CN204103914U - 一种便携式可手摇发电手持户外电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于手持电子设备领域，具体为一种便携式可手摇发电手持户外电子设备。一种便携式可手摇发电手持户外电子设备，包括塑料外壳，外壳内包括功能器件、和功能器件连接的MCU控制电路、为MCU控制电路及各功能器件提供电源的可替换电池，塑料外壳上带有两级水过滤器和紫外消毒室，在大气压的作用下，水顺次流过加热器、一级和二级滤层，再流经深紫外消毒室LED灯正上方，产生不同温度的可以直接饮用的净水；还包括三相交流发电机，三相交流发电机通过两级传动齿轮与摇把相连，转动摇把即可产生电能供给MCU控制电路及各功能器件。本实用新型轻便、功能全面，尤其是具有净化水功能，发电功率大。

Description

一种便携式可手摇发电手持户外电子设备

技术领域

本实用新型属于手持电子设备领域，具体为一种便携式可手摇发电手持户外电子设备。

背景技术

手持电子设备是电子设备中的一种，也是最接近用户的电子设备，不同的手持电子设备为实现不同的功能而开发，因而种类繁多，是生活中不可或缺的电子产品。随着技术的发展和需求层次的提高，更多造型新颖、功能各异的便携手持电子设备出现在生活中。

户外手持电子设备是便携式手持电子设备中的一种，是专门为户外运动或者野外作业而开发的，在可靠性、适用性和耐久性方面有着更高的要求。

目前使用的手持户外电子设备一般都是采用干电池或者可充电式锂电池驱动，少数采用低功率的手摇发电机(5W以下)提供电能。其功能往往比较单一，比如仅有收音、放音功能、或者具备收音、放音、对讲和基本照明功能等，再比如GPS机只有GPS定位功能，或者GPS加上基本照明功能，再或者三防手机，具备GSM通讯、GPS定位、PTT对讲功能和有限的照明功能，仅是一些非常有限的辅助功能。另外，这些设备绝大多是采用可充电式锂电池驱动，因而使用时间上受到了电源的极大限制，即便是采用了低功率的手摇辅助发电的户外手持电子设备，由于发电机功率的限制，等速摇动发电一小时也仅能产生少于5W的电能，按照锂电池3.7V的标准电压，折合成毫安时仅仅1350MAH，这仅仅相当于一块普通的锂电容量的一小半而已，仅能保证户外手持电子设备短暂时间内的应急使用，更何况大屏幕、高能耗的户外电子设备。

鉴于以上当前各种户外手持电子产品的种种缺陷，导致用户在户外运动或者野外作业时需要带上形形色色的多种设备、并为这些设备带上一个或者多个备用电源及各种接口结构各异的线缆，诸如：高亮度手电筒、帐篷灯、三防手机或者GPS定位仪、对讲机、收音机、大屏手机或者平板电脑、望远镜、紫外线净水器、驱狗器、救生哨、指南针及若干充电宝，林林总总，不菲的总价格，数公斤的重量，给出行增加了重量，占用了背包空间，也增加了用户的经济负担。一些入门级的户外运动爱好者或者短期野外工作者甘愿冒风险，索性不一次性购买全部的设备，有些就带来了严重后果，诸如失联、受侵害、失踪等等。

发明内容

为解决以上问题，本实用新型提供一种轻便、功能全面，尤其是具有净化水功能，发电功率大的便携式可手摇发电手持户外电子设备。一种便携式可手摇发电手持户外电子设备，包括塑料外壳，外壳内包括功能器件、和功能器件连接的MCU控制电路、为MCU控制电路及各功能器件提供电源的可替换电池，塑料外壳上带有两级水过滤器和紫外消毒室，在大气压的作用下，水顺次流过加热器、一级和二级滤层，再流经深紫外消毒室LED灯正上方，产生不同温度的可以直接饮用的净水；还包括三相交流发电机，三相交流发电机通过两级传动齿轮与摇把相连，转动摇把即可产生电能供给MCU控制电路及各功能器件。

优选的，所述功能器件包括弱光照明LED灯，双路红白双色强光LED灯珠，高音蜂鸣器，双路扬声器，不锈钢刀片和钢质锥尖，对讲机模块，GPS定位芯片，GSM通讯芯片、SD卡录音芯片、FM/AM收音芯片，温度传感器和气压芯片；其中，红外传感器、超声波换能器、激光LED、紫外线LED、强光LED灯珠、高音蜂鸣器、对讲机模块，GPS定位芯片，GSM通讯芯片、SD卡录音芯片、FM/AM收音芯片、温度传感器、气压芯片和按键盘集成于一个塑料外壳内，并通过MCU控制电路相连，MCU将按键盘上的动作传递给相应的功能器件，使功能器件工作、待机或关闭，功能器件的状态通过LCD液晶显示器和前面板LED状态灯显示；塑料外壳上带有加热器，按键板设有SOS键，激活SOS键，蜂鸣器按照三长音三短音规律发音，在光线昏暗的环境里、强光LED灯珠按照三长三短规律性地闪烁，GPS定位芯片工作、获取即时的经纬度信息，GSM通讯芯片工作、将GPS获取的经纬度信息发送给设备预置的手机号码，对讲机模块开机，并保持待机状态，SD卡录音芯片开启，并保持待机状态；设备背部安装红外传感器，用于夜间感知二十米范围内活动的人或动物，在有人或者动物接近时，蜂鸣器和超声波换能器间歇性工作，直至用户解除警报；设备设置两个标准USB接口和一个迷你USB接口，其中两个标准USB输出5V2A，一个迷你USB接口为市电电源充电接口；设备整体防水级别IP67。

优选的，加热器为在设备上集成的加热芯片，两级物理水过滤滤芯和深紫外线杀菌LED，水顺次从加热器，一级过滤滤芯和二级过滤滤芯流过，进入到深紫外线LED灯的正上方的紫外消毒室内，短暂停留后从出口流出，可以设置20度、37度、50度、70度、90度水温。

优选的，双路红白双色强光LED灯珠并排放置，并通过铝制螺栓、O型圈和螺帽连接、并排固定在塑料外壳上，每个灯珠具备单独的铝制管状保护和散热罩，并与端部的高透光玻璃和O型圈一起组成每个灯罩单独的防水系统，最外层开通风槽的塑料外壳将两个并排放置的灯罩包裹住，组成保护壳，强光LED灯珠由按键板上的开关控制，在SOS按键有效时，在光线昏暗的环境里、MCU控制白色和红色强光LED灯珠渐次按照三长三短规律性地闪烁，在有光的环境下激光LED不工作。

优选的，在塑料外壳上有并列放置电池的电池仓，电池为可更换的锂电池，使用金属弹片连接导电和固定，发电机采用20W三相交流盘式发电机，通过标准USB提供5V/2A直流输出。

优选的，蜂鸣器的声音共振腔设在外壳上，并在蜂鸣器的正前方放置一段28毫米长的导波管，导波管采用胶粘的方式固定在塑料外壳上，蜂鸣器通过按键板开关打开或者关闭，SOS按键有效时，蜂鸣器按照三长音三短音规律发音。

优选的，SD卡录音芯片用于长时间录音，在SOS键有效时，自动对周围环境录音，保存在SD卡中，SD卡录音芯片也可通过键盘上的独立录音按键控制开启和关闭，SOS下的录音内容将加密隐藏于SD卡中；FM/AM收音机芯片和对讲机模块分别使用单独的扬声器，SOS按键有效时，MCU控制对讲模块自动搜索周围的通话频率，锁定频率之后通过扬声器进行提示，并显示在LCD液晶显示器上，FM/AM收音机，自动搜索当地FM和AM频率，并进行自动频道存储操作，同时显示在LCD液晶显示器上。

优选的，在设备上集成了双路超声波换能器，每路均具备收发功能，使用脉冲发射模式和连续发射模式。

优选的，在设备后盖集成了激光LED，激光LED具备对人眼安全的低功率工作模式和专业用户的高功率发射模式，SOS按键有效时，在光线昏暗的环境里、MCU控制激光LED按照三长三短规律性地闪烁，在有光的环境下激光LED不工作，低功率切换到高功率模式采用四位用户密码控制方法。

优选的，在设备上集成了生物感应红外传感器，可对二十米外活动的人或者动物感知，在红外传感器被触发时，MCU控制自动开启蜂鸣器和超声波换能器，并保持间歇工作，直至用户解除警报。

本实用新型通过精巧的设计，将户外运动或者野外工作所需要的大功率手摇发电机(≥20瓦特)，可更换式充电锂电池，红外传感器，双路超声波换能器驱狗、测距一体机，救生位置标识激光LED，弱光照明LED帐篷灯，高亮度双路红白双色强光LED电筒，求生高音蜂鸣器口哨，不锈钢刀片和钢质锥尖破窗工具，对讲机模块，GPS定位芯片，GSM通讯芯片、SD卡录音芯片、FM/AM收音芯片、温度传感器、气压芯片、和微型可调温的两级物理水净化过滤器及深紫外线消毒LED灯设计到一个尺寸约180mm X 80mm X 55mm，重量约500克的，小巧轻便的塑料结构中，为户外爱好者和野外工作人员提供了轻巧、而功能全面的手持户外电子设备，既避免了增加背包的重量，又避免了丢三落四的窘境，实现了一件在手，说走就走。

本实用新型提供的便携式可手摇发电手持户外电子设备可以增强户外运动爱好者或者野外工作者的生存能力，极大地避免意外伤害、减少失联、失踪等突发状况的发生，本实用新型提供的便携式可手摇发电手持户外电子设备采用了IP67级防水、防尘设计，适合户外应用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型背面结构示意图。

图3为图1A-A剖视图。

图4为本实用新型PCB功能模块和位置示意图。

具体实施方式

本实用新型的塑料外壳采用注塑成型方式加工，铝制管、导声管、传动齿轮、轴、合金刀片和钢质锥尖均采用机加工方式获得，MCU电路板通过印制电路板，购买单片机并烧录相应的程序，PCB按键板通过印制电路板、焊接薄膜开关制备，两级水过滤器采用定制模压成型的多层过滤片和机加工零件制备。

电子元器件：三相交流发电机，锂电池，贴片LED，LCD液晶显示屏，红外传感器，超声波换能器晶片，激光LED，深紫外线LED，照明LED，红/白强光LED灯珠，扬声器，对讲机模块，GPS定位芯片，GSM通讯芯片、SD卡录音芯片、FM/AM收音芯片，温度传感器、气压芯片、蜂鸣器晶片均为市场购得。

如图1-4所示一种便携式可手摇发电手持户外电子设备，包括塑料外壳1，三相交流发电机2，两节大容量可更换式锂电池3，前面板LED状态灯4，LCD液晶显示屏5，按键板6、红外传感器7，双路超声波换能器8/9，红光激光LED 10，加热器11，两级水过滤虑层12/13，及深紫外线LED消毒室14，弱光照明LED灯15，双路红白双色强光LED灯珠16/17，高音蜂鸣器18，双路扬声器19/20，不锈钢刀片21和钢质锥尖22，对讲机模块23，GPS定位芯片24，GSM通讯芯片25、SD卡录音芯片26、FM/AM收音芯片27，温度传感器28、气压芯片29及和以上器件连接的MCU控制电路30，将三相交流发电机2、两节大容量可更换锂电池3、红外传感器7、双路超声波换能器8/9、红色激光LED 10、紫外线LED 14、双色强光LED灯珠16/17、高音蜂鸣器18、对讲机模块23，GPS定位芯片24，GSM通讯芯片25、SD卡录音芯片26、FM/AM收音芯片27、温度传感器28、气压芯片29和按键板6，集成于一个塑料外壳内，通过MCU控制电路30相连，MCU将按键板6上的动作传递给相应的器件，使器件工作、待机或关闭，器件的状态通过LCD液晶显示器5和前面板LED状态灯4显示；塑料外壳上带有加热器11，两级水过滤滤层12/13和紫外LED消毒室14，在大气压的作用下，水顺次流过加热器11，一级和二级过滤滤层12/13，再流经深紫外消毒室LED 14灯正上方，产生不同温度的可以直接饮用的净水；三相交流发电机2通过两级传动齿轮31/32与摇把33相连，转动摇把即可产生电能；按键板设有SOS键34，激活SOS键，高音蜂鸣器18按照三长音三短音规律发音，在光线昏暗的环境里、双色强光LED灯珠16/17按照三长三短规律性地闪烁，GPS定位芯片工作24、获取即时的经纬度信息，GSM通讯芯片25工作、将GPS获取的经纬度信息发送给设备预置的手机号码，对讲机模块开机23，并保持待机状态，SD卡录音芯片26开启，并保持待机状态；设备背部装红外传感器7，用于夜间感知二十米范围内活动的人和动物，有人或者动物接近时，高音蜂鸣器18和双路超声波换能器8/9间歇性工作，直至用户解除警报；设备设置两个标准USB接口35/36和一个迷你USB接口37，其中两个标准USB 35/36输出5V2A，一个迷你USB 37接口为市电电源充电接口；设备整体防水级别IP67。

Claims (10)

1.一种便携式可手摇发电手持户外电子设备，包括塑料外壳，外壳内包括功能器件、和功能器件连接的MCU控制电路、为MCU控制电路及各功能器件提供电源的可替换电池，其特征在于：塑料外壳上带有两级水过滤器和紫外消毒室，在大气压的作用下，水顺次流过加热器、一级和二级滤层，再流经深紫外消毒室LED灯正上方，产生不同温度的可以直接饮用的净水；还包括三相交流发电机，三相交流发电机通过两级传动齿轮与摇把相连，转动摇把即可产生电能供给MCU控制电路及各功能器件。

2.根据权利要求1所述的便携式可手摇发电手持户外电子设备，其特征在于：所述功能器件包括弱光照明LED灯，双路红白双色强光LED灯珠，高音蜂鸣器，双路扬声器，不锈钢刀片和钢质锥尖，对讲机模块，GPS定位芯片，GSM通讯芯片、SD卡录音芯片、FM/AM收音芯片，温度传感器和气压芯片；其中，红外传感器、超声波换能器、激光LED、紫外线LED、强光LED灯珠、高音蜂鸣器、对讲机模块，GPS定位芯片，GSM通讯芯片、SD卡录音芯片、FM/AM收音芯片、温度传感器、气压芯片和按键盘集成于一个塑料外壳内，并通过MCU控制电路相连，MCU将按键盘上的动作传递给相应的功能器件，使功能器件工作、待机或关闭，功能器件的状态通过LCD液晶显示器和前面板LED状态灯显示；塑料外壳上带有加热器，按键板设有SOS键，激活SOS键，蜂鸣器按照三长音三短音规律发音，在光线昏暗的环境里、强光LED灯珠按照三长三短规律性地闪烁，GPS定位芯片工作、获取即时的经纬度信息，GSM通讯芯片工作、将GPS获取的经纬度信息发送给设备预置的手机号码，对讲机模块开机，并保持待机状态，SD卡录音芯片开启，并保持待机状态；设备背部安装红外传感器，用于夜间感知二十米范围内活动的人或动物，在有人或者动物接近时，蜂鸣器和超声波换能器间歇性工作，直至用户解除警报；设备设置两个标准USB接口和一个迷你USB接口，其中两个标准USB输出5V2A，一个迷你USB接口为市电电源充电接口；设备整体防水级别IP67。

3.根据权利要求2所述的便携式可手摇发电手持户外电子设备，其特征在于：加热器为在设备上集成的加热芯片，两级物理水过滤滤芯和深紫外线杀菌LED，水顺次从加热器，一级过滤滤芯和二级过滤滤芯流过，进入到深紫外线LED灯的正上方的紫外消毒室内，短暂停留后从出口流出，可以设置20度、37度、50度、70度、90度水温。

4.根据权利要求2或3所述的便携式可手摇发电手持户外电子设备，其特征在于：双路红白双色强光LED灯珠并排放置，并通过铝制螺栓、O型圈和螺帽连接、并排固定在塑料外壳上，每个灯珠具备单独的铝制管状保护和散热罩，并与端部的高透光玻璃和O型圈一起组成每个灯罩单独的防水系统，最外层开通风槽的塑料外壳将两个并排放置的灯罩包裹住，组成保护壳，强光LED灯珠由按键板上的开关控制，在SOS按键有效时，在光线昏暗的环境里、MCU控制白色和红色强光LED灯珠渐次按照三长三短规律性地闪烁，在有光的环境下激光LED不工作。

5.根据权利要求2或3所述的便携式可手摇发电手持户外电子设备，其特征在于：在塑料外壳上有并列放置电池的电池仓，电池为可更换的锂电池，使用金属弹片连接导电和固定，发电机采用20W三相交流盘式发电机，通过标准USB提供5V/2A直流输出。

6.根据权利要求2或3所述的便携式可手摇发电手持户外电子设备，其特征在于：蜂鸣器的声音共振腔设在外壳上，并在蜂鸣器的正前方放置一段28毫米长的导波管，导波管采用胶粘的方式固定在塑料外壳上，蜂鸣器通过按键板开关打开或者关闭，SOS按键有效时，蜂鸣器按照三长音三短音规律发音。

7.根据权利要求2或3所述的便携式可手摇发电手持户外电子设备，其特征在于：SD卡录音芯片用于长时间录音，在SOS键有效时，自动对周围环境录音，保存在SD卡中，SD卡录音芯片也可通过键盘上的独立录音按键控制开启和关闭，SOS下的录音内容将加密隐藏于SD卡中；FM/AM收音机芯片和对讲机模块分别使用单独的扬声器，SOS按键有效时，MCU控制对讲模块自动搜索周围的通话频率，锁定频率之后通过扬声器进行提示，并显示在LCD液晶显示器上，FM/AM收音机，自动搜索当地FM和AM频率，并进行自动频道存储操作，同时显示在LCD液晶显示器上。

8.根据权利要求2或3所述的便携式可手摇发电手持户外电子设备，其特征在于：在设备上集成了双路超声波换能器，每路均具备收发功能，使用脉冲发射模式和连续发射模式。

9.根据权利要求2或3所述的便携式可手摇发电手持户外电子设备，其特征在于：在设备后盖集成了激光LED，激光LED具备对人眼安全的低功率工作模式和专业用户的高功率发射模式，SOS按键有效时，在光线昏暗的环境里、MCU控制激光LED按照三长三短规律性地闪烁，在有光的环境下激光LED不工作，低功率切换到高功率模式采用四位用户密码控制方法。

10.根据权利要求2或3所述的便携式可手摇发电手持户外电子设备，其特征在于：在设备上集成了生物感应红外传感器，可对二十米外活动的人或者动物感知，在红外传感器被触发时，MCU控制自动开启蜂鸣器和超声波换能器，并保持间歇工作，直至用户解除警报。