一種具有Zigbee功能的無線充電設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及無線充電器領(lǐng)域，尤其涉及一種可以通過Zigbee進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的無線充電設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前的無線充電技術(shù)以電磁感應(yīng)式和磁共振式兩者最為流行。電磁感應(yīng)式無線充電技術(shù)的特點(diǎn)是充電距離短、感應(yīng)線圈的直徑比較小、工作頻率比較低，現(xiàn)在主要以QI標(biāo)準(zhǔn)為主要的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；磁共振式無線充電的特點(diǎn)是充電距離相對(duì)較長、感應(yīng)線圈直徑比較大、工作頻率比較高，現(xiàn)在主要以A4WP標(biāo)準(zhǔn)為主要的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]但是無論是基于QI標(biāo)準(zhǔn)的無線充電器還是A4WP標(biāo)準(zhǔn)的無線充電器，都存在一定的問題，即充電設(shè)備和其他設(shè)備(例如被充電設(shè)備或其他遠(yuǎn)處設(shè)備)無法進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，無法進(jìn)行在充電過程中的控制和監(jiān)測，只能實(shí)現(xiàn)單一的充電功能，對(duì)于充電速率或者充電等級(jí)都不能很好的控制、監(jiān)測、反饋。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和通訊并能對(duì)充電速率和充電等級(jí)進(jìn)行監(jiān)測和控制的具有Zigbee功能的無線充電設(shè)備。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種具有Zigbee功能的無線充電設(shè)備，包括單片機(jī)，該單片機(jī)連有供電模塊、信號(hào)預(yù)處理模塊、功率變換模塊、外部晶振和Zigbee模塊，所述Zigbee模塊內(nèi)設(shè)有可接收遠(yuǎn)處設(shè)備發(fā)出的指令并進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的Zigbee芯片，該Zigbee模塊外接有天線，Zigbee模塊與天線之間連有匹配電路,所述功率變換模塊通過線圈匹配無線充電接收器，所述信號(hào)預(yù)處理模塊通過線圈匹配無線充電發(fā)送器。
[0006]進(jìn)一步地，所述Zigbee模塊外部連有供電模塊、外部晶振和外擴(kuò)存儲(chǔ)器，該Zigbee模塊可與其他外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和通訊并將信息傳給單片機(jī)，可以檢測和控制充電過程和狀態(tài)。
[0007]進(jìn)一步地，所述單片機(jī)和Zigbee模塊通過同步通信傳輸數(shù)據(jù)，該同步通信包括時(shí)鐘端、片選端、數(shù)據(jù)發(fā)送端、數(shù)據(jù)接收端、休眠端和中斷輸出端。
[0008]進(jìn)一步地，所述功率變換模塊包括全橋逆變電路及其場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路，該場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路采用驅(qū)動(dòng)芯片。
[0009]進(jìn)一步地，所述無線充電接收器包含調(diào)制模塊，該調(diào)制模塊可將功率變換模塊發(fā)出的高頻交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成調(diào)制信號(hào)，該調(diào)制信號(hào)包含充電狀態(tài)信息。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，采用單片機(jī)與Zigbee模塊配合，Zigbee模塊中的Zigbee芯片可接收遠(yuǎn)處設(shè)備發(fā)出的指令并進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，并將信息反饋給單片機(jī)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)充電設(shè)備和遠(yuǎn)處設(shè)備可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和通訊，可對(duì)充電速率和充電等級(jí)進(jìn)行監(jiān)測和控制，使得無線充電器有更廣泛的應(yīng)用，符合市場需求，適合大規(guī)模推廣。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型的功率變換模塊圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型的信號(hào)預(yù)處理模塊框圖；
[0014]圖4為本實(shí)用新型的單片機(jī)與Zigbee模塊的通信框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1-4所示,一種具有Zigbee功能的無線充電設(shè)備,包括單片機(jī),該單片機(jī)連有供電模塊、信號(hào)預(yù)處理模塊、功率變換模塊、外部晶振和Zigbee模塊，所述Zigbee模塊內(nèi)設(shè)有可接收遠(yuǎn)處設(shè)備發(fā)出的指令并進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的Zigbee芯片，該Zigbee模塊外接有天線，Zigbee模塊與天線之間連有匹配電路，所述功率變換模塊通過線圈匹配無線充電接收器，所述信號(hào)預(yù)處理模塊通過線圈匹配無線充電發(fā)送器，所述Zigbee模塊外部連有供電模塊、外部晶振和外擴(kuò)存儲(chǔ)器，該Zigbee模塊可與其他外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和通訊并將信息傳給單片機(jī)，可以檢測和控制充電過程和狀態(tài)，所述Zigbee模塊主要負(fù)責(zé)與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，單片機(jī)和Zigbee模塊通過同步通信傳輸數(shù)據(jù)，除了普通的同步通信所需的時(shí)鐘端、片選端、數(shù)據(jù)發(fā)送端和數(shù)據(jù)接受端之外，還需要休眠端和中斷輸出端，Zigbee芯片的中斷端口產(chǎn)生中斷并且Zigbee芯片的同步通信片選使能端置低從而開始同步通信傳輸數(shù)據(jù)，如果有需要可以擴(kuò)展外部FLASH ROM或者EEPR0M，部分網(wǎng)絡(luò)協(xié)議程序固件可通過異步串口下載到芯片內(nèi)部；所述功率變換模塊主要負(fù)責(zé)將直流電變成交流電，該模塊由全橋逆變電路及其場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路組成，該場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路采用驅(qū)動(dòng)芯片，因?yàn)榉至⒃罱ǖ尿?qū)動(dòng)電路雖然可以降低成本，但驅(qū)動(dòng)效果不如驅(qū)動(dòng)芯片好，而且會(huì)降低傳輸效率；所述信號(hào)預(yù)處理模塊首先負(fù)責(zé)將10KHz左右的調(diào)制信號(hào)解調(diào)，得到2KHz左右的解調(diào)信號(hào)，其次將采樣得到的電流信號(hào)濾波放大送入處理器，交由處理器進(jìn)行過流保護(hù)，還有就是將預(yù)處理得到的電流和電壓相乘得到的功率送入處理器做異物檢測，該信號(hào)預(yù)處理模塊如圖3所示；所述無線充電接收器包含調(diào)制模塊，該調(diào)制模塊可將功率變換模塊發(fā)出的高頻交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成調(diào)制信號(hào)，該調(diào)制信號(hào)包含充電狀態(tài)信息，該調(diào)制信號(hào)反饋給無線充電發(fā)送器；所述供電模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)各芯片提供電源，需要用到的電壓為3.3V和12V，輸入端為USB-micro，輸入電壓為5V左右。
[0016]當(dāng)單片機(jī)提供兩路脈寬調(diào)制信號(hào)時(shí)，功率變換模塊能產(chǎn)生100-200KHZ的高頻交流信號(hào)，這一信號(hào)通過線圈耦合到無線充電接收器，經(jīng)過接收器的調(diào)制模塊得到調(diào)制信號(hào)，該調(diào)制信號(hào)包含了各種充電狀態(tài)信息，此調(diào)制信號(hào)反饋給無線充電發(fā)送器，再經(jīng)過線圈發(fā)送給信號(hào)預(yù)處理模塊，經(jīng)過信號(hào)預(yù)處理模塊得到包含充電狀態(tài)信息的信號(hào)，之后送入單片機(jī)進(jìn)行處理得到包含充電狀態(tài)的數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，其一，可以調(diào)整兩路脈寬調(diào)制信號(hào)的占空比或者頻率，從而自動(dòng)調(diào)整輸出電壓或者電流的大??；其二，可以做過流保護(hù)和異物檢測；其三，可以將數(shù)據(jù)通過同步通信傳輸給Zigbee芯片，通過Zigbee芯片對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理經(jīng)天線傳送到遠(yuǎn)處設(shè)備，遠(yuǎn)處設(shè)備可以用來檢測充電效果，包括充電速率和充電等級(jí)，遠(yuǎn)處設(shè)備可以是手機(jī)等電子產(chǎn)品，比如手機(jī)定制一個(gè)專門控制充電功能的應(yīng)用軟件，通過這款軟件設(shè)置充電速率或者充電等級(jí)，手機(jī)應(yīng)用程序發(fā)送指令，該指令無線傳送給Zigbee芯片，然后Zigbee芯片將信息傳給單片機(jī)，單片機(jī)處理信息從而控制無線充電。
[0017]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單,采用單片機(jī)與Zigbee模塊配合,Zigbee模塊中的Zigbee芯片可接收遠(yuǎn)處設(shè)備發(fā)出的指令并進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，并將信息反饋給單片機(jī)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)充電設(shè)備和遠(yuǎn)處設(shè)備可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和通訊，可對(duì)充電速率和充電等級(jí)進(jìn)行監(jiān)測和控制，使得無線充電器有更廣泛的應(yīng)用，符合市場需求，適合大規(guī)模推廣。
[0018]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行同等替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神與范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有Zigbee功能的無線充電設(shè)備，其特征在于，包括單片機(jī)，該單片機(jī)連有供電模塊、信號(hào)預(yù)處理模塊、功率變換模塊、外部晶振和Zigbee模塊，所述Zigbee模塊內(nèi)設(shè)有可接收遠(yuǎn)處設(shè)備發(fā)出的指令并進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的Zigbee芯片，該Zigbee模塊外接有天線，Zigbee模塊與天線之間連有匹配電路，所述功率變換模塊通過線圈匹配無線充電接收器，所述信號(hào)預(yù)處理模塊通過線圈匹配無線充電發(fā)送器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有Zigbee功能的無線充電設(shè)備，其特征在于，所述Zigbee模塊外部連有供電模塊、外部晶振和外擴(kuò)存儲(chǔ)器,該Zigbee模塊可與其他外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和通訊并將信息傳給單片機(jī)，可以檢測和控制充電過程和狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有Zigbee功能的無線充電設(shè)備，其特征在于，所述單片機(jī)和Zigbee模塊通過同步通信傳輸數(shù)據(jù)，該同步通信包括時(shí)鐘端、片選端、數(shù)據(jù)發(fā)送端、數(shù)據(jù)接收端、休眠端和中斷輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有Zigbee功能的無線充電設(shè)備，其特征在于，所述功率變換模塊包括全橋逆變電路及其場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路，該場效應(yīng)管驅(qū)動(dòng)電路采用驅(qū)動(dòng)芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有Zigbee功能的無線充電設(shè)備，其特征在于，所述無線充電接收器包含調(diào)制模塊，該調(diào)制模塊可將功率變換模塊發(fā)出的高頻交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成調(diào)制信號(hào)，該調(diào)制信號(hào)包含充電狀態(tài)信息。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有Zigbee功能的無線充電設(shè)備，包括單片機(jī)，該單片機(jī)連有供電模塊、信號(hào)預(yù)處理模塊、功率變換模塊、外部晶振和Zigbee模塊，所述Zigbee模塊內(nèi)設(shè)有可接收遠(yuǎn)處設(shè)備發(fā)出的指令并進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的Zigbee芯片，該Zigbee模塊外接有天線，Zigbee模塊與天線之間連有匹配電路，所述功率變換模塊通過線圈匹配無線充電接收器，所述信號(hào)預(yù)處理模塊通過線圈匹配無線充電發(fā)送器，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，采用單片機(jī)與Zigbee模塊配合，Zigbee模塊中的Zigbee芯片可接收遠(yuǎn)處設(shè)備發(fā)出的指令并進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，并將信息反饋給單片機(jī)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)充電設(shè)備和遠(yuǎn)處設(shè)備可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和通訊，可對(duì)充電速率和充電等級(jí)進(jìn)行監(jiān)測和控制。
【IPC分類】H02J7-00, H02J17-00
【公開號(hào)】CN204349497
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420830702
【發(fā)明人】林谷
【申請(qǐng)人】林谷
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年12月24日