CN204012838U - 基于无线充电的智能手环 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种基于无线充电的智能手环，由无线充电单元，主控芯片，与主控芯片相连接的运动检测单元和人机交互单元，电存储单元以及与无线充电单元、主控芯片、运动检测单元和人机交互单元相连接的电源组成。本实用新型在常见智能手环功能的基础上，增加了独特的无线充电功能，该功能不仅新颖实用，能对消费人群产生消费吸引力，而且对手环的防水性能有很大提升。

Description

基于无线充电的智能手环
技术领域
本实用新型涉及一种电子消费产品，具体是指一种基于无线充电的智能手环。
背景技术
目前，智能手环市场正快速发展，各种功能的智能手环被厂家推向了市场。智能手环的充电方式均采用USB插座或触点式充电，各种产品的充电功能实现方式已经严重的同质化，对消费人群的吸引力较弱。同时，为了拓展手环的使用环境，手环需要具有防水功能。而常见的插座式和触点式充电方式，既缺乏对消费者的购买吸引力，也不利于防水。
实用新型内容
本实用新型的目的在于突破目前智能手环常见的插座式和触点式充电方式，并且克服插座式和触点式充电方式带来的防水结构复杂的弊端，提供一种基于无线充电的智能手环。
本实用新型通过下述技术方案实现：基于无线充电的智能手环，包括主控芯片、运动检测单元、人机交互单元、电源电路、充电单元及电存储单元；所述的运动检测单元、主控芯片、人机交互单元通过总线相互连接；所述的电源电路分别与所述的运动检测单元、主控芯片、人机交互单元的电源输出端相连；其特征在于：所述的电源电路由电存储单元和充电单元提供电源，所述的充电单元为无线充电单元，包括无线充电发射电路和无线充电接收电路，所述的无线充电接收电路与所述的无线充电发射电路相匹配，所述的无线充电接收电路输出稳定的直流电。
进一步的，上述的基于无线充电的智能手环中：所述的无线充电发射电路将直流电源转换为交变电磁场，包括直流充电电源HV、脉冲产生电路U1、MOS管驱动电路U2、MOS管U3、交变电磁场发射电路；
所述的脉冲产生电路U1产生PWM脉冲信号输入到所述的MOS管驱动电路U2，由MOS管驱动电路U2驱动MOS管U3，MOS管U3控制交变电磁场发射电路产生交变电磁场并发射；
所述的交变电磁场发射电路包括发射电感器L1和电容C3、电容C8，电容C3和电容C8串连在充电电源HV与地之间，发射电感器L1一端接所述的MOS管U3，另一端与所述的电容C3和电容C8之间连接；
所述的充电电源分别为脉冲产生电路U1、MOS管驱动电路U2、MOS管U3提供能量。
进一步的，上述的基于无线充电的智能手环中：所述的无线充电接收电路接收由所述的无线充电发射电路产生的交变电磁场感应生成交流电，并将交流电转换为直流电为电池充电，包括感应接收电路、整流电路和滤波电路；
所述的感应接收电路包括电感L2和电容C21，所述的电感L2和电容C21并联连接在整流电路的输入端；
所述的整流电路输出接滤波电路，所述的滤波电路输出接电存储单元和电源电路。
进一步的，上述的基于无线充电的智能手环中：所述的整流电路包括由二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成的整流电桥，所述的整流电桥的输入端分别接所述的接收线圈L2的两端，输出端接所述的滤波电路。
进一步的，上述的基于无线充电的智能手环中：所述的滤波电路包括滤波电容C22和滤波电容C23；所述的滤波电容C22和滤波电容C23并联，一端接地，另一端接所述的整流电路的输出端。
进一步的，上述的基于无线充电的智能手环中：所述的电源电路包括充电芯片U31，稳压芯片U32；
所述的充电芯片U31的电源输入端和所述的无线充电接收电路输出稳定的直流电相连，所述的充电芯片U31充电输出端分别与作为电存储单元的可充电电池BT1和稳压芯片U32的相应端相连，
所述的稳压芯片U32的输出端经电容C34和电容C35滤波以后输出稳压电。
进一步的，上述的基于无线充电的智能手环中：所述主控芯片为具有低功耗特性的单片微型计算机。
本实用新型较现有技术相比具有以下优点及有益效果：
（1）本实用新型整体结构非常简单，免去了充电触点，智能手环的外壳就可以做成一个整体，增加了防水能力。
（2）本实用新型采用新颖的无线充电方式，利于新产品的市场推广。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型的无线充电单元的发射电路示意图。
图3为本实用新型的无线充电单元的接收电路示意图。
图4为本实用新型电源电路结构示意图。
以上附图中的附图标记名称分别为：
1—无线充电单元，2—电源，3—主控IC，4—运动检测单元，5—人机交互单元，6—电池。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本实用新型所述的无线充电智能手环，主要由无线充电单元1，主控芯片3，与主控芯片3相连接的运动检测单元4和人机交互单元5，电存储单元6，以及与无线充电单元1、主控芯片3、运动检测单元4和人机交互单元5相连接的电源2组成。
无线充电单元1由无线充电发射电路11和无线充电接收电路12组成。无线充电发射电路11如图2所示，该电路由脉冲产生电路U1、MOS管驱动电路U2、MOS管U3及LC发射电路组成，通过该电路将直流电源HV所提供的能源产生交变电磁场，脉冲产生电路U1产生200KHz的PWM脉冲，送到MOS管驱动电路U2，由U2驱动MOS管U3，进而驱动LC发射电路，该电路由电感L1和电容C3和C8组成的LC发射电路，C3和C8串连在电源HV和地之间，电容L1连接在MOS管与C3和C8之间，通过LC感应产生产生频率为200KHz的交变电磁场。
接收电路12如图3所示，该电路由接收交变磁场的LC电路及整流滤波电路组成，该LC电路由电感L2和电容C21组成。无线充电接收电路接收由无线充电发射电路产生的200KHz交变电磁场感应生成交流电，并将交流电转换为直流电为电池充电，包括接收线圈L2、整流电路和滤波电路；电感L2和电容C21感应由无线充电发射电路产生的交变电磁场输出交流电接所述的整流电路，整流电路输出接滤波电路，滤波电路输出接电存储单元和电源电路。整流电路包括由二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成的整流电桥，整流电桥的输入端分别电感L2和电容C21并联电路的两端，输出端接所述的滤波电路。基于无线充电的智能手环中：滤波电路包括滤波电容C22和滤波电容C23；滤波电容C22和滤波电容C23并联，一端接地，另一端接所述的整流电路的输出端。当发射电路11工作时，将接收线圈L2靠近发射线圈L1，则因为电感感应原理，会在接收线圈L2上产生感生电动势，对感生电动势进行整流滤波后得到直流电压，为后级电路供电。
电源2由充电IC及稳压IC组成。充电IC用接收电路产生的直流电向电池充电；稳压IC电池电压和接收电路的直流电压转换到合适的电平并稳定电压，其将电池的4.2V电压轮换为2V，为主控芯片及其它电路单元提供直流电源。
主控芯片3使用了具有低功耗特性和BLE功能的单片微型计算机。运动检测单元4采用型运动传感器。该型运动传感器可检测到在三维方向上的受力运动情况，检测到的原始数据经微处理器处理后可以判断出运动的剧烈程度。它通过IIC总线与微处理器进行数据通讯，并在运动程度超过设定值时通过中断输出口输出中断信号给微处理器。蓝牙低能耗(BLE)功能是低成本、短距离、可互操作的鲁棒性无线技术，工作在免许可的2.4GHz ISM射频频段。它从一开始就设计为超低功耗(ULP)无线技术。它利用许多智能手段最大限度地降低功耗。
电池6采用锂聚合物电池，具有比能量高、安全可靠的特点。
人机交互单元5采用两颗LED指示充电状态，使用微型振动马达指示定时和来电提醒，使用物理按键来进行功能设置。
如上所述，便可以很好的实现本实用新型。

Claims (7)

1.基于无线充电的智能手环，包括主控芯片、运动检测单元、人机交互单元、电源电路；所述的运动检测单元、主控芯片、人机交互单元通过总线相互连接；所述的电源电路分别与所述的运动检测单元、主控芯片、人机交互单元的电源输入端相连；其特征在于：所述的电源电路(2)由电池和充电单元提供电源，所述的充电单元为无线充电单元(1)，包括无线充电发射电路（11）和无线充电接收电路（12），所述的无线充电接收电路（12）与所述的无线充电发射电路（11）相匹配，所述的无线充电接收电路（12）输出稳定的直流电。
2.根据权利要求1所述的基于无线充电的智能手环，其特征在于：所述的无线充电发射电路（11）将直流电源转换为交变电磁场，包括直流充电电源HV、脉冲产生电路U1、MOS管驱动电路U2、MOS管U3、交变电磁场发射电路；
所述的脉冲产生电路U1产生PWM脉冲信号输入到所述的MOS管驱动电路U2，由MOS管驱动电路U2驱动MOS管U3，MOS管U3控制交变电磁场发射电路产生交变电磁场并发射；
所述的交变电磁场发射电路包括发射电感器L1和电容C3、电容C8，电容C3和电容C8串连在充电电源HV与地之间，发射电感器L1一端接所述的MOS管U3，另一端与所述的电容C3和电容C8之间连接；
所述的充电电源分别为脉冲产生电路U1、MOS管驱动电路U2、MOS管U3提供能量。
3.根据权利要求1所述的基于无线充电的智能手环，其特征在于：所述的无线充电接收电路(12)接收由所述的无线充电发射电路(11)产生的交变电磁场感应生成交流电，并将交流电转换为直流电为电池充电，包括感应接收电路、整流电路和滤波电路；
所述的感应接收电路包括电感L2和电容C21，所述的电感L2和电容C21并联连接在整流电路的输入端；
所述的整流电路输出接滤波电路，所述的滤波电路输出接电存储单元和电源电路(2)。
4.根据权利要求3所述的基于无线充电的智能手环，其特征在于：所述的整流电路包括由二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成的整流电桥，所述的整流电桥的输入端分别接所述的电感L2的两端，输出端接所述的滤波电路。
5.根据权利要求3所述的基于无线充电的智能手环，其特征在于：所述的滤波电路包括滤波电容C22和滤波电容C23；所述的滤波电容C22和滤波电容C23并联，一端接地，另一端接所述的整流电路的输出端。
6.根据权利要求1至5中任一所述的基于无线充电的智能手环，其特征在于：所述的电源电路(2)包括充电芯片U31，稳压芯片U32；
所述的充电芯片U31的电源输入端和所述的无线充电接收电路（12）输出稳定的直流电相连，所述的充电芯片U31充电输出端和稳压芯片U32的相应端相连，所述的稳压芯片U32的输出端经电容C34和电容C35滤波以后输出稳压电。
7.根据权利要求1所述的基于无线充电的智能手环，其特征在于：所述主控芯片（3）为具有低功耗特性和具备BLE功能的单片微型计算机。
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