CN210927885U - 篮球式无线智能音箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及音箱领域，公开了一种篮球式无线智能音箱，包括外壳，外壳呈篮球形，外壳的内部设有麦克风、扬声器、电路板和电池，麦克风和扬声器均通过电路板与电池连接，电池与电路板连接，电路板上集成有单片机、无线通讯模块、模数转换模块、功放电路、存储器、开关按键、音量增大键、音量减小键、内存卡插口、USB接口和电源模块；电源模块包括电压输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一运算放大器、第二二极管、第一三极管、第二三极管、第二运算放大器、第四电阻、第五电阻、第一电容、第一稳压管、第六电阻和电压输出端。实施本实用新型，具有以下有益效果：电路的安全性和可靠性较高，满足安全用电的要求。

Description

篮球式无线智能音箱

技术领域

本实用新型涉及音箱领域，特别涉及一种篮球式无线智能音箱。

背景技术

蓝牙音箱指的是内置蓝牙芯片，以蓝牙连接取代传统线材连接的音响设备，通过与手机平板电脑和笔记本等蓝牙播放设备连接，达到方便快捷的目的。目前，蓝牙音箱以便携音箱为主，外形一般较为小巧便携，蓝牙音箱技术也凭借其方便人的特点逐渐被消费者重视和接纳，市面上常见蓝牙音箱多为单声道音箱(单扬声单元)，同时也涌现了一些音质优异的多声道音箱(两个或两个以上扬声单元)。然而传统技术中有些蓝牙音箱的内部供电电路部分缺少相应的电路保护功能，例如：缺少限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性不高，不满足安全用电的要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路的安全性和可靠性较高，满足安全用电的要求的篮球式无线智能音箱。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种篮球式无线智能音箱，包括外壳，所述外壳呈篮球形，所述外壳的内部设有麦克风、扬声器、电路板和电池，所述麦克风和所述扬声器均通过所述电路板与所述电池连接，所述电池与所述电路板连接，所述电路板上集成有单片机、无线通讯模块、模数转换模块、功放电路、存储器、开关按键、音量增大键、音量减小键、内存卡插口、USB接口和电源模块，所述无线通讯模块、所述模数转换模块、所述功放电路、所述存储器、所述开关按键、所述音量增大键、所述音量减小键、所述开关按键、所述内存卡插口、所述USB接口和所述电源模块均与所述单片机连接；

所述电源模块包括电压输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一运算放大器、第二二极管、第一三极管、第二三极管、第二运算放大器、第四电阻、第五电阻、第一电容、第一稳压管、第六电阻和电压输出端，所述电压输入端分别与所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第一运算放大器的同相输入端、所述第二二极管的阳极、所述第一三极管的发射极和所述第二三极管的发射极连接，所述第二二极管的阴极分别与所述第一三极管的基极和所述第一运算放大器的输出端连接，所述第一运算放大器的反相输入端分别与所述第二电阻的另一端和所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第一三极管的集电极分别与所述第二三极管的基极和所述第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的同相输入端分别与所述第二三极管的集电极、所述第一电容的一端和所述第一稳压管的一端连接，所述第一稳压管的阴极分别与所述第六电阻的一端和所述电压输出端连接，所述第一电容的另一端和所述第六电阻的另一端均接地，所述第二运算放大器的电源端与所述电压输入端连接，所述，第二运算放大器的反相输入端分别与所述第四电阻的一端和所述第五电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述电压输入端连接，所述第五电阻的另一端和所述第二运算放大器的接地端均接地。

在本实用新型所述的篮球式无线智能音箱中，所述第二二极管的型号为S-102T。

在本实用新型所述的篮球式无线智能音箱中，所述电源模块还包括第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第七电阻的另一端分别与所述第二三极管的基极和所述第二运算放大器的输出端连接。

在本实用新型所述的篮球式无线智能音箱中，所述第七电阻的阻值为37kΩ。

在本实用新型所述的篮球式无线智能音箱中，所述电源模块还包括第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第八电阻的另一端分别与所述第二运算放大器的同相输入端、所述第一电容的一端和所述第一稳压管的阳极连接。

在本实用新型所述的篮球式无线智能音箱中，所述第八电阻的阻值为42kΩ。

在本实用新型所述的篮球式无线智能音箱中，所述第一三极管为PNP型三极管。

在本实用新型所述的篮球式无线智能音箱中，所述第二三极管为PNP型三极管。

在本实用新型所述的篮球式无线智能音箱中，所述第一运算放大器和所述第二运算放大器的型号均为LM393。

在本实用新型所述的篮球式无线智能音箱中，所述无线通讯模块为蓝牙模块、WiFi模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。

实施本实用新型的篮球式无线智能音箱，具有以下有益效果：由于外壳内设有电路板，电路板上集成有单片机、无线通讯模块、模数转换模块、功放电路、存储器、开关按键、音量增大键、音量减小键、内存卡插口、USB接口和电源模块，电源模块包括电压输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一运算放大器、第二二极管、第一三极管、第二三极管、第二运算放大器、第四电阻、第五电阻、第一电容、第一稳压管、第六电阻和电压输出端，第二二极管用于进行限流保护，因此本实用新型电路的安全性和可靠性较高，满足安全用电的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型篮球式无线智能音箱一个实施例中外壳内部的结构示意图；

图2为所述实施例中电源模块的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型篮球式无线智能音箱实施例中，该篮球式无线智能音箱的结构示意图如图1所示。图1中，该篮球式无线智能音箱包括外壳，外壳呈篮球形，这样更便于携带。外壳的内部设有麦克风1、扬声器2、电路板3和电池4，其中，麦克风1和扬声器2均通过电路板3与电池4连接，电池4与电路板3连接，电路板3上集成有单片机301、无线通讯模块302、模数转换模块303、功放电路304、存储器305、开关按键306、音量增大键307、音量减小键308、内存卡插口309、USB接口310和电源模块311，无线通讯模块302、模数转换模块303、功放电路304、存储器305、开关按键306、音量增大键307、音量减小键308、内存卡插口309、USB接口310和电源模块311均与单片机301连接。

开启无线方式，即可与外部无线设备进行数据交互，电源模块311用于给电池4充电，再断开电源时可继续使用。外壳上对应开关按键306、音量增大键307、音量减小键308、内存卡插口309和USB接口310设有相应的孔位。

内存卡插口309在插入内存卡后用于存储图像、要播放的歌曲或视频内容，或者通过存储器305存储图像、歌曲或视频内容等。USB接口310用于接外部设备或接供电设备。

麦克风1中输入的模拟音频信号通过无线通讯模块302传送给单片机301，单片机301将该模拟音频信号传送给模数转换模块303，模数转换模块303将该模拟音频信号转换为数字音频信号，然后将该数字音频信号发送给功放电路304进行功率放大，功放电路304将放大后的数字音频信号发送给扬声器2变成音波，通过扬声器2进行播放。

本实施例中，无线通讯模块302为蓝牙模块、WiFi模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块等。通过设置多种无线通讯方式，不仅可以增加无线通讯方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用LoRa模块时，其通讯距离较远，且通讯性能较为稳定，适用于对通讯质量要求较高的场合。另外，传统技术中一般是蓝牙音箱，而没有支持多种无线通讯方式的音箱，本实用新型中的篮球式无线智能音箱支持多种无线通讯方式，增加了无线通讯方式的灵活性。

图2为本实施例中电源模块的电路原理图，图2中，该电源模块311包括电压输入端Vin、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一运算放大器A1、第二二极管D2、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第二运算放大器A2、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第一稳压管D1、第六电阻R6和电压输出端Vo，其中，电压输入端Vin分别与第一电阻R1的一端和第二电阻R2的一端连接，第一电阻R1的另一端分别与第一运算放大器A1的同相输入端、第二二极管D2的阳极、第一三极管Q1的发射极和第二三极管Q2的发射极连接，第二二极管D2的阴极分别与第一三极管Q1的基极和第一运算放大器A1的输出端连接，第一运算放大器A1的反相输入端分别与第二电阻R2的另一端和第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端接地，第一三极管Q1的集电极分别与第二三极管Q2的基极和第二运算放大器A2的输出端连接，第二运算放大器A2的同相输入端分别与第二三极管Q2的集电极、第一电容C1的一端和第一稳压管D1的一端连接，第一稳压管D1的阴极分别与第六电阻R6的一端和电压输出端Vo连接，第一电容C1的另一端和第六电阻R6的另一端均接地，第二运算放大器的电源端A2与电压输入端连接，第二运算放大器A2的反相输入端分别与第四电阻R4的一端和第五电阻R5的一端连接，第四电阻R4的另一端与电压输入端Vin连接，第五电阻R5的另一端和第二运算放大器A2的接地端均接地。

本实施例中，第二二极管D2为限流二极管，用于对第一三极管Q1的基极电流进行限流保护。限流保护的原理如下：当第一三极管Q1的基极电流较大时，通过该第二二极管D2可以降低第一三极管Q1的基极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，因此本实用新型电路的安全性和可靠性较高，满足安全用电的要求。值得一提的是，本实施例中，第二二极管D2的型号为S-102T。当然，在实际应用中，第二二极管D2也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

该电源模块311的工作原理如下：第一电阻R1、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电容C1和第一稳压管D1构成电源供电电路，第一电容C1为输入滤波电容，第六电阻R6为调节电阻，电压输入端Vin输入的电压通过第一电阻R1(小阻值分压电阻)后，在经过起开关作用的第一三极管Q1和第二三极管Q2后输出，对第一电容C1进行充电稳压，然后经过用于保护内部电路的第一稳压管D1输出稳定电压，以对负载(单片机301)提供所需直流电。

第二运算放大器A2构成稳压比较控制电路，第一电容C1上的电压值基本稳定于第二运算放大器A2的反相输入端所取得的电压基准附近，第二运算放大器A2与第二三极管Q2的基极连接，以控制第二三极管Q2的开关动作。

第一运算放大器A1构成保护比较控制电路，电源对负载供电产生的主电流经过第一电阻R1后必然产生相应电压降，将此电压值与第一运算放大器A1中反相输入端所接串联的第二电阻R2和第三电阻R3的基准电压值进行比较，产生的电压降低到由反相输入端的电压需要关断输出来保护电路的电压值后，第一运算放大器A1的输出端的电压拉低，开通用来关断第一三极管Q1。

稳压比较控制电路输出为低时，保护比较控制电路的控制作用才有效，而只有保护比较控制电路输出不为低时，稳压比较控制电路才能通过输出低电平来开通三极管。

本实施例中，第一运算放大器A1和第二运算放大器A2的型号均为LM393，当然，在实际应用中，第一运算放大器A1和第二运算放大器A2也可以采用其他型号具有相同功能的运算放大器。

本实施例中，第一三极管Q1为PNP型三极管，第二三极管Q2为PNP型三极管。当然，在实际应用中，第一三极管Q1和第二三极管Q2也可以均采用NPN型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该电源模块311还包括第七电阻R7，第七电阻R7的一端与第一三极管Q1的集电极连接，第七电阻R7的另一端分别与第二三极管Q2的基极和第二运算放大器A2的输出端连接。第七电阻R7为限流电阻，用于对第一三极管Q1的集电极电流进行限流保护。限流保护的原理如下：当第一三极管Q1的集电极电流较大时，通过该第七电阻R7可以降低第一三极管Q1的集电极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第七电阻R7的阻值为37kΩ。当然，在实际应用中，第七电阻R7的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第七电阻R7的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，该电源模块311还包括第八电阻R8，第八电阻R8的一端与第二三极管Q2的集电极连接，第八电阻R8的另一端分别与第二运算放大器A2的同相输入端、第一电容C1的一端和第一稳压管D1的阳极连接。第八电阻R8为限流二极管，用于对第二三极管Q2的集电极电流进行限流保护。限流保护的原理如下：当第二三极管Q2的集电极电流较大时，通过该第八电阻R8可以降低第二三极管Q2的集电极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第八电阻R8的阻值为42kΩ。当然，在实际应用中，第八电阻R8的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第八电阻R8的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

总之，本实施例中，由于该电源模块311中设有限流二极管，因此本实用新型电路的安全性和可靠性较高，满足安全用电的要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种篮球式无线智能音箱，其特征在于，包括外壳，所述外壳呈篮球形，所述外壳的内部设有麦克风、扬声器、电路板和电池，所述麦克风和所述扬声器均通过所述电路板与所述电池连接，所述电池与所述电路板连接，所述电路板上集成有单片机、无线通讯模块、模数转换模块、功放电路、存储器、开关按键、音量增大键、音量减小键、内存卡插口、USB接口和电源模块，所述无线通讯模块、所述模数转换模块、所述功放电路、所述存储器、所述开关按键、所述音量增大键、所述音量减小键、所述内存卡插口、所述USB接口和所述电源模块均与所述单片机连接；

所述电源模块包括电压输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一运算放大器、第二二极管、第一三极管、第二三极管、第二运算放大器、第四电阻、第五电阻、第一电容、第一稳压管、第六电阻和电压输出端，所述电压输入端分别与所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第一运算放大器的同相输入端、所述第二二极管的阳极、所述第一三极管的发射极和所述第二三极管的发射极连接，所述第二二极管的阴极分别与所述第一三极管的基极和所述第一运算放大器的输出端连接，所述第一运算放大器的反相输入端分别与所述第二电阻的另一端和所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第一三极管的集电极分别与所述第二三极管的基极和所述第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的同相输入端分别与所述第二三极管的集电极、所述第一电容的一端和所述第一稳压管的一端连接，所述第一稳压管的阴极分别与所述第六电阻的一端和所述电压输出端连接，所述第一电容的另一端和所述第六电阻的另一端均接地，所述第二运算放大器的电源端与所述电压输入端连接，所述，第二运算放大器的反相输入端分别与所述第四电阻的一端和所述第五电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述电压输入端连接，所述第五电阻的另一端和所述第二运算放大器的接地端均接地。

2.根据权利要求1所述的篮球式无线智能音箱，其特征在于，所述第二二极管的型号为S-102T。

3.根据权利要求1所述的篮球式无线智能音箱，其特征在于，所述电源模块还包括第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第七电阻的另一端分别与所述第二三极管的基极和所述第二运算放大器的输出端连接。

4.根据权利要求3所述的篮球式无线智能音箱，其特征在于，所述第七电阻的阻值为37kΩ。

5.根据权利要求1所述的篮球式无线智能音箱，其特征在于，所述电源模块还包括第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第八电阻的另一端分别与所述第二运算放大器的同相输入端、所述第一电容的一端和所述第一稳压管的阳极连接。

6.根据权利要求5所述的篮球式无线智能音箱，其特征在于，所述第八电阻的阻值为42kΩ。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的篮球式无线智能音箱，其特征在于，所述第一三极管为PNP型三极管。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的篮球式无线智能音箱，其特征在于，所述第二三极管为PNP型三极管。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的篮球式无线智能音箱，其特征在于，所述第一运算放大器和所述第二运算放大器的型号均为LM393。

10.根据权利要求1所述的篮球式无线智能音箱，其特征在于，所述无线通讯模块为蓝牙模块、WiFi模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。

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