智能卷尺和智能卷尺电路的制作方法_2

文档序号:10367996阅读:来源:国知局
红外收发模块无需实时保持工作状态,节省了电能消耗,减少了智能卷尺的功耗,从而避免频繁更换电池,节省电池的成本。另外,测量模式还可以由按键模块切换,可适应不同场合的测量,智能化程度高。
【附图说明】
[0034]图1为本实用新型智能卷尺电路的结构框图。
[0035]图2为本实用新型智能卷尺电路中MCU控制模块、时钟模块、蓝牙模块和按键模块的电路图。
[0036]图3为本实用新型智能卷尺电路中红外装置的结构框图。
[0037]图,4为本实用新型智能卷尺电路中第一发射单元的电路图。
[0038]图5为本实用新型智能卷尺电路中第二发射单元的电路图。
[0039]图6为本实用新型智能卷尺电路中第一接收单元的电路图。
[0040]图7为本实用新型智能卷尺电路中第二接收单元的电路图。
[0041 ]图8为本实用新型智能卷尺电路中码盘电路与PCB板的示意图。
[0042]图9为本实用新型智能卷尺电路中码盘电路的结构图。
[0043]图10为本实用新型智能卷尺电路中码盘电路的电路图。
[0044]图11为本实用新型智能卷尺电路中显示模块的电路图。
[0045]图12为本实用新型智能卷尺电路中供电模块的电路图。
【具体实施方式】
[0046]本实用新型提供智能卷尺和智能卷尺电路,为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0047]请参阅图1,本实用新型提供的智能卷尺包括:MCU控制模块10、时钟模块20、蓝牙模块30、按键模块40、显示模块50、红外发射模块60、红外接收模块70和码盘电路90。所述时钟模块20、蓝牙模块30、按键模块40、显示模块50、红外发射模块60、红外接收模块70和码盘电路90均连接MCU控制模块10,红外发射模块60连接红外接收模块70。
[0048]其中,MCU控制模块用于控制智能卷尺的硬件电路的工作状态,时钟模块20用于提供时钟信号,蓝牙模块30用于接收无线信息,如体重数据、身高数据等。按键模块40用于切换智能卷尺的测量模式,如标准模式,腰围测量模式等。所述显示模块50用于显示测量数据,红外发射模块60用于根据开关信号在预设时间内持续发出红外光照射卷尺带的格雷码,及根据格雷码的反射光生成对应的电流信号,红外接收模块70用于将所述电流信号转换成电压信号并进行消抖抗扰处理,所述MCU控制模块10用于控制智能卷尺的硬件电路的工作状态,即控制智能卷尺的整体功能。
[0049]本实用新型提供的智能卷尺电路中,在测量拉出码带时,智能卷尺的电刷转动将各码盘电路的导电块依次拉低产生下降沿中断触发MCU控制模块10,MCU控制模块10检测到下降沿信号时输出开关信号唤醒红外收发模块60;在卷尺带拉出时码盘电路输出中断信号给MCU控制模块10,MCU控制模块10才唤醒红外收发模块60工作,红外收发模块60无需实时保持工作状态,节省了电能消耗,减少了智能卷尺的功耗,从而避免频繁更换电池,节省电池的成本。另外,测量模式还可以由按键模块切换,可适应不同场合的测量,智能化程度高。
[0050]请一并参阅图2,所述M⑶控制模块10包括MCU芯片Ul、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3和晶振Yl,所述MCU芯片Ul的P0.27/AIN1/XL1端、P0.28端和P0.29端连接时钟模块20,所述MCU芯片Ul的DECl端通过第一电容Cl接地,所述MCU芯片Ul的XC2端连接晶振Yl的第3端、还通过第二电容C2接地,所述MCU芯片Ul的XCl端连接晶振Yl的第I端、还通过第三电容C3接地,所述晶振Yl的第2端和第4端均接地。
[0051 ] 其中,所述M⑶芯片Ul采用型号为NRF51822_QFAA超低功耗的M⑶,其具有数据处理数据快、扩展接口多、性能稳定、睡眠、间断唤醒、功耗超低等功能。所述晶振Yl的型号为FA-238,其与时钟模块20—起为MCU芯片Ul提供准确的时钟,确保MCU芯片Ul能够可靠、稳定的运行。
[0052]所述M⑶控制模块10还包括第一电感L1、第二电感L2、第四电容C4和第五电容C5,所述M⑶芯片Ul的DCC端依次通过第一电感LI和第二电感L2连接A+3V3和第五电容C5的一端,所述第五电容C5的另一端接地,所述M⑶芯片Ul的VDD端连接VDD_BT供电端、还通过第四电容C4接地。所述第一电感L1、第二电感L2、第四电容C4和第五电容C5主要起滤波作用,为MCU芯片Ul提供稳定的工作电压。
[0053]请继续参阅图2,所述M⑶控制模块10还包括第六电容C6和第七电容C7,所述M⑶芯片Ul的DEC2端通过第六电容C6接地,MCU芯片Ul的AVDD端连接A+3V3、还通过第七电容C7接地。第六电容C6和第七电容C7主要起滤波作用,使MCU芯片Ul工作稳定。
[0054]所述蓝牙模块30包括由第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第^^一电容Cll、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5和天线ANTl,所述MCU芯片Ul的ANT2端连接第三电感L3的一端和第八电容C8的一端,所述第三电感L3的另一端连接M⑶芯片Ul的ANTl端和第四电感L4的一端,所述第四电感L4的另一端连接M⑶芯片Ul的VDD_PA端、还通过第九电容C9接地,所述第八电容C8的另一端通过第五电感L5接地、还通过第十电容ClO连接天线ANTl和第
i电容Cl I的一端,所述第^ 电容Cl I的另一端接地。
[0055]所述第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第^^一电容Cll、第三电感L3、第四电感L4、第五电感L5,用于对收发的射频信号进行滤波、扼流处理,使射频信号收发无干扰,从而能够使智能卷尺能够无障碍的与外部智能设备(如智能手机、平板电脑等)通信,接收外部智能设备传送的蓝牙数据,如体重数据、身高数据。
[0056]请继续参阅图1和图2,本实用新型的控制电路中,所述时钟模块20包括时钟芯片U2、第一电阻R1、第二电阻R2和第十二电容C12。所述时钟芯片U2的/IRQ端连接MCU芯片Ul的P0.27/AIN1/XL1端、还通过第一电阻Rl连接第十二电容C12的一端和VDD_BT供电端,所述第十二电容C12的另一端接地,所述时钟芯片U2的/IRT端通过第二电阻R2连接VDD_BT供电端,所述时钟芯片U2的SCL端连接M⑶芯片Ul的P0.28端,时钟芯片U2的SDA端连接M⑶芯片Ul的P0.29 端。
[0057]所述时钟芯片U2的型号为RX8130CE,与晶振Yl—起为MCU芯片Ul提供精确的时钟信号,使MCU芯片Ul能够稳定可以的工作。RX8130CE时钟芯片中内设微型M⑶和晶体,使时钟芯片不用与MCU芯片实时通信,在MCU芯片睡眠时,M⑶芯片的功耗为UA级功耗,而此时RX8130CE时钟芯片的微型MCU和晶体进行工作,从而使控制模块整体功耗降低。
[0058]请继续参阅图1和图2,本实用新型的控制电路中,所述按键模块40包括第一按键Kffl、第二按键KW2、第三按键KW3、第四按键KW4、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6,所述第三电阻R3的一端连接M⑶芯片Ul的P0.00/AREF0端,第三电阻R3的另一端通过第一按键KWl接地;所述第四电阻R4的一端连接MCU芯片Ul的P0.30端,第四电阻R4的另一端通过第二按键KW2接地;所述第五电阻R5的一端连接M⑶芯片Ul的P0.20端,第五电阻R5的另一端通过第三按键KW3接地;所述第六电阻R6的一端连接M⑶芯片Ul的P0.19端,第六电阻R6的另一端通过第四按键KW4接地。
[0059]本实施例中,所述第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6均为10欧姆的下拉电阻,可确保按键开关关闭或断开时信号稳定可靠。
[0000]进一步地,按键模块40还卷尺带检测接口 Jl,当按键选择为围长测量模式(如测胸围、测腰围等)时,卷尺带检测接口 Jl会检测卷尺带是否插入该接口中,该卷尺带插入卷尺带检测接口 Jl中输出低电平,并反馈信号至MCU芯片Ul,由MCU芯片Ul计算相应的围长。
[0061]具体实施时,智能卷尺的卷尺带采用设置了黑、白两色格雷码的带子。卷尺带是在其两面均设置有格雷码,完整的测量数据由两面的格雷码值决定。卷尺带一面的格雷码作为低3位数据,另一面作为高3位数据。需对卷尺带两面均进行红外光照射。当用户拉动卷尺带进行测量时,卷尺带的码盘产生中断信号(脉冲波形)给MCU触发中断。MCU检测到中断信号的下降沿时,输出第一开关信号给红外发射模块60以进行高3位的测量。当MCU检测码盘超过200毫秒无中断信号发出时(表示用户停止拉动卷尺带),再输出第二开关信号给红外发射模块60以进行低3位的测量。所述红外发射模块60根据开关信号在预设时间(如100微秒)内持续发出红外光照射在卷尺带的格雷码上。基于黑白两色对红外光的吸收程度不同,反射光大小也不相同。红外发射模块60根据反射光的大小生成对应的电流信号。红外接收模块70将所述电流信号转换成电压信号并进行消抖抗扰处理后输出给MCUt3MCU将高3位和低3位对应的两组电压信号进行整合处理即可获得完整的测量结果。
[0062]请一并参阅图3,本实用新型提供的智能卷尺电路中,所述红外发射模块包括:用于接收第一开关信号,根据第一开关信号在预设时间内持续发出第一组红外光照射格雷码,及根据反射光生成高3位测量数据对应的第一组电流信号的第一发射单元;以及用于接收第二开关信号,根据第二开关信号在预设时间内持续发出第二组红外光照射格雷码,及根据反射光生成低3位测量数据对应的第二组电流信号的第二发射单元;所述第一发射单元、第二发射单元连接红外接收模块和MCU芯片。
[0063]所述红外接收模块相应包括:用于接收所述第一组电流信号并转换成第一组电压信
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