CN220732402U - 一种用于手环控制器的供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于手环控制器的供电装置，包括Type‑C接口模块，与Type‑C接口模块连接的电池充放电管理模块，与电池充放电管理模块连接的锂电池，与Type‑C接口模块、锂电池连接的供电切换电路，与供电切换电路连接的GPS供电模块，与供电切换电路连接的微控制器和气压计供电模块，以及连接在供电切换电路与无线通信模块U6之间的过流过压保护电源模块。通过上述方案，本实用新型具有结构简单、供电可靠等优点，在穿戴式设备技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

Description

一种用于手环控制器的供电装置

技术领域

本实用新型涉及穿戴式设备技术领域，尤其是一种用于手环控制器的供电装置。

背景技术

智能手环(Smartbracelet)是一种穿戴式智能设备，其可以帮助用户记录日常生活中的锻炼、睡眠、饮食等实时数据，并将这些数据与手机、平板同步，起到通过数据指导健康生活的作用。目前，现有技术中的手环的控制回路较为复杂，且投入成本较高。不仅如此，现有技术中的手环功能较为单一。

为此，申请人特提出了一种手环控制器，其包括：微控制器U7、无线通信模块U6、气压计、GPS定位模块、SIM模块、震动马达驱动模块和指示灯模块等模块，但是，现有技术中暂无与之匹配的供电系统。另外，由于无线通信模块U6为主要的电能消耗单元，其通信传输过程中需要消耗相当于较大的能量，但是，现有的供电系统暂无相应的安全监测保护装置。

因此，急需要提出一种结构简单、供电可靠的用于手环控制器的供电装置。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于手环控制器的供电装置，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于手环控制器的供电装置，与微控制器U7、无线通信模块U6、气压计、GPS定位模块、SIM模块、震动马达驱动模块和指示灯模块连接，并向微控制器U7、无线通信模块U6、气压计、GPS定位模块、SIM模块、震动马达驱动模块和指示灯模块提供直流供电，其包括：

Type-C接口模块，外接直流供电；

电池充放电管理模块，与Type-C接口模块连接，并进行充电控制；

锂电池，与电池充放电管理模块连接，并从电池充放电管理模块获取充电电能；

供电切换电路，与Type-C接口模块、锂电池连接，并进行供电切换；

GPS供电模块，与供电切换电路连接，并向GPS定位模块提供电能；

微控制器和气压计供电模块，与供电切换电路连接，并向微控制器U7、气压计、震动马达驱动模块和指示灯模块提供电能；

以及，过流过压保护电源模块，连接在供电切换电路与无线通信模块U6之间，并向无线通信模块U6和SIM模块提供电能。

优选地，所述电池充放电管理模块为型号为XC6802A42XMR-G的电源管理芯片U1。

进一步地，所述供电切换电路包括输入阳极与接口J1连接的二极管VD3，输入阳极与锂电池连接的二极管VD4，以及栅极与接口J1连接、源极与锂电池连接的场效应管Q4；

所述二极管VD3的输出阴极、二极管VD4的输出阴极和场效应管Q4的漏极连接，并与GPS供电模块、微控制器和气压计供电模块、过流过压保护电源模块连接。

优选地，所述过流过压保护电源模块的型号为SY6283ADRC。

进一步地，所述GPS供电模块包括线性稳压器U4，并联后一端与线性稳压器U4的In引脚连接、且另一端与线性稳压器U4的EN引脚连接的电阻R13和电容C9，以及连接在线性稳压器U4的OUT引脚与GND引脚之间的电容C10。

进一步地，所述微控制器和气压计供电模块包括线性稳压器U2，以及连接在线性稳压器U2的OUT引脚与GND引脚之间的电容C5。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过设置电池充放电管理模块和供电切换电路，以实现锂电池充电、外部直流供电、锂电池供电的切换，保证整体供电可靠。

(2)本实用新型通过设置过流过压保护电源模块，其与无线通信模块U6连接，在向无线通信模块U6提供直流供电的同时，还采集无线通信模块U6的供电信息，保证其工作可靠性。

综上所述，本实用新型具有结构简单、供电可靠、多参数采集等优点，在穿戴式设备技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，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相关的附图。

图1为本实用新型的Type-C接口模块的电路原理图。

图2为本实用新型的电池充放电管理模块的电路原理图。

图3为本实用新型的供电切换电路原理图。

图4为本实用新型的GPS供电模块的电路原理图。

图5为本实用新型的微控制器和气压计供电模块的电路原理图。

图6为本实用新型的过流过压保护电源模块的电路原理图。

图7为本实用新型的SIM模块的电路原理图。

图8为本实用新型的GPS定位模块的电路原理图。

图9为本实用新型的无线通信模块U6的电路原理图。

图10为本实用新型的气压计的电路原理图。

图11为本实用新型的微控制器U7的电路原理图。

图12为本实用新型的电平转换模块的电路原理图。

图13为本实用新型的震动马达驱动模块的电路原理图。

图14为本实用新型的指示灯模块的电路原理图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例

本实施例中，术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一目标对象和第二目标对象等是用于区别不同的目标对象，而不是用于描述目标对象的特定顺序。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个处理单元是指两个或两个以上的处理单元；多个系统是指两个或两个以上的系统。

如图1至图14所示，本实施例提供了一种多参数采集的手环控制器，其能实现定位、海拔记录等，其包括STM32系列的微控制器U7，与微控制器U7连接、并进行无线通信传输的无线通信模块U6，与微控制器U7连接、并获取当前位置海拔高度数据的气压计，与微控制器U7连接、并获取当前位置信息的GPS定位模块，与无线通信模块U6连接的SIM模块，与微控制器U7连接、并获得微控制器U7下发的驱动信号的震动马达驱动模块，与微控制器U7连接、并获得微控制器U7下发的提示信号的指示灯模块，与微控制器U7连接、并对微控制器U7进行程序下载和调试的Type-C接口模块，分别与无线通信模块U6、微控制器U7和直流供电模块连接、并进行微控制器U7与无线通信模块U6的电平信号转换传输的电平转换模块，以及与微控制器U7、无线通信模块U6、气压计、GPS定位模块、SIM模块、震动马达驱动模块、电平转换模块和指示灯模块连接的直流供电模块。其中，在直流供电模块内设置有一锂电池。本实施例可实现外部直流供电、锂电池充电、锂电池供电。

在本实施例中，通过气压计采集当前位置海拔高度数据，并利用GPS定位模块获得当前位置信息，再利用无线通信模块U6进行无线通信。需要说明的是，本实施例是基于结构的改进，其内部采用的软件程序为现有成熟程序片段的组合，在此就不予赘述。

在本实施例中，Type-C接口模块即作为程序下载、调试、串口打印等功能的连接串口，又能兼顾电池充电，为系统提供供电。具体来说，Type-C接口模块包括TYPE-C接口J1，与TYPE-C接口J1连接的瞬态抑制二极管D1。

在本实施例中，该GPS定位模块包括与微控制器U7连接、且型号为N305-3的定位芯片U5，以及与定位芯片U5连接的天线。

另外，为了向佩戴者提供提醒，该震动马达驱动模块包括基极经电阻R33与微控制器U7连接、发射极接地的三极管Q1，连接在三极管Q1的基极与发射极之间的电阻R34，其中，在三极管Q1的集电极上连接有一震动马达U9。当微控制器U7下发高电平时，三极管Q1的集电极与发射极导通，震动马达U9的接地端接地导通，震动马达启动。

在本实施例中，为了获得稳定的供电，该直流供电模块包括与锂电池和TYPE-C接口J1连接的XC6802A42XMR-G电池充放电管理模块，与电池充放电管理模块连接的供电切换电路，以及与供电切换电路连接的GPS供电模块、微控制器和气压计供电模块、过流过压保护电源模块。其中，过流过压保护电源模块的型号为SY6283ADRC，且过流过压保护电源模块与无线通信模块U6连接。

在本实施例中，通过TYPE-C接口J1进行直流供电，其可以对锂电池进行充电，锂电池可对整个系统进行整体供电，以及TYPE-C接口J1可对对整个系统进行整体供电。那么，就需要一个供电切换电路，其包括输入阳极与TYPE-C接口J1连接的二极管VD3，输入阳极与锂电池连接的二极管VD4，以及栅极与TYPE-C接口J1连接、源极与锂电池连接的场效应管Q4。其中，所述二极管VD3的输出阴极、二极管VD4的输出阴极和场效应管Q4的漏极连接，并与GPS供电模块、微控制器和气压计供电模块、过流过压保护电源模块连接。当采用TYPE-C接口J1供电时，场效应管Q4的栅极为高电平，场效应管Q4的源极与漏极截止，二极管VD3导通，并采用TYPE-C接口J1进行供电。当TYPE-C接口J1与外接直流断开后，场效应管Q4的栅极为低电平，场效应管Q4的源极与漏极导通，此时，采用锂电池进行供电。场效应管Q4具有响应速度快、内阻低的特点，其能保证锂电池供电损耗低。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于手环控制器的供电装置，与微控制器U7、无线通信模块U6、气压计、GPS定位模块、SIM模块、震动马达驱动模块和指示灯模块连接，并向微控制器U7、无线通信模块U6、气压计、GPS定位模块、SIM模块、震动马达驱动模块和指示灯模块提供直流供电，其特征在于，包括：

Type-C接口模块，外接直流供电；

电池充放电管理模块，与Type-C接口模块连接，并进行充电控制；

锂电池，与电池充放电管理模块连接，并从电池充放电管理模块获取充电电能；

供电切换电路，与Type-C接口模块、锂电池连接，并进行供电切换；

GPS供电模块，与供电切换电路连接，并向GPS定位模块提供电能；

微控制器和气压计供电模块，与供电切换电路连接，并向微控制器U7、气压计、震动马达驱动模块和指示灯模块提供电能；

以及，过流过压保护电源模块，连接在供电切换电路与无线通信模块U6之间，并向无线通信模块U6和SIM模块提供电能。

2.根据权利要求1所述的一种用于手环控制器的供电装置，其特征在于，所述电池充放电管理模块为型号为XC6802A42XMR-G的电源管理芯片U1。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于手环控制器的供电装置，其特征在于，所述供电切换电路包括输入阳极与接口J1连接的二极管VD3，输入阳极与锂电池连接的二极管VD4，以及栅极与接口J1连接、源极与锂电池连接的场效应管Q4；

所述二极管VD3的输出阴极、二极管VD4的输出阴极和场效应管Q4的漏极连接，并与GPS供电模块、微控制器和气压计供电模块、过流过压保护电源模块连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于手环控制器的供电装置，其特征在于，所述过流过压保护电源模块的型号为SY6283ADRC。

5.根据权利要求1所述的一种用于手环控制器的供电装置，其特征在于，所述GPS供电模块包括线性稳压器U4，并联后一端与线性稳压器U4的In引脚连接、且另一端与线性稳压器U4的EN引脚连接的电阻R13和电容C9，以及连接在线性稳压器U4的OUT引脚与GND引脚之间的电容C10。

6.根据权利要求1所述的一种用于手环控制器的供电装置，其特征在于，所述微控制器和气压计供电模块包括线性稳压器U2，以及连接在线性稳压器U2的OUT引脚与GND引脚之间的电容C5。