CN202749620U - 一种用于usb数据线/电源线上的显示装置 - Google Patents

一种用于usb数据线/电源线上的显示装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种用于USB数据线/电源线上的显示装置，包括电压信号采集单元、电流信号采集单元、MCU控制单元、线性稳压单元及显示单元，所述电压信号采集单元的输入端与数据线/电源线中的电源正极线电性连接，采集电源正极线上的电压信号；所述电流信号采集单元串联于所述电源负极线上，采集电源负极线上的电流信号；所述电压信号采集单元及电流信号采集单元的输出端分别电性连接于所述MCU控制单元；所述线性降压稳压单元的输入端电性连接于所述电源正极线，输出端电性连接于所述MCU控制单元；所述显示单元电性连接于所述MCU控制单元。其有益效果在于：该显示装置直接设置于充电数据线/电源线上，可显示电压和/电流值，便于使用者确认当前充电状态及充电安全性。

Description

一种用于USB数据线/电源线上的显示装置
【技术领域】
本实用新型涉及充电显示装置，尤其涉及一种用于USB数据线/电源线上的显示装置。
【背景技术】
随着电子技术的迅速发展，电子产品更新日益加快，逐渐趋向于功能全面、体积小、质量轻、触摸式操作等方向发展，而人们常用的MP3、手机、电脑以及当前备受年青一代青睐的苹果手机、平板电脑等等，已成为当前社会中人们日常生活中不可或缺的一部分，众所周知，这些电子产品需要配备充电设备对其充电，一般地，每一个电子产品自身配置有充电数据线或直充电源，USB充电数据线包括USB插头、充电数据插头及数据线，USB插头、充电数据插头分别电性连接于数据线的两端，使用时，通过将USB插头与PC机等USB接口连接，充电数据插头与电子产品数据接口连接实现对电子产品的充电，然而，现有技术的充电数据线或电源线，在使用过程中，无法从充电数据线的外观上直接了解到当前充电的电压及电流大小，此外，某些电源线或充电数据线与电子产品不匹配，此种状态下若通过所述的电源线或数据线为电子产品充电，容易导致电流过大烧坏电子产品等，因此，不便于使用者确认充电状态及充电安全与否，给使用者带来诸多不便。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于有效克服上述技术的不足，提供一种可显示充电数据线/电源线上的电流和/或电压的显示装置，该显示装置直接设置于充电数据线/电源线上，便于使用者确认当前充电状态及充电安全性。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种用于USB数据线/电源线上的显示装置，它包括
电压信号采集单元，所述电压信号采集单元的输入端与数据线/电源线中的电源正极线电性连接，采集电源正极线上的电压信号，并将该电压信号输入至MCU控制单元；
电流信号采集单元，所述电流信号采集单元串联于所述电源负极线上，采集电源负极线上的电流信号，并将该电流信号输入至MCU控制单元；
MCU控制单元，所述电压信号采集单元及电流信号采集单元的输出端分别电性连接于所述MCU控制单元，完成电流AD转换及电压的AD转换；
线性稳压单元，所述线性降压稳压单元的输入端电性连接于所述电源正极线，输出端电性连接于所述MCU控制单元；
显示单元，所述显示单元电性连接于所述MCU控制单元，通过MCU控制单元控制驱动显示USB数据线/电源线的电压或电流大小。
下面对上述技术方案进一步阐述：
还包括一用于切换显示屏显示模式或改变显示方向的按键输入单元，所述按键输入单元与所述MCU控制单元电性连接。
所述MCU控制单元包括主控单元及与所述主控单元电性连接的电流AD转换单元、电压AD转换单元及显示驱动单元。
所述显示模式包括电压电流轮流显示模式、电压显示模式、电流显示模式。
所述显示单元为LCD显示屏或LED数码管。
本实用新型的有益效果在于：其一、本实用新型设置于USB数据线或电源线上，用于检测并显示USB数据线或电源线在工作状态时的电流和/或电压值，使用者通过安装有有本实用新型的显示装置的USB数据线或电源线为手机等电子产品充电时，可直观的从USB数据线或电源线上的显示装置上直接获知当前输出电压及电流大小，通过电压和/或电流值来确定当前手机等电子产品的充电状态，由此，可确电子产品的充电安全及USB数据线/电源线的使用安全，给使用者带来极大的方便；其二、本实用新型的结构简单，体积小，直接一体式安装于USB数据线或电源线上，保证了USB数据线/电源线的外观的美观。
【附图说明】
图1为本实用新型的原理方框图；
图2为本实用新型的电路原理图；
图3为本实用新型中LED数码管的原理图；
图4为本实用新型中线性降压稳压单元的原理图；
图中：电压信号采集单元1；电流信号采集单元2；MCU控制单元3；线性降压稳压单元4；显示单元5；按键输入单元6；电源正极线7；电源负极线8。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
参照图1所示，本实用新型揭示了一种用于USB数据线/电源线上的显示装置，该显示装置直接设置于充电数据线/电源线上，便于使用者确认当前充电状态及充电安全性。USB数据线一般包括正极电源线、负极电源线（接地线）、正电压数据线及负电压数据线，电源线一般为电子产品的电源的引线，包括正极电源线和负极电源线。
本实用新型的显示装置包括电压信号采集单元1、电流信号采集单元2、MCU控制单元3、线性稳压单元、显示单元5及按键输入单元6，其中：所述电压信号采集单元1的输入端与数据线/电源线中的电源正极线7电性连接，采集电源正极线7上的电压信号，并将该电压信号输入至MCU控制单元3；所述电流信号采集单元2串联于所述电源负极线8上，采集电源负极线8上的电流信号，并将该电流信号输入至MCU控制单元3。
所述电压信号采集单元1及电流信号采集单元2的输出端分别电性连接于所述MCU控制单元3；所述MCU控制单元3包括主控单元及与所述主控单元电性连接的电流AD转换单元、电压AD转换单元及显示驱动单元，完成电流AD转换及电压的AD转换及显示驱动和相关功能控制；所述线性降压稳压单元4的输入端电性连接于所述电源正极线7，输出端电性连接于所述MCU控制单元3；所述显示单元5电性连接于所述MCU控制单元3，通过MCU控制单元3控制驱动显示USB数据线/电源线的电压或电流大小，该显示单元5可以为LCD显示屏或LED数码管。
所述按键输入单元6用于切换显示屏显示模式或改变显示方向，所述按键输入单元6与所述MCU控制单元3电性连接。当按键输入单元6发出控制命令时，MCU控制单元3中的控制单元经分析处理后输出一模式切换信号或显示方向切换信号，所述显示模式包括电压电流轮流显示模式、电压显示模式、电流显示模式，所述模式切换信号控制显示单元5对应显示模式切换，而显示方向切换信号控制显示单元5中的数字在0°和180°翻转，即切换电流及电压数值的显示方向。
参照图2所示，图2为本实用新型具体实施例的原理图，电压信号采集单元1由用于电压检测的外部分压电阻R4、R8及抗混叠滤波的电阻R5和电容C9组成，将检测的电压信号输入至MCU芯片U2的第14引脚；电流信号采集单元2由用于电流检测的电阻RS1、RS2及抗混叠滤波的R1、C5组成，电阻RS1、RS2并联后串接于USB数据线/电源线的电源负极线8（接地线）上，将检测的电流信号输入至MCU芯片U2的第20引脚；线性降压稳压单元4由电容C1、C2、C3、C4及稳压芯片U1组成，兼容5V-24VDC电压输入，输出约3.6V作为系统电源，该线性稳压单元也可以是其他电路结构（如图4所示）；MCU控制单元3由MCU芯片U2等组成，完成电压及电流的AD转换、显示驱动等；显示单元5由LCD显示屏及发光二极管D1、D2（背光）组成，该LCD显示屏通过LCD显示屏的显示驱动单元驱动，显示驱动单元由电阻R21-R28等组成，再配合MCU芯片U2的S0-S4、C0-C3完成LCD驱动显示，即通过数据总线连接于MCU芯片U2的第10-13引脚,第15-19引脚；所述的显示单元5还可以是LED数码管（如图3所示），通过电阻R10、R13-R16及R17-R20、Q2-Q5，再配合MCU芯片U2的S0-S4、C0-C3完成段位驱动LED数码管，可显示一排8.8，V，A，显示方向可180°旋转。而按键输入单元6由I/O输入式按键组成，按键连接于MCU芯片U2的第5引脚，按键将控制命令输入至第5引脚，通过MCU芯片U2分析处理，输出模式切换信号或显示方向切换信号，控制显示单元5对应显示模式切换或切换电流及电压数值的显示方向。
具体应用中，本实用新型设置于USB数据线或电源线上，用于检测并显示USB数据线或电源线在工作状态时的电流和/或电压值，使用者通过安装有有本实用新型的显示装置的USB数据线或电源线为手机等电子产品充电时，可直观的从USB数据线或电源线上的显示装置上直接获知当前输出电压及电流大小，通过电压和/或电流值来确定当前手机等电子产品的充电状态，由此，可确电子产品的充电安全及USB数据线/电源线的使用安全，给使用者带来极大的方便；此外、本实用新型的结构简单，体积小，直接一体式安装于USB数据线或电源线上，保证了USB数据线/电源线的外观的美观。
以上所描述的仅为本实用新型的较佳实施例，上述具体实施例不是对本实用新型的限制。在本实用新型的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本实用新型所保护的范围。

Claims (5)

1.一种用于USB数据线/电源线上的显示装置，其特征在于：它包括
电压信号采集单元，所述电压信号采集单元的输入端与数据线/电源线中的电源正极线电性连接，采集电源正极线上的电压信号，并将该电压信号输入至MCU控制单元；
电流信号采集单元，所述电流信号采集单元串联于所述电源负极线上，采集电源负极线上的电流信号，并将该电流信号输入至MCU控制单元；
MCU控制单元，所述电压信号采集单元及电流信号采集单元的输出端分别电性连接于所述MCU控制单元，完成电流AD转换及电压的AD转换；
线性稳压单元，所述线性降压稳压单元的输入端电性连接于所述电源正极线，输出端电性连接于所述MCU控制单元；
显示单元，所述显示单元电性连接于所述MCU控制单元，通过MCU控制单元控制驱动显示USB数据线/电源线的电压或电流大小。
2.根据权利要求1所述的用于USB数据线/电源线上的显示装置，其特征在于：还包括一用于切换显示屏显示模式或改变显示方向的按键输入单元，所述按键输入单元与所述MCU控制单元电性连接。
3.根据权利要求1所述的用于USB数据线/电源线上的显示装置，其特征在于：所述MCU控制单元包括主控单元及与所述主控单元电性连接的电流AD转换单元、电压AD转换单元及显示驱动单元。
4.根据权利要求2所述的用于USB数据线/电源线上的显示装置，其特征在于：所述显示模式包括电压电流轮流显示模式、电压显示模式、电流显示模式。
5.根据权利要求1所述的用于USB数据线/电源线上的显示装置，其特征在于：所述显示单元为LCD显示屏或LED数码管。
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