專利名稱：一種電池電量指示電路、指示裝置及燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子領(lǐng)域，尤其涉及ー種電池電量指示電路、指示裝置及燈具。
背景技術(shù)：
目前通常采用比較器估算電池的剰余電量，并由發(fā)光器件對電池電量作相應(yīng)顯示，但是由于比較器的識別精度較低，因此無法實現(xiàn)準(zhǔn)確顯示，特別在電池的剰余電量將要耗盡時，無法及時作出提示，導(dǎo)致用戶在毫無準(zhǔn)備的情況下失去電源，造成不必要的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的在于提供ー種電池電量指示電路，旨在解決目前電池電量指示電路顯示精確度低，無法在電池即將耗盡時作出提示的問題。本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，ー種電池電量指示電路，與電池連接，所述電池電量指示電路包括:電壓轉(zhuǎn)換單元，所述電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端與所述電池的正極連接，用于對電池電壓采樣，并將模擬的采樣電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；顯示單元，所述顯示単元的多個輸入端與所述電壓轉(zhuǎn)換單元的多個輸出端連接，用于根據(jù)所述數(shù)字信號的控制，顯示電池電量。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種采用上述電池電量指示電路的電池電量指示裝置。本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種采用上述電池電量指示裝置的燈具。在本發(fā)明實施例中，利用單片機對電池剩余電量采樣，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后精確控制顯示，提高了顯示精確度，并在電池電量過低時發(fā)出報警信號，提示用戶及時更換電源，方便用戶實時掌握電池剩余電量的情況。


圖1為本發(fā)明一實施例提供的電池電量指示電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中的電池電量指示電路的電路原理圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進ー步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實施例利用單片機對電池剩余電量采樣，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后精確控制電量顯示，并在電池電量過低時發(fā)出報警信號，提示用戶更換電源。圖1示出本發(fā)明實施例提供的電池電量指示電路的結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。
該電池電量指示電路可以應(yīng)用于各種系列的電池電量指示裝置中精確指示電池電量。作為本發(fā)明一實施例提供的電池電量指示電路，與電池連接，該電路包括:電壓轉(zhuǎn)換單元1，該電壓轉(zhuǎn)換單元I的輸入端與電池的正極連接，用于對電池電壓采樣，并將模擬的采樣電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；顯示單元2，該顯示単元2的多個輸入端與電壓轉(zhuǎn)換單元I的多個輸出端連接，用于根據(jù)數(shù)字信號的控制，顯示電池電量。以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的實現(xiàn)進行詳細說明。圖2示出圖1中的電池電量指示電路的電路原理圖，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。 在本發(fā)明實施例中，電壓轉(zhuǎn)換單元I包括:單片機U1、電阻R4、電阻R5、電阻R6 ;電阻R4的一端為電壓轉(zhuǎn)換單元I的輸入端，電阻R4的另一端通過電阻R5接地，電阻R4與電阻R5的公共端與單片機Ul的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端A/D連接，單片機Ul的接地端GND接地，單片機Ul的電源端V。。與電源電壓連接，單片機Ul的復(fù)位端R通過電阻R6與電源電壓連接，單片機Ul的輸出端1/01、1/02、1/03為電壓轉(zhuǎn)換單元I的多個輸出端。顯示單元2包括:電阻R1、電阻R2、電阻R3、第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3、第一發(fā)光器件LEDl、第二發(fā)光器件LED2以及第三發(fā)光器件LED3 ；第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3的輸入端分別通過電阻R1、電阻R2、電阻R3與電源電壓連接，第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3的控制端分別為顯示單元2的多個輸入端與單片機Ul的輸出端1/01、1/02、1/03對應(yīng)連接，第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3的輸出端分別與第一發(fā)光器件LED1、第二發(fā)光器件LED2、第三發(fā)光器件LED3的輸入端連接，第一發(fā)光器件LED1、第二發(fā)光器件LED2、第三發(fā)光器件LED3的輸出端同時接地。作為本發(fā)明ー實施例，第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3均可以采用NPN型三極管，第一開關(guān)管為NPN型三極管Ql，NPN型三極管Ql的基極為第一開關(guān)管的控制端，NPN型三極管Ql的集電極通過電阻Rl與電源電壓連接，NPN型三極管Ql的發(fā)射極與第一發(fā)光器件的輸入端連接；第二開關(guān)管為NPN型三極管Q2，NPN型三極管Q2的基極為第二開關(guān)管的控制端，NPN型三極管Q2的集電極通過電阻R2與電源電壓連接，NPN型三極管Q2的發(fā)射極與第二發(fā)光器件的輸入端連接；第三開關(guān)管為NPN型三極管Q3，NPN型三極管Q3的基極為第三開關(guān)管的控制端，NPN型三極管Q3的集電極通過電阻R3與電源電壓連接，NPN型三極管Q3的發(fā)射極與第三發(fā)光器件的輸入端連接。作為本發(fā)明ー實施例，第一開關(guān)管為N型MOS管NM0S1，N型MOS管NMOSl的柵極為第一開關(guān)管的控制端，N型MOS管NMOSl的漏極通過電阻Rl與電源電壓連接，N型MOS管NMOSl的源級與第一發(fā)光器件的輸入端連接；第二開關(guān)管為N型MOS管NM0S2，N型MOS管NM0S2的柵極為第二開關(guān)管的控制端，N型MOS管匪0S2的漏極通過電阻R2與電源電壓連接，N型MOS管NM0S2的源級與第二發(fā)光器件的輸入端連接；第三開關(guān)管為N型MOS管NM0S3，N型MOS管NM0S3的柵極為第三開關(guān)管的控制端，N型MOS管NM0S3的漏極通過電阻R3與電源電壓連接，N型MOS管NM0S3的源級與第三發(fā)光器件的輸入端連接。作為本發(fā)明ー實施例，第一發(fā)光器件LED1、第二發(fā)光器件LED2、第三發(fā)光器件LED3均可以采用小信號發(fā)光二極管以減少顯示功耗，第一發(fā)光器件LED1、第二發(fā)光器件LED2、第三發(fā)光器的輸入端為小信號發(fā)光二極管的陽極，第一發(fā)光器件LED1、第二發(fā)光器件LED2、第三發(fā)光器的輸出端為小信號發(fā)光二極管的陰極。作為本發(fā)明一優(yōu)選實施例,該電池電量指示電路還包括:穩(wěn)壓單元3，用于將電池BT電壓轉(zhuǎn)換穩(wěn)定的電源電壓為電壓轉(zhuǎn)換單元I供電。作為本發(fā)明ー實施例，穩(wěn)壓單元3可以采用5V的三端穩(wěn)壓器件U2。在本發(fā)明實施例中，當(dāng)單片機Ul對電池電量采樣時，電池BT的電壓經(jīng)過電阻R1、電阻R2分壓后，輸入給單片機Ul，該單片機Ul具有A/D轉(zhuǎn)換功能和至少3個I/O接ロ，當(dāng)單片機Ul上電后，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換得到電池電壓值Vbt，三端穩(wěn)壓器件U2用于對單片機Ul的電源穩(wěn)壓，電阻R6為上拉電阻，此處電源電壓V。。做為A/D轉(zhuǎn)換的基準(zhǔn)電壓，為了消除誤差，取得較精確的采樣電壓值，電池電壓值Vbt可以通過多次采樣取平均值獲得，單片機Ul根據(jù)電池電壓Vbt的大小判斷電池剩余電量的多少。當(dāng)電池電量足夠高時(可以通過單片機Ul設(shè)置為剩余電量>80%電池容量)，單片機Ul的三個I/O接ロ分別輸出高電平時，三極管Ql、三極管Q2、三極管Q3導(dǎo)通，發(fā)光二極管LED1、發(fā)光二極管LED2、發(fā)光二極管LED3點亮，電阻R1、電阻R2、電阻R3為限流電阻；當(dāng)30%電池容量<剩余電量< 80%時，單片機Ul的兩個I/O接ロ輸出高電平，控制點亮兩顆發(fā)光二極管；當(dāng)10%電池容量<剩余電量< 30%時，單片機Ul的ー個I/O接ロ輸出高電平，控制點亮ー顆發(fā)光二極管；當(dāng)電池電量過低時(可以通過單片機Ul設(shè)置為剩余電量< 10%電池容量)，單片機Ul的三個I/O接ロ分別輸出低頻PWM信號，控制發(fā)光二極管LED1、發(fā)光二極管LED2、發(fā)光二極管LED3以一定頻率閃爍，作為報警，提示用戶電池即將耗盡。作為本發(fā)明ー實施例，當(dāng)電池電量過低時也可以通過單片機的任一 I/O接ロ輸出低頻PWM信號，控制ー顆LED閃爍。作為本發(fā)明一實施例，該電池電量指示電路優(yōu)選對多個串聯(lián)的鋰電或鎳氫電池進行電量顯示，并且可以根據(jù)不同系列的單片機相應(yīng)改變其外圍應(yīng)用器件的連接，并相應(yīng)增加其單片機的輔助控制功能。本發(fā)明還提供一種采用上述電池電量指示電路的電池電量指示裝置。 本發(fā)明還提供一種采用上述電池電量指示裝置的燈具。在本發(fā)明實施例中，利用單片機對電池剩余電量采樣，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后精確控制顯示，大大提高了顯示精確度，并在電池電量過低時發(fā)出報警信號，提示用戶及時更換電源，方便用戶實時掌握電池剩余電量的情況，該電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電池電量指示電路,所述電池電量指示電路與電池連接,其特征在于,所述電池電量指示電路包括: 電壓轉(zhuǎn)換單元，所述電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端與所述電池的正極連接，用于對電池電壓采樣，并將模擬的采樣電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號； 顯示單元，所述顯示単元的多個輸入端與所述電壓轉(zhuǎn)換單元的多個輸出端連接，用于根據(jù)所述數(shù)字信號的控制，顯示電池電量。
2.按權(quán)利要求1所述的電池電量指示電路，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)換單元包括: 單片機U1、電阻R4、電阻R5、電阻R6 ； 所述電阻R4的一端為所述電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端，所述電阻R4的另一端通過所述電阻R5接地，所述電阻R4與所述電阻R5的公共端與所述單片機Ul的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端連接，所述單片機Ul的接地端接地，所述單片機Ul的電源端與電源電壓連接，所述單片機Ul的復(fù)位端通過所述電阻R6與電源電壓連接，所述單片機Ul的多個輸出端為所述電壓轉(zhuǎn)換單兀的多個輸出端。
3.按權(quán)利要求1所述的電池電量指示電路，其特征在于，所述顯示單元包括: 電阻R1、電阻R2、電阻R3、第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管、第一發(fā)光器件、第二發(fā)光器件以及第三發(fā)光器件； 所述第一開關(guān)管、所述第二開關(guān)管、所述第三開關(guān)管的輸入端分別通過所述電阻R1、所述電阻R2、所述電阻R3與電源電壓連接，所述第一開關(guān)管、所述第二開關(guān)管、所述第三開關(guān)管的控制端分別為所述顯示単元的多個輸入端，所述第一開關(guān)管、所述第二開關(guān)管、所述第三開關(guān)管的輸出端分別與所述第一發(fā)光器件、所述第二發(fā)光器件、所述第三發(fā)光器件的輸入端連接，所述第一發(fā)光 器件、所述第二發(fā)光器件、所述第三發(fā)光器件的輸出端同時接地。
4.按權(quán)利要求3所述的電池電量指示電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管為NPN型三極管Ql，所述NPN型三極管Ql的基極為所述第一開關(guān)管的控制端，所述NPN型三極管Ql的集電極通過所述電阻Rl與電源電壓連接，所述NPN型三極管Ql的發(fā)射極與所述第一發(fā)光器件的輸入端連接； 所述第二開關(guān)管為NPN型三極管Q2，所述NPN型三極管Q2的基極為所述第二開關(guān)管的控制端，所述NPN型三極管Q2的集電極通過所述電阻R2與電源電壓連接，所述NPN型三極管Q2的發(fā)射極與所述第二發(fā)光器件的輸入端連接； 所述第三開關(guān)管為NPN型三極管Q3，所述NPN型三極管Q3的基極為所述第三開關(guān)管的控制端，所述NPN型三極管Q3的集電極通過所述電阻R3與電源電壓連接，所述NPN型三極管Q3的發(fā)射極與所述第三發(fā)光器件的輸入端連接。
5.按權(quán)利要求3所述的電池電量指示電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管為N型MOS管NM0S1，所述N型MOS管NMOSl的柵極為所述第一開關(guān)管的控制端，所述N型MOS管NMOSl的漏極通過所述電阻Rl與電源電壓連接，所述N型MOS管NMOSl的源級與所述第一發(fā)光器件的輸入端連接； 所述第二開關(guān)管為N型MOS管NM0S2，所述N型MOS管NM0S2的柵極為所述第二開關(guān)管的控制端，所述N型MOS管NM0S2的漏極通過所述電阻R2與電源電壓連接，所述N型MOS管NM0S2的源級與所述第二發(fā)光器件的輸入端連接； 所述第三開關(guān)管為N型MOS管NM0S3，所述N型MOS管NM0S3的柵極為所述第三開關(guān)管的控制端，所述N型MOS管NM0S3的漏極通過所述電阻R3與電源電壓連接，所述N型MOS管NM0S3的源級與所述第三發(fā)光器件的輸入端連接。
6.按權(quán)利要求3所述的電池電量指示電路，其特征在于，所述第一發(fā)光器件、所述第二發(fā)光器件、所述第三發(fā)光器件均為小信號發(fā)光二極管，所述第一發(fā)光器件、所述第二發(fā)光器件、所述第三發(fā)光器的輸入端為所述小信號發(fā)光二極管的陽極，所述第一發(fā)光器件、所述第ニ發(fā)光器件、所述第三發(fā)光器的輸出端為所述小信號發(fā)光二極管的陰極。
7.按權(quán)利要求1所述的電池電量指示電路，其特征在于，所述電池電量指示電路還包括: 穩(wěn)壓單元，用于將電池電壓轉(zhuǎn)換穩(wěn)定的電源電壓為所述電壓轉(zhuǎn)換單元供電。
8.按權(quán)利要求7所述的電池電量指示電路，其特征在于，所述穩(wěn)壓單元為三端穩(wěn)壓器件。
9.一種電池電量指示裝置，其特征在于，所述裝置的電池電量指示電路為如權(quán)利要求1至8任一項所述的電池電量指示電路。
10.一種燈具，其特征在于，所述燈具中的電池電量指示裝置為如權(quán)利要求9所述的電池電量指示 裝置。
全文摘要
本發(fā)明適用于電子領(lǐng)域，提供了一種電池電量指示電路、指示裝置及燈具，所述電路與電池連接，包括電壓轉(zhuǎn)換單元，所述電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端與所述電池的正極連接，用于對電池電壓采樣，并將模擬的采樣電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；顯示單元，所述顯示單元的多個輸入端與所述電壓轉(zhuǎn)換單元的多個輸出端連接，用于根據(jù)所述數(shù)字信號的控制，顯示電池電量。本發(fā)明利用單片機對電池剩余電量采樣，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后精確控制顯示，提高了顯示精確度，并在電池電量過低時發(fā)出報警信號，提示用戶及時更換電源，方便用戶實時掌握電池剩余電量的情況。
文檔編號G01R31/36GK103091634SQ20111033748
公開日2013年5月8日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者周明杰, 邵賢輝 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司