CN215728812U - 一种移动照明设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子电路领域，涉及一种移动照明设备，包括：控制单元、超声波测距单元、显示单元、稳压单元、电源、LED驱动单元及LED灯，所述超声波测距单元、所述显示单元、所述稳压单元及LED驱动单元均与所述控制单元连接，所述电源与所述稳压单元连接，所述LED灯与所述LED驱动单元连接，所述控制单元包括：单片机U2、开关SW1和开关SW2，所述开关SW1一端连接单片机U2的3号引脚RA4，所述开关SW2一端连接单片机U2的4号引脚RA3，所述超声波测距单元还包括：超声波测距传感器U4、场效应管Q3及电阻R1。其优点在于，既可以将移动照明设备用于照明，还可以用于测量目标物至移动照明设备的距离，从而增强用户在使用移动照明设备时的使用体验。

Description

一种移动照明设备

技术领域

本实用新型属于电子电路领域，涉及一种移动照明设备。

背景技术

常见移动照明设备在使用时，通过按压按键对移动照明设备内的单片机进行控制操作，从而对主电路进行控制，实现对移动照明设备LED的点亮和熄灭，充当照明工具的使用；但是移动照明设备仅用于照明，使得移动照明设备的功能比较单一，并不能用于工业测量、房屋测量及距离测量等，从而难以获知移动照明设备到目标物体的距离，在获知目标物至移动照明设备的距离时，往往需要单独购买测距仪，从而导致用户在使用时不够方便，降低了用户使用移动照明设备时的体验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种超声波测距电路及其移动照明设备，既可以将移动照明设备用于照明，还可以用于测量目标物至移动照明设备的距离，从而增强用户在使用移动照明设备时的使用体验。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种超声波测距电路，包括：控制单元、超声波测距单元、显示单元、稳压单元、电源、LED驱动单元及LED灯，所述超声波测距单元、所述显示单元、所述稳压单元及LED驱动单元均与所述控制单元连接，所述电源与所述稳压单元连接，所述LED灯与所述LED驱动单元连接，所述控制单元包括：单片机 U2、开关SW1和开关SW2，所述开关SW1一端连接单片机U2的3号引脚RA4，所述开关SW2一端连接单片机U2的4号引脚RA3，所述开关SW1另一端连接所述开关SW2另一端并用于接地，所述超声波测距单元还包括：超声波测距传感器U4、场效应管Q3及电阻R1，所述超声波测距传感器U4的1号引脚VO 连接单片机U2的12号引脚RA1连接，所述超声波测距传感器U4的2号引脚 VDD连接场效应管Q3的源极，所述超声波测距传感器U4的3号引脚GND接地，所述场效应管Q3的栅极连接单片机U2的13号引脚RA0，所述电阻R1一端连接场效应管Q3的漏极，所述电阻R1另一端连接场效应管Q3的栅极。

进一步的，所述显示单元包括：显示器U3，所述显示器U3的1号引脚OUT 连接至开关SW1和开关SW2之间的连接点，所述显示器U3的3号引脚CTR 连接单片机U2的2号引脚RA5。

进一步的，所述稳压单元包括稳压芯片U1，所述稳压芯片U1的1号引脚 VIN连接电源的正连接端，所述稳压芯片U1的2号引脚GND接地，所述稳压芯片的3号引脚OUT连接至单片机U2的1号引脚VDD。

进一步的，所述LED驱动单元包括：LED驱动芯片U5，LED驱动芯片U5 的5号引脚EN连接至单片机U2的9号引脚RC1。

进一步的，所述LED驱动单元上还连接有功放单元，所述功放单元包括：放大器U6，所述放大器U6的4号引脚连接至LED驱动芯片U5的3号引脚FB，所述放大器U6的3号引脚连接单片机U2的8号引脚RC2。

进一步的，所述LED灯的正连接端与LED驱动芯片U5的1号引脚SW及 9号引脚SW2连接，所述LED灯的负连接端与放大器U6的1号引脚连接。

进一步的，所述超声波测距传感器U4还包括：超声波发射器、内部处理器及超声波接收器，所述超声波发射器及所述超声波接收器均与所述内部处理器连接，所述内部处理器与所述单片机U2连接。

进一步的，所述单片机U2的型号为PIC16F1823。

进一步的，所述场效应管Q3的型号为AO3401。

本实用新型还提供一种移动照明设备，所述移动照明设备内具有电路板，所述电路板上设有移动照明设备测距电路，所述移动照明设备的外壁上还设有安装槽，且所述安装槽靠近所述移动照明设备的出光口设置，所述超声波测距传感器U4固定安装在所述安装槽内。

本实用新型的有益效果：

通过在移动照明设备内设置超声波测距单元，能够控制开关SW1及SW2，从而实现移动照明设备超声波测距功能及照明功能的切换，在按压按键SW2后，瞄准带测量目标物，根据超声波测距传感器U4控制红外发射管发射信号，同时并通过超声波测距传感器U4的内部处理器计算超声波接收器接收到信号的时间，从而判定目标物的距离，超声波测距传感器U3通过端口VO输出信号，从单片机U2的RA1端口进入到单片机U2的内部,单片机U2能够根据接收到的信号进行处理，并通过单片机U2的RA5端口输出一个信号给显示单元，显示单元能显示出实现目标物至移动照明设备的距离，从而实现目标物至移动照明设备的距离，增强用户在使用移动照明设备时的使用体验。

附图说明

附图1是本实用新型超声波测距电路的原理示意图；

附图2是本实用新型LED驱动电路的原理示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参考附图1及附图2，一种超声波测距电路，包括：控制单元、超声波测距单元、显示单元、稳压单元、电源、LED驱动单元及LED灯，超声波测距单元、显示单元、稳压单元及LED驱动单元均与控制单元连接，电源与稳压单元连接， LED灯与LED驱动单元连接。

控制单元包括：单片机U2、开关SW1和开关SW2，开关SW1一端连接单片机U2的3号引脚RA4，开关SW2一端连接单片机U2的4号引脚RA3，开关SW1另一端连接开关SW2另一端并用于接地，单片机U2上还连接有电容 C1，电容C1的一端连接单片机U2的1号引脚VDD，单片机U2的另一端连接U2的14号引脚VSS，本实施例中，单片机U2的型号为PIC16F1823。

上述实施例中，显示单元包括：显示器U3，显示器U3的1号引脚OUT连接至开关SW1和开关SW2之间的连接点，显示器U3的2号引脚VIN连接电容C4后接地，显示器U3的3号引脚连接单片机U2的2号引脚RA5，本实施例中，显示器U3的型号为GDC02693。

上述实施例中，稳压单元包括稳压芯片U1，稳压芯片U1的1号引脚VIN 连接电源的正连接端，稳压芯片U1的1号引脚VIN与电源的正连接端之间还连接有电容C2，电容C2的另一端与电源的负连接端连接，在电容C2与电源的正连接端还连接有二极管D1,二极管D1的另一端连接至稳压芯片U1的1号引脚VIN与电容C2相连接的连接端，稳压芯片U1的2号引脚GND接地，稳压芯片U1的2号引脚GND还连接至电容C2与电源的负连接端的连接点，稳压芯片的3号引脚OUT连接至单片机U2的1号引脚VDD，稳压芯片的3号引脚 OUT还连接有电容C3，电容C3的另一端接地，本实施例中，电容C2的型号及电容C3的型号均为2.2Uf/6.3V，二极管D1的型号为RB520S，稳压芯片U1 的型号为BL8503。

上述实施例中，LED驱动单元包括：LED驱动芯片U5，LED驱动芯片U5 的5号引脚EN连接至单片机U2的9号引脚RC1，上述实施例中，LED灯的正连接端与LED驱动芯片U5的1号引脚SW及9号引脚SW2连接，具体的，LED 驱动芯片U5的9号引脚SW2与LED灯的正连接端之间还连接有电感L1，电感L1与LED灯的正连接端之间还依次连接有电容C6、电容C7及电容C8,电容 C6、电容C7及电容C8的另一端均接地，LED灯的负连接端与放大器U6的1 号引脚连接，LED驱动芯片U5的3号引脚FB连接电阻R5后与功放单元连接， LED驱动芯片U5的2号引脚OUT与LED驱动芯片U5的3号引脚FB之间串联有电阻R3，LED驱动芯片U5的3号引脚FB还连接有电阻R8，电阻R8另一端接地，LED驱动芯片U5的5号引脚EN连接至单片机U2的9号引脚RC1， LED驱动芯片U5的8号引脚VIN连接至电源的正连接端，电源的负连接端接地，电源的正连接端与LED驱动芯片U5的8号引脚VIN之间还依次连接有电容C9、电容C10及电容C5，电容C9、电容C10及电容C5的另一端均接地， LED驱动芯片U5的10号引脚GND1、11号引脚GND2及12号引脚GND均接地，本实施例中，LED驱动芯片U5的型号为MP2145，电感L1为0.47μH，电阻R3阻值为330K，电阻R5阻值为280K，电阻R8阻值为75K，电容C5及电容C6的容量均为100nF，电容C7及电容C8的型号均为22uF/10V，电容C9及电容C10的型号均为22uF/16V。

上述实施例中，LED驱动单元上还连接有功放单元，功放单元包括：放大器U6，放大器U6的1号引脚串联电阻R4后连接LED灯的负连接端，电阻R4 于LED灯的负连接端之间还连接有电阻R15，电阻R15另一端接地，在放大器 U6的4号引脚连接至LED驱动芯片U5的3号引脚FB，具体的，放大器U6 的4号引脚与LED驱动芯片U5的3号引脚FB还串联有电阻R5，放大器U6 的3号引脚连接单片机U2的8号引脚RC2，具体的，放大器U6的3号引脚与单片机U2的8号引脚RC2之间还依次串联有电阻R6及电阻R7，放大器U6 的2号引脚与放大器U6的3号引脚之间还串联有电阻R10，电阻R10与电阻 R6之间还连接有电容C12，电容C12另一端接地，电阻R6与电阻R7之间还连接有电容C13，电容C13另一端接地，放大器U6的5号引脚串联电阻R2后连接至LED灯的正连接端，在电阻R2与放大器U6的5号引脚之间还连接有电容 C11，电容C11另一端接地，本实施例中，放大器U6型号为TLV333，电阻R2 阻值为100R，电阻R4阻值为20k，电阻R6阻值为200k，电阻R7阻值为470k，电阻R15阻值为10mR，电阻R10阻值为20k，电容C11容量为100nF，电容C12及电容C3容量均为100nF。

上述实施例中，超声波测距单元还包括：超声波测距传感器U4、场效应管 Q3及电阻R1，超声波测距传感器U4的1号引脚VO连接单片机U2的12号引脚RA1连接，超声波测距传感器U4的2号引脚VDD连接场效应管Q3的源极，超声波测距传感器U4的3号引脚GND接地，场效应管Q3的栅极连接单片机 U2的13号引脚RA0，电阻R1一端连接场效应管Q3的漏极，电阻R1另一端连接场效应管Q3的栅极，超声波测距传感器U4还包括：超声波发射器、内部处理器及超声波接收器，超声波发射器及超声波接收器均与内部处理器连接，内部处理器与单片机U2连接，本实施例中，场效应管Q3的型号为AO3401，电阻R1的阻值为10K。

工作原理：

在开关SW1按下时，单片机U2的IO端口AN3，检测到一个低电平信号，经过单片机U2内部处理，通过端口RC1和RC2输出一个高电平去控制LED驱动芯片U5工作，LED驱动芯U5通过内部处理，使得电源能够给LED灯供电，并通过放大器U6控制恒流输出，从而控制LED灯亮；

在开关SW2按下时，单片机U2的4号引脚RA3，检测到一个低电平信号，经过单片机U2内部处理，单片机U2的12号引脚RA1输出一个信号去控制超声波测距传感器U4，超声波发射器会发射超声波，当超声波信号遇到障碍物的时候，超声波在物体上会发生反射，反射的信号被超声波测距传感器U4内的超声波接收器接收以后，位于超声波测距传感器U3内的内部计数器通过计算有效输入脉冲信号，所进入的有效时钟脉冲时间,超声波测距传感器U3将输入脉冲信号转变为电脉冲信号，经过超声波测距传感器U3内部放大，进入超声波测距传感器U3的内部处理器，内部处理器计算从开门到关门期间，所进入的有效时钟脉冲的时间，根据测距公式L＝Ct/2(L-测量距离；C-超声波的传播速度；T- 传播的时间)经过运算得到目标距离，计算出的目标距离后由超声波测距传感器U3的1号引脚VO经过单片机的12号引脚RA1传输信号到单片机U2，单片机U2检测到目标距离输入，经过内部处理后给将处理信号发送给显示器U3，显示器U3检测到信号输入，则显示出相应的距离读数。

本实用新型还提供一种移动照明设备，所述移动照明设备内具有电路板，所述电路板上设有超声波测距电路，所述移动照明设备的外壁上还设有安装槽，且所述安装槽靠近所述移动照明设备的出光口设置，所述超声波测距传感器U4 固定安装在所述安装槽内。

以上所述的实施例，只是本实用新型的较优选的具体方式之一，本领域的技术员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种移动照明设备，其特征在于，所述移动照明设备内设有电路板，所述电路板上设有超声波测距电路,所述移动照明设备的外壁上还设有安装槽，所述安装槽靠近所述移动照明设备的出光口设置，所述超声波测距电路包括：控制单元、超声波测距单元、显示单元、稳压单元、电源、LED驱动单元及LED灯，所述超声波测距单元、所述显示单元、所述稳压单元及LED驱动单元均与所述控制单元连接，所述电源与所述稳压单元连接，所述LED灯与所述LED驱动单元连接，所述控制单元包括：单片机U2、开关SW1和开关SW2，所述开关SW1一端连接单片机U2的3号引脚RA4，所述开关SW2一端连接单片机U2的4号引脚RA3，所述开关SW1另一端连接所述开关SW2另一端并用于接地，所述超声波测距单元还包括：超声波测距传感器U4、场效应管Q3及电阻R1，所述超声波测距传感器U4的1号引脚VO连接单片机U2的12号引脚RA1连接，所述超声波测距传感器U4的2号引脚VDD连接场效应管Q3的源极，所述超声波测距传感器U4的3号引脚GND接地，所述场效应管Q3的栅极连接单片机U2的13号引脚RA0，所述电阻R1一端连接场效应管Q3的漏极，所述电阻R1另一端连接场效应管Q3的栅极，所述超声波测距传感器U4固定安装在所述安装槽内。

2.根据权利要求1所述的一种移动照明设备，其特征在于，所述显示单元包括：显示器U3，所述显示器U3的1号引脚OUT连接至开关SW1和开关SW2之间的连接点，所述显示器U3的3号引脚CTR连接单片机U2的2号引脚RA5。

3.根据权利要求1所述的一种移动照明设备，其特征在于，所述稳压单元包括稳压芯片U1，所述稳压芯片U1的1号引脚VIN连接电源的正连接端，所述稳压芯片U1的2号引脚GND接地，所述稳压芯片的3号引脚OUT连接至单片机U2的1号引脚VDD。

4.根据权利要求1所述的一种移动照明设备，其特征在于，所述LED驱动单元包括：LED驱动芯片U5，LED驱动芯片U5的5号引脚EN连接至单片机U2的9号引脚RC1。

5.根据权利要求4所述的一种移动照明设备，其特征在于，所述LED驱动单元上还连接有功放单元，所述功放单元包括：放大器U6，所述放大器U6的4号引脚连接至LED驱动芯片U5的3号引脚FB，所述放大器U6的3号引脚连接单片机U2的8号引脚RC2。

6.根据权利要求5所述的一种移动照明设备，其特征在于，所述LED灯的正连接端与LED驱动芯片U5的1号引脚SW及9号引脚SW2连接，所述LED灯的负连接端与放大器U6的1号引脚连接。

7.根据权利要求1所述的一种移动照明设备，其特征在于，所述超声波测距传感器U4还包括：超声波发射器、内部处理器及超声波接收器，所述超声波发射器及所述超声波接收器均与所述内部处理器连接，所述内部处理器与所述单片机U2连接。

8.根据权利要求1所述的一种移动照明设备，其特征在于，所述单片机U2的型号为PIC16F1823。

9.根据权利要求1所述的一种移动照明设备，其特征在于，所述场效应管Q3的型号为AO3401。

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