CN109669910A - 一种计算器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种计算器，包括电源，与电源相连的显示屏、运算电路，其特征在于还包括：背光控制电路，所述背光控制电路与触摸板电连接，根据触摸信号控制显示屏的背光亮度；充电电路，所述充电电路包括充电控制电路和外围辅助电路；所述的充电控制电路还包括防倒充电路、欠压闭锁电路、热反馈电路、软启动电路；所述外围辅助电路还包括安全电路、热调节电路、充电模式检测电路、反向极性保护电路。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明一种计算器可以调节显示屏的背光亮度，可以用来自充电或者向其他用电器供电，为了保证充电过程的稳定，增加了安全电路设计，确保计算器的稳定性。

Description

一种计算器

技术领域

本发明涉及计算器领域，更具体地，涉及一种功能丰富、可充电的计算器。

背景技术

现代的电子计算器能进行数学运算的手持电子机器，拥有集成电路芯片，但结构比电脑简单得多，可以说是第一代的电子计算机(电脑)，且功能也较弱，但较为方便与廉价，可广泛运用于商业交易中，是必备的办公用品之一。

计算器电源常用可更换的一次性电池，不支持充电进行重复利用，电能存储量低且不利于环保。除显示计算结果外，基本没有其他提示功能，用户使用过程中如果按错按键也不容易察觉。

现有的电子计算器由于具有手动按键，所以体积较大，占用空间也较大，但由于其结构简单，仅具备计算功能，功能单一，不利于空间的有效利用。同时其显示屏亮度不可调节，造成使用者舒适度不佳，随着生活水平的提高，科技水平日新月异，计算器粗大笨拙且功能单一的形象不能满足已经不能满足人民群众日益多样的需求，亟需对计算器进行改进，以拓展更多的功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显示屏背光亮度可调、支持无线充电扩展的计算器，以解决上述背景技术中提出的现有计算器功能单一、使用舒适度不佳的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种计算器，包括电源，与电源相连的显示屏、运算电路，还包括：背光控制电路，所述背光控制电路与触摸板电连接，根据触摸信号控制显示屏的背光亮度；充电电路，所述充电电路包括充电控制电路和外围辅助电路；所述的充电控制电路还包括防倒充电路、欠压闭锁电路、热反馈电路、软启动电路；所述外围辅助电路还包括安全电路、热调节电路、充电模式检测电路、反向极性保护电路。

作为本方案的一个优选方式，所述充电控制电路至少具有五个端口：充电状态输出端、接地端、充电电流输出端、供电电流输入端、充电电流设定端。

作为本方案的一个优选方式，所述安全电路包括设置在所述充电控制电路的接地端和充电电流设定端之间的容性负载电路和RC滤波电路。

作为本方案的一个优选方式，所述热调节电路包括：设置在充电控制电路的供电电流输入端和接地端之间的电容，和设置在充电控制电路的充电电流设定端和接地端之间的电阻。

作为本方案的一个优选方式，所述充电模式检测电路还包括与充电控制电路的充电状态输出端电连接的微处理器，所述微处理器和充电状态输出端之间连接有两个不同阻值的上拉电阻器。

作为本方案的一个优选方式，所述计算器还包括光敏感应器，所述光敏感应器与背光控制电路连接，用于根据环境光自动控制背光亮度，所述光敏感应器设置在计算器显示屏边缘。

作为本方案的一个优选方式，还包括与所述充电电路连接的无线充电面板，所述无线充电面板设置在计算器的正面，通过相匹配的充电装置向自带电源充电，或向其他用电装置充电。

作为本方案的一个优选方式，所述无线充电面板中部设置有距离感应器，用于检测无线充电面板上是否放置有充电装置或用电装置；若存在充电装置，充电电路向计算器的自带电源充电，若存在用电装置，充电电路通过自带电源向用电装置供电；在距离感应器被遮挡到预设时间后，无线充电面板启动充放电工作。

作为本方案的一个优选方式，所述计算器还包括与充电控制电路的充电输入端连接的USB充电接口，所述USB充电接口设置在计算器的侧面；所述充电控制电路的充电状态输出端与提醒装置电连接，所述提醒装置为扬声器或指示灯。

作为本方案的一个优选方式，所述显示屏包括第一显示屏和第二显示屏，所述第一显示屏为常亮状态，用于显示时间，第二显示屏用于显示计算结果；所述运算电路为十位或十二位语音运算电路，运算结果可通过语音形式进行播报；所述触摸板为长条形并设置在计算器正面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明一种计算器，通过安装在计算器上的触摸板调节显示屏的背光亮度，通过设置充电电路设计扩展了计算器的单一计算功能，可以用来自充电或者向其他用电器供电，为了保证充电过程的稳定，增加了多种安全电路设计，便于在使用计算器过程中，确保计算器的稳定性，避免影响计算结果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为本公开的计算器的结构示意图。

图2为本公开充电控制电路的示意图。

图3为本公开的计算器的安全电路示意图。

图4为本公开的计算器的热调节电路示意图。

图5为本公开的计算器的充电模式检测电路示意图。

图6为本公开的计算器的反向极性保护电路示意图

图中标示如下：

计算器本体-1，显示屏-2，触摸板-3，无线充电板-4，USB接口-5。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为解决现有计算器存在的功能单一、使用舒适度不佳的问题，本申请公开了一种计算器。

如图1所示，本公开的计算器本体的外形大致呈长方形，包括计算器本体1，显示屏2，触摸板3，无线充电面板4，USB接口5。所述计算器本体的上表面上方设置有背光可调的显示屏，所述显示屏的背光通过背光控制电路进行控制，同时背光控制电路与计算器本体上表面的触摸板3电连接，所述背光控制电路包括IC触摸芯片，可以采用市面常见的一些IC触摸芯片，例如TTP250触摸IC芯片。可以根据需要，设置触摸时间或者触摸次数实现调光功能。比如长按或者短按实现背光亮度的增强或减弱，或者通过每秒触击次数实现背光亮度的增强或减弱，由于设置方式众多，此处不一一列举。

一种计算器，包括电源，与电源相连的显示屏2、运算电路，还包括：背光控制电路，所述背光控制电路与触摸板电连接，根据触摸信号控制显示屏的背光亮度；充电电路，所述充电电路与电源电连接，用于充放电。所述电源为计算器自带的可充电电源，比如锂电池等。同时充电电路还连接有USB充电接口，用于向计算器自带的可充电电源供电。

充电电路包括充电控制电路和外围辅助电路，如图2所示为充电控制电路，所述充电控制电路至少具有五个端口：充电状态输出端、接地端、充电电流输出端、供电电流输入端、充电电流设定端，各端口分别与图2中CHRG引脚1、 GND引脚2、BAT引脚3、Vcc引脚4、PROG引脚5对应。 如图2所示的充电控制电路，是采用恒定电流/恒定电压算法的单节锂电池电池充电器。它能够提供800Ma的充电电流、一个内部P沟道功率MOSFET和一个热调节电路，所述充电控制电路可通过USB充电接口获取充电工作电源。

如图2所述的充电控制电路还包括防倒充电路、欠压闭锁电路、热反馈电路、软启动电路，此类功能电路单元的设计在电学领域较为常规，此处不一一列举各功能电路的结构形式。所述充电控制电路的各功能电路可以单独设计，也可以集成在一个芯片上。市面上已有具有上述多种功能的芯片产品，比如PL4054芯片

所述外围辅助电路还包括安全电路、热调节电路、充电模式检测电路、反向极性保护电路。下面结合附图，具有上述具体介绍外围辅助电路与该芯片的电连接方式和具体的功能。

如图3所示，所述安全电路包括设置在所述充电控制电路的接地端和充电电流设定端之间的容性负载电路和RC滤波电路。具体负载电阻参数和RC滤波参数可以根据需要进行选取。对于用户来说，更感兴趣的可能是充电电流，而不是瞬态电流，例如，如果一个运行在低电流模式的开关电源与电池并联，则充电电流输出端流出的平均电流通常比瞬间电流脉冲更加重要，在这种场合，可在充电状态输出端上采用一个简单的RC滤波器来测量平均的电池电流。在充电状态输出端和滤波电容器质检增设一个10k电阻器以确保稳定性。

如图4所示，所述热调节电路包括：设置在充电控制电路的供电电流输入端和接地端之间的电容，和设置在充电控制电路的充电电流设定端和接地端之间的电阻。降低充电控制电路内部MOSFET两端的压降能够显著减少IC中的功耗，在热调节期间，这具有增加输送至电池的电流的作用。通过在外围电路增设外部元件，比如电阻器或者二极管，可以将一部分功率功率消耗掉，从而使得芯片工作在稳定的受控状态。

如图5所示，所述充电模式检测电路还包括与充电控制电路的充电状态输出端电连接的微处理器。充电状态输出端具有三种不同的状态：强下拉、弱下拉、和高阻抗。强下拉状态表示充电控制电路处于一个充电循环中，一旦充电循环状态被终止，则端口状态由欠压闭锁条件来决定。弱下拉表示处于充电就绪状态，高阻抗表示欠压闭锁模式。充电状态输出端能够提供一个输入电压高于欠压闭锁门限电平的指示。当去掉输入电压或输入电压降至欠压闭锁门限以下时，充电状态输出端变成高阻抗，可以利用两个不同阻值的上拉电阻器，一个微处理器能够从该充电状态输出端检测出锂电池的充电状态。

如图6所示，所述充电控制电路的供电电流输入端与反向极性保护电路电连接。所述反向极性保护电路可以采用一个P沟道MOSFET，以保证在较低降压的场合正常应用。如果电压足够高，也可以采用一个串联隔离二极管。

所述计算器还包括光敏感应器，所述光敏感应器与背光控制电路连接，用于根据环境光自动控制背光亮度，所述光敏感应器设置在计算器显示屏边缘。光敏感应器设置在靠近显示屏的位置，有利于较为准确的感应环境光，较为精确地把显示屏背光亮度调整到最佳状态，从而实现背光亮度的自动调节模式。触摸板的手动调节，可以实现背光亮度值得固定调节。另外，可以通过增设自动调节模式和手动调节模式按钮开关用于两种调节模式的切换，也可以通过内置程序实现模式切换。

所述计算器的的无线充电面板设置在计算器的正面，可以通过相匹配的充电装置向自带电源充电，或向其他用电装置充电。所述无线充电面板包括可以集成有发射线圈和接收线圈中的一种或两种，如果仅集成有发射线圈，则只具备对外放电功能，此时计算器相当于“充电宝”用于向其他用电器，比如手机进行供电；如果仅集成有接收线圈，可以实现对计算器自身电源的无线充电；如果同时集成发射线圈和接收线圈，则计算器既可以实现自身电源的充电也可以实现对其他用电装置的供电。

为方便的实现计算器无线充放电功能，所述无线充电面板中部设置有距离感应器，用于检测无线充电面板上是否放置有充电装置或用电装置；若存在充电装置，充电电路向计算器的自带电源充电，若存在用电装置，充电电路通过自带电源向用电装置供电。为防止使用者手动操作计算器时，由于手的遮挡，造成对计算器的干扰，可以在距离感应器被遮挡到预设时间后，无线充电面板再启动充放电功能，比如连续遮挡时间超过10s后启动充放电功能。

除了通过无线充电面板实现计算器的充放电以外，所述计算器还可以通过与充电控制电路的充电输入端连接的USB接口进行充放电操作，所述USB接口可以设置在计算器的侧面。所述充电控制电路的充电状态输出端与提醒装置电连接，所述提醒装置包括扬声器和指示灯，通过声音或者是不同的指示灯状态，实现计算器运行状态的提醒或指示。

作为本方案的一个最佳实施方式，所述显示屏包括第一显示屏和第二显示屏，以实现分屏显示。所述第一显示屏为常亮状态，用于显示时间，此显示屏可以采用面积较小的oled屏或电子墨水屏，以实现有效的节电功能；所述第二显示屏用于显示计算结果，可以采用普通LCD屏以节省成本，所述第二显示屏的背光亮度可以根据是否有操作动作设置成自动降低亮度或者关闭背光功能，以实现节约电能。

所述运算电路为十位或十二位语音运算电路，运算结果可通过语音形式进行播报。市面上具有此功能的芯片有CS6038J。为拓展更多的计算器功能，方便用户使用，该语音运算电路内置程序可以实现运算结果可选择播报单位或者不播报单位，键盘去设置有退位键、双零键、静音键；同时具有闹钟功能和音乐弹奏功能，键盘区的每个按键映射有对应的音符，以实现电子乐的弹奏。

所述触摸板为长条形并设置在计算器正面。所述无线充电面板为圆形，设置在长条形触摸板下方，在触摸板和无线充电面板左侧为所述计算器的按键区，以实现各种功能区的合理布局。所述触摸板还可以设置在计算器外壳的侧面，无线充电面板可以设置在计算器的背面，以减少正面区域的占用，方便布局键盘。

使用上述充电电路可以实现正常充电循环，进行充电电流的设定，当充电电流在达到浮充电压之后充电终止。上述充电电路充电模式包括关断模式、预充模式、恒流充电模式、恒压充电模式、充电结束。上述模式与充电状态输出端的输出状态相对应。

与现有技术相比，本发明一种计算器，通过安装在计算器上的触摸板调节显示屏的背光亮度，通过设置语音运算电路实现了键盘的音乐功能，通过设置充电电路设计扩展了计算器的单一使用功能，可以用来自充电或者向其他用电器供电，为了保证充电过程的稳定，增加了多种安全电路设计，便于在使用计算器过程中，确保计算器的稳定性，影响计算结果。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种计算器，包括电源，与电源相连的显示屏、运算电路，其特征在于还包括：背光控制电路，所述背光控制电路与触摸板电连接，根据触摸信号控制显示屏的背光亮度；充电电路，所述充电电路包括充电控制电路和外围辅助电路；所述的充电控制电路还包括防倒充电路、欠压闭锁电路、热反馈电路、软启动电路；所述外围辅助电路还包括安全电路、热调节电路、充电模式检测电路、反向极性保护电路。

2.根据权利要求1所述的计算器，其特征在于所述充电控制电路至少具有五个端口：充电状态输出端、接地端、充电电流输出端、供电电流输入端、充电电流设定端。

3.根据权利要求2所述的计算器，其特征在于所述安全电路包括设置在所述充电控制电路的接地端和充电电流设定端之间的容性负载电路和RC滤波电路。

4.根据权利要求2所述的计算器，其特征在所述热调节电路包括：设置在充电控制电路的供电电流输入端和接地端之间的电容，和设置在充电控制电路的充电电流设定端和接地端之间的电阻。

5.根据权利要求2述的计算器，其特征在于充电模式检测电路还包括与充电控制电路的充电状态输出端电连接的微处理器，所述微处理器和充电状态输出端之间连接有两个不同阻值的上拉电阻器；所述供电电流输入端与反向极性保护电路电连接。

6.根据权利要求1所述的计算器，其特征在于所述计算器还包括光敏感应器，所述光敏感应器与背光控制电路连接，用于根据环境光自动控制背光亮度，所述光敏感应器设置在计算器显示屏边缘。

7.根据权利要求1-6所述的计算器，其特征在于还包括与所述充电电路连接的无线充电面板，所述无线充电面板设置在计算器的正面，通过相匹配的充电装置向自带电源充电，或向其他用电装置充电。

8.根据权利要求7所述的计算器，其特征在于所述无线充电面板中部设置有距离感应器，用于检测无线充电面板上是否放置有充电装置或用电装置；若存在充电装置，充电电路向计算器的自带电源充电，若存在用电装置，充电电路通过自带电源向用电装置供电；在距离感应器被遮挡到预设时间后，无线充电面板启动充放电工作。

9.根据权利要求7所述的计算器，其特征在于还包括与充电控制电路的充电输入端连接的USB接口，所述USB充电接口设置在计算器的侧面；所述充电控制电路的充电状态输出端与提醒装置电连接，所述提醒装置为扬声器或指示灯。

10.根据权利要求1所述的计算器，其特征在于所述显示屏包括第一显示屏和第二显示屏，所述第一显示屏为常亮状态，用于显示时间，第二显示屏用于显示计算结果；所述运算电路为十位或十二位语音运算电路，运算结果可通过语音形式进行播报；所述触摸板为长条形并设置在计算器正面。