CN210672216U - 基于智能安全帽不开机情况下的电池电量显示结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于智能安全帽不开机情况下的电池电量显示结构，其特征在于，它包括设置在安全帽主体上的电池电量检测主控模块、电量LED指示模块、触发测量模块，触发测量模块连接电池电量检测主控模块，电池电量检测主控模块的输出端连接电量LED指示模块，电量LED指示模块设置有LED指示灯组，电池电量检测模块直接间接电池电压测量剩余电量并换算百分比，然后通过电量LED指示模块控制相应LED灯的亮灭。本实用新型结构简单，可以达到省电的效果。

Description

基于智能安全帽不开机情况下的电池电量显示结构

技术领域

本实用新型涉及安全帽技术领域，更具体的是涉及一种智能安全帽。

背景技术

随着国家对现场作业规范性跟安全性的重视，传统的现场作业方式已经逐步向智能化和电子化转变，现场作业必需的安全帽也逐渐智能化，而为了实现智能安全帽上的功能必需保证其电源的供应，电量显示可以帮助使用者知晓电源状态，在电量不足的时候及时充电。目前在智能安全帽上显示电量的主要方案有：通过智能安全帽上的显示屏显示电量或者用不同颜色的LED灯在开机后显示电量。用显示屏显示电量或者用LED灯指示电量都需要在开机后才能知晓电量状态，这样使用者在决定是否需要充电时都需要先进行开机操作，而每次开机都需要一定的开机时间，这对产品使用的便利性会造成一定的影响。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种结构简单，操作方便的基于智能安全帽不开机情况下的电池电量显示结构。

本实用新型是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种基于智能安全帽不开机情况下的电池电量显示结构，其特征在于，它包括设置在安全帽主体上的电池电量检测主控模块、电量LED指示模块、触发测量模块，触发测量模块连接电池电量检测主控模块，电池电量检测主控模块的输出端连接电量LED指示模块，电量LED指示模块设置有LED指示灯组，电池电量检测模块直接间接电池电压测量剩余电量并换算百分比，然后通过电量LED指示模块控制相应LED灯的亮灭，通过轻按触发测量模块连接的按钮启动电量检测模块，不需要开机进行操作，可以随时了解电池电量，避免出现充电不及时的情况。

作为上述方案的进一步说明，所述电池电量检测主控模块的MCU采用PIC12F1572芯片，软件设计成低功耗待机运行模式，待机消耗电流30-45uA，有中断输入时才唤醒进入正常工作模式，处理完中断服务事件后，再次进入低功耗待机运行模式；电池电压直接连接MCU的电源VDD端和GND，由于MCU的VDD引脚具备检测模拟电压的功能，利用这个特性，设计电池电压检测算法公式及数学模型等相关程序，然后通过公式换算成电池剩余电量百分比，并按照剩余电量百分比，驱动电量LED指示模块，使其亮灯或熄灭，做到显示电量的效果。

进一步地，LED指示灯组包括多盏LED灯，电量LED指示模块主要是由MCU控制LED灯的亮和灭MCU引脚输出低电平亮灯，输出高电平灭灯。

进一步地，LED指示灯组中主要由多盏绿灯和一盏红灯组成，按照剩余电量的百分比来显示LED灯亮的数量，分多档显示。

进一步地，触发测量模块主要由轻触开关按键及下拉电阻组成，轻触开关按键一端连接电池电压，另一端接MCU的RA5引脚，MCU的RA5引脚设计为输入，默认初始状态是低电平，高电平触发中断服务。

进一步地，安全帽主体的侧部设置有按键外壳，轻触开关按键设置在按键外壳上，轻触开关按键包括设置在按键外壳上的中间功能键和围绕中间键设置的外围功能键，外围功能键靠近中间功能键端凹下，而边缘翘起，手摸容易辨认识别。

本实用新型采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

本实用新型可以实现在不开机的情况下进行电池电量显示，电池电量显示分多个挡位，可以让使用者随时了解电池剩余电量，及时进行充电操作，保证设备电源需求，LED指示模块在显示3秒后会熄灭进入待机状态，可以达到省电的效果。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图；

图2为本实用新型的结构示意图。

附图标记说明：1、安全帽主体2、电量LED指示模块3、触发测量模块。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本技术方案作详细的描述。

如图1和图2所示，本实用新型是一种基于智能安全帽不开机情况下的电池电量显示结构，它包括设置在安全帽主体1上的电池电量检测主控模块、电量LED指示模块2、触发测量模块3，触发测量模块连接电池电量检测主控模块，电池电量检测主控模块的输出端连接电量LED指示模块，电量LED指示模块设置有LED指示灯组，电池电量检测模块直接间接电池电压测量剩余电量并换算百分比，然后通过电量LED指示模块控制相应LED灯的亮灭，通过轻按触发测量模块连接的按钮启动电量检测模块，不需要开机进行操作，可以随时了解电池电量，避免出现充电不及时的情况。

具体实现方案如下，如图1，

电池电量检测主控模块：采用PIC12F1572这个MCU方案，软件设计成低功耗待机运行模式，待机消耗电流大约40uA，有中断输入时才唤醒进入正常工作模式，处理完中断服务事件后，再次进入低功耗待机运行模式。电池电压直接连接MCU的电源VDD端和GND。由于MCU的VDD引脚具备检测模拟电压的功能，利用这个特性，设计电池电压检测算法公式及数学模型等相关程序，然后通过公式换算成电池剩余电量百分比，并按照剩余电量百分比，驱动电量LED指示模块，使其亮灯或熄灭，做到显示电量的效果。剩余电量百分比如下设计：

电量范围	LED显示
		低于20％	显示一盏红灯
20％～50％	显示一盏红灯与一盏绿灯
		50％～80％	显示一盏红灯与两盏绿灯
80％～100％	显示一盏红灯与三盏绿灯

电量LED指示模块，主要是由MCU控制LED灯的亮和灭(MCU引脚输出低电平亮灯，输出高电平灭灯)，由3盏绿灯和一盏红灯组成，按照剩余电量的百分比来显示LED灯亮的数量，分4档显示。如上表所示，对应电路图的D1、D2、D3和D4。MCU驱动电量LED指示模块显示时间是3秒，3秒过后，所有LED灯都熄灭，并进入低功耗待机模式，达到省电及自动灭灯的效果。

触发测量模块，主要由轻触开关按键SW1及1个下拉电阻(R10)组成。轻触开关按键一端连接电池电压，另一端接MCU的RA5引脚。MCU的RA5引脚设计为输入，默认初始状态是低电平，高电平触发中断服务。当开关没有按下时，MCU的RA5引脚受下拉电阻R10作用，输入低电平。当开关被按下，下拉电阻R10一端接入电池电压VDD，变高电平，强使MCU的RA5引脚变成高电平输入。此时，MCU产生中断服务，进入电池电压检测程序，检测电池电量并驱动电量LED指示模块显示电量情况。

经过上述设计，由于检测电池电量模块待机功耗很低，同时每次触发检测电量后，会自动进入低功耗待机模式，故不需要智能头盔系统开机就能检测电池电量，告知用户当前设备大致的电量情况，此方法简单方便有效。

本实用新型与现有技术相比，由于检测电池电量模块待机功耗很低，同时每次触发检测电量后，会自动进入低功耗待机模式，故不需要智能头盔系统开机就能检测电池电量，告知用户当前设备大致的电量情况。MCU驱动电量LED指示模块显示时间是3秒，3秒过后，所有LED灯都熄灭，并进入低功耗待机模式，达到省电及自动灭灯的效果。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于智能安全帽不开机情况下的电池电量显示结构，其特征在于，它包括设置在安全帽主体上的电池电量检测主控模块、电量LED指示模块、触发测量模块，触发测量模块连接电池电量检测主控模块，电池电量检测主控模块的输出端连接电量LED指示模块，电量LED指示模块设置有LED指示灯组，电池电量检测模块直接间接电池电压测量剩余电量并换算百分比，然后通过电量LED指示模块控制相应LED灯的亮灭。

2.根据权利要求1所述的基于智能安全帽不开机情况下的电池电量显示结构，其特征在于，所述电池电量检测主控模块的MCU采用PIC12F1572芯片。

3.根据权利要求1所述的基于智能安全帽不开机情况下的电池电量显示结构，其特征在于，LED指示灯组包括多盏LED灯，电量LED指示模块主要是由MCU控制LED灯的亮和灭MCU引脚输出低电平亮灯，输出高电平灭灯。

4.根据权利要求1所述的基于智能安全帽不开机情况下的电池电量显示结构，其特征在于，LED指示灯组中主要由多盏绿灯和一盏红灯组成，按照剩余电量的百分比来显示LED灯亮的数量，分多档显示。

5.根据权利要求1所述的基于智能安全帽不开机情况下的电池电量显示结构，其特征在于，触发测量模块主要由轻触开关按键及下拉电阻组成，轻触开关按键一端连接电池电压，另一端接MCU的RA5引脚，MCU的RA5引脚设计为输入，默认初始状态是低电平，高电平触发中断服务。

6.根据权利要求1所述的基于智能安全帽不开机情况下的电池电量显示结构，其特征在于，安全帽主体的侧部设置有按键外壳，轻触开关按键设置在按键外壳上，轻触开关按键包括设置在按键外壳上的中间功能键和围绕中间键设置的外围功能键，外围功能键靠近中间功能键端凹下，而边缘翘起。

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