，用于接收所述控制电路输出的电流，对所述电流实现锁存功能并将所述电流输出给所述电流放大电路；
可选的，本发明的另一实施例中，所述锁存器电路102采用型号为74HC573的锁存器的锁存器电路102。
其中，锁存器电路102主要的功能为实现锁存功能，本方案中采用的型号为74HC573的锁存器是拥有八路输出的透明锁存器，输出为三态门，是一种高性能硅栅CMOS器件，具有低输入电流、高噪声抗性的特点。
74HC573芯片的管脚一为输出使能端，低电平有效。管脚2～9是八位数据输入端，与控制芯片的PA口相连。管脚10为GND，管脚11为锁存使能，使用控制芯片的PB和PD7实现对74HC573的数据锁存使能功能。管脚12～19为输出端，是LED的行控制线。74HC573的真值表如下：
其中，X代表不用关心；Z代表高阻抗。
需要说明的是，本方案中采用的型号为74HC573的锁存器的锁存器电路102中，锁存器类型可以根据具体情况选择不同的锁存器，并不局限于本方案中的锁存器类型。同时，由于二维码是静态图像，当采用行列动态扫描方式扫描完成后，使锁存器保持输出，其余芯片可以处于休眠状态，以此来节省功耗。
所述电流放大电路103，用于接收所述锁存器电路102输出的电流并将所述电流进行放大，将放大后的电流输出给所述LED显示模组104；
需要说明的是，本方案中由于LED灯的数量相对较多，所以需要对LED点阵的驱动电流进行放大，此时采用的是电流放大电路103对电流进行放大。
可选的，本发明的另一实施例中，所述电流放大电路103采用型号为ULN2803的芯片的电流放大电路103。
需要说明的是，电流放大电路103仅仅包含一个芯片，没有其他的外围电路。
ULN2803芯片内部有8个NPN达林顿晶体管，该电路为反向输出型，即输入低电平电压，输出端才能导通工作。所以ULN2803芯片的输出端与LED的负极相连，即与LED点阵的L8、L7、L6、L5、L4、L3、L2、L1、L0连接，ULN2803芯片的输入端与控制芯片的PC口相连，即与PC7、PC6、PC5、PC4、PC3、PC2、PC1、PC0连接。ULN2803芯片用于实现LED点阵的列控制。
本实施例中，采用的是ULN2803芯片，但是从实现本功能的角度来说，并不仅仅局限于ULN2803芯片，还可以采用其他的芯片。
所述LED显示模组104，用于接收所述放大后的电流以及显示LED的亮灭。
可选的，本发明的另一实施例中，所述LED显示模组104为贴片LED。
其中，贴片LED的发光原理就是将电流通过化合物半导体，通过电子与空穴的结合，过剩的能量将以光的形式释出，达到发光的效果。
需要说明的是，LED显示模组104用来显示LED的亮灭，本方案中采用的是贴片LED，但是其他种类的LED也是可以的。
本实施例提供了一种手电筒，锁存器电路102接收控制电路101输出的电流，对所述电流实现锁存功能并将所述电流输出给电流放大电路103，所述电流放大电路103将所述电流进行放大，并输出给LED显示模组104，所述控制电路101采用行列动态扫描方式驱动手电筒灯头中所述LED显示模组104中LED点阵中LED灯的亮和灭，生成二维码信息，并呈现二维码。通过本方案，通过控制LED显示模组104中LED的亮灭来显示二维码，解决了目前手电筒灯光不能显示二维码的问题.
本发明的另一实施例中，所述手电筒还包括：通信电路105；所述通信电路105与所述控制电路101连接；
所述通信电路105，用于与外接的通信终端连接后接收所述通信终端发送的编程代码以及当所述编程代码需要修改时，接收所述通信终端修改后的编程代码，并将所述编程代码传输到所述控制电路101；
所述控制电路101，用于接收所述通信电路105传输的编程代码，并实时更新自身存储的编程代码。
需要说明的是，编程代码中包含有二维码相关的信息，其中常使用的二维码为QRcode，本方案中以LED点阵显示二维码的角度来看，LED点阵共有21乘21共441个灯，可以把LED点阵分为4个模块，模块一为8*8点阵，模块二为5*8点阵，模块三为8*5点阵，模块四为5*5点阵，所以共有4个模块一、两个模块二、2个模块三和1个模块四组成。
可选的，本发明提供的另一实施例中，所述通信电路105为蓝牙通信电路，所述蓝牙通信电路由型号为HC-05的芯片和电平转换电路组成。
其中，HC-05芯片的UART_TXD端与控制芯片的RXD(PD0)端连接。
可选的，本发明提供的另一实施例中，所述通信电路105为WIFI通信电路。
需要说明的是，编程代码可以后期通过外接通信终端进行输入，也可以通过在布局所述手电筒时，就已经在内部写入编程代码。当需要通过外界通信终端进行输入时，就需要通信电路，所述通信电路105可以为蓝牙通信电路、WIFI通信电路或USB通信电路。
采用通信电路105不仅可以用来接收编程代码，当所述编程代码出现错误，或者是想采用其他的编程代码显示其他的二维码时，可以通过在外接通信终端上进行修改，再输入到所述通信电路105，所述控制电路101接收所述通信电路105传输的编程代码，并实时更新自身存储的编程代码。
其中，所述外接通信终端可以为手机、平板、笔记本、电脑、PAD等任意一种或多种。
本方案还需要电源电路，所述电源电路，用于给所述控制电路101、所述锁存器电路102、所述电流放大电路103、所述LED显示模组104和所述通信电路105提供电压。
其中，不同的芯片或者电路工作的电压可能不一样，此时，就需要在电源电路中内置有电压转换电路，所述电压转换电路可以采用芯片型号为RT9193-33的芯片的电路。
以蓝牙通信电路为例，由于蓝牙芯片的工作电压为3.3V，而电源端提供的电压为5V，所以此时需要电压转换电路来进行降压，以满足蓝牙芯片的电压工作要求。
其中，电源主要是为了给手电筒提供电能，所述电源可以为电池，当电池电量不足时，及时更换新的电池，电源也可以采用数据线的方式连接其他充电设备，如电脑、插座等。在手电筒上有一个电源模式的选择按钮，可以根据需要选择上述两种方式。
本实施例中，通过增加通信电路105，能够与外接通信终端进行通信，达到编程代码输入以及修改的目的。
本发明提供的手电筒仅在内部电路方面有要求，而对手电筒的外形没有做要求，可以设计成任何形状。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种手电筒，其特征在于，所述手电筒包括：控制电路、锁存器电路、电流放大电路、LED显示模组；所述锁存器电路、所述电流放大电路、所述LED显示模组分别与所述控制电路连接；
所述控制电路，用于采用行列动态扫描方式驱动手电筒灯头中所述LED显示模组中LED点阵中LED灯的亮和灭，生成二维码信息，并呈现二维码；
所述锁存器电路，用于接收所述控制电路输出的电流，对所述电流实现锁存功能并将所述电流输出给所述电流放大电路；
所述电流放大电路，用于接收所述锁存器电路输出的电流并将所述电流进行放大，将放大后的电流输出给所述LED显示模组；
所述LED显示模组，用于接收所述放大后的电流以及显示LED的亮灭。
2.根据权利要求1所述的手电筒，其特征在于，所述手电筒还包括：通信电路；所述通信电路与所述控制电路连接；
所述通信电路，用于与外接的通信终端连接后接收所述通信终端发送的编程代码以及当所述编程代码需要修改时，接收所述通信终端修改后的编程代码，并将所述编程代码传输到所述控制电路；
所述控制电路，用于接收所述通信电路传输的编程代码，并实时更新自身存储的编程代码。
3.根据权利要求1所述的手电筒，其特征在于，所述LED显示模组为贴片LED。
4.根据权利要求1所述的手电筒，其特征在于，所述控制电路由控制芯片、复位电路和晶振电路组成。
5.根据权利要求4所述的手电筒，其特征在于，所述控制芯片为型号为ATmega16的芯片。
6.根据权利要求1所述的手电筒，其特征在于，所述锁存器电路采用型号为74HC573的锁存器的锁存器电路。
7.根据权利要求1所述的手电筒，其特征在于，所述电流放大电路采用型号为ULN2803的芯片的电流放大电路。
8.根据权利要求2所述的手电筒，其特征在于，所述通信电路为蓝牙通信电路。
9.根据权利要求8所述的手电筒，其特征在于，所述蓝牙通信电路由型号为HC-05的芯片和电平转换电路组成。
10.根据权利要求2所述的手电筒，其特征在于，所述通信电路为WIFI通信电路。
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