一种MCU多功能合一电子电路模块的制作方法

文档序号:12734240阅读:343来源:国知局

本实用新型涉及电子电路领域,具体涉及一种MCU多功能合一电子电路模块。



背景技术:

开发适用于老年人群体的产品的公司,如拐杖公司,轮椅公司,往往不具备嵌入式电子开发能力,导致制作出来的产品过于简单,将电子产品与拐杖等物品组合的新产品具有很大的新市场,现有市场上电子产品还存在一些不足之处,MP3必须先将音频文件拷贝进TF卡中,才能播放,且对于老年人人群,自己操作电脑拷贝歌曲很困难。MP3 中的曲目又是固定的,一遍一遍循环播放后会产生厌倦感;FM也有一个缺点,播放过的内容不能存储,时间一过就不能再重新播放,且在信号差的地方节目不能正常播放。一些拐杖等老年人健康设备还具有跌倒报警功能,跌倒功能一般是采用水银开关或者加速度传感器来实现,采用水银开关的方法会受到运动时的干扰导致误判为跌倒,且水银是剧毒物质,会对环境以及使用者的健康产生安全隐患。如果是采用加速度传感器的方式,一般厂商会采用采购模块的方法来实现,增大了系统电路板的体积不说,多增加一颗处理器会增加不少成本,不利于智能拐杖在市场上普及。传统的方案如果要简单地将收音机和MP3结合在一起,则必须单独放置MP3的功能键和收音机的功能键,这样拐杖外体上则至少需要10个按键才能完成所有功能,这又导致产品美观度受到影响,产品操作变得过于复杂,为了解决这些问题,我们提出了一种MCU多功能合一电子电路模块。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种MCU 多功能合一电子电路模块,方便生活中的使用,增加使用的安全性。

为了解决上述技术问题,本实用新型提供了如下的技术方案:一种MCU 多功能合一电子电路模块,包括充电管理芯片、电源稳压芯片、MP3编解码芯片、加速度传感器、MCU处理器、LED电筒驱动电路、按键控制接口、TF卡插槽,所述充电管理芯片、电源稳压芯片、MP3编解码芯片、加速度传感器、LED电筒驱动电路、按键控制接口、TF卡插槽分别都与MCU处理器相连接,且都固定在同一个线路板上。

优选的,所述线路板上设有结合充电管理芯片设计的锂电池充电保护电路,可以有效保护电池寿命和使用者的安全。

优选的,所述电源稳压芯片采用低压差线性稳压器,针对压差较低的情况稳定电源电压。

优选的,所述MP3编解码芯片采用VS1003音频编解码器,解码MP3、WAV格式的音频文件,解码后用于播放TF卡中的音频文件内容,对于线路输入的音频信号进行IMA ADPCM编码,采集收音机的音频内容,编码后,通过MCU存储到TF卡中,产生报警的蜂鸣信号,用于跌倒时报警。

优选的,所述加速度传感器采用三轴加速度传感器,并采用中断模式输出,降低功耗。

优选的,所述MCU处理器采用ARM内核的低功耗单片机STM32L151,用于锂电池电压测量,充满检测,低电压检测,文件系统支持,可用于读取TF卡中的文件以及写入录音文件,音频芯片控制,可用于音乐播放(如上一曲,下一曲,音量增大,音量减小,播放,暂停等)以及录音操作,FM芯片控制,可用于搜台,电台切换(上一个、下一个),音量调节(音量增大,有能力减小),按键状态读取,可以实现:开关机,收音机/MP3模式切换,音量加/减,前后切换(MP3模式为歌曲切换,收音机模式为频道切换),获取3轴加速度信息,并用于进行跌倒分析,以及行走判断,提供人性化的体验支持,模拟开关控制,完成MP3模式与收音机模式下音频源切换。

优选的,所述LED电筒驱动电路采用三极管驱动电路,增加对LED手电筒的驱动能力,且程序控制亮度及闪烁状态,可实现无级调光以及SOS 模式闪灯,相比于传统方式,为了实现亮度调节和SOS闪灯需要单独增加一颗IC控制芯片,这个方案可以降低成本。

优选的,所述按键控制接口采用中断+AD的模式,可以最大限度节约单片机的IO口,选择IO口较少的MCU 亦可以节约成本。另这种模式下,模块与按键板之间的连线只需要3根线就可以控制5路按键,简化了排线的结构,可以提高量产的可行性以及良品率。

优选的,所述TF卡插槽采用弹出式TF卡槽设计,只需要在外壳上开一个卡槽无需打开外壳就可以取出,插入TF卡。相比于焊死的FLASH设计,大大方便了用户的使用。

本实用新型所达到的有益效果是:

1、集成FM和MP3于一体;

2、在集成FM和MP3时需要用到一个处理器做同一控制,进而利用处理器的多余资源完成跌倒检测;

3、收听FM的时候可以录制内容到SD卡,后期可以通过MP3功能进行回放。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:

图1是本实用新型的一种MCU 多功能合一电子电路模块结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

如图1所示,本实施例的一种MCU 多功能合一电子电路模块,包括充电管理芯片、电源稳压芯片、MP3编解码芯片、加速度传感器、MCU处理器、LED电筒驱动电路、按键控制接口、TF卡插槽,所述充电管理芯片、电源稳压芯片、MP3编解码芯片、加速度传感器、LED电筒驱动电路、按键控制接口、TF卡插槽分别都与MCU处理器相连接,且都固定在同一个线路板上。

所述线路板上设有结合充电管理芯片设计的锂电池充电保护电路,可以有效保护电池寿命和使用者的安全,所述电源稳压芯片采用低压差线性稳压器,针对压差较低的情况稳定电源电压,所述MP3编解码芯片采用VS1003音频编解码器,解码MP3、WAV格式的音频文件,解码后用于播放TF卡中的音频文件内容,对于线路输入的音频信号进行IMA ADPCM编码,采集收音机的音频内容,编码后,通过MCU存储到TF卡中,产生报警的蜂鸣信号,用于跌倒时报警,所述加速度传感器采用三轴加速度传感器,并采用中断模式输出,降低功耗,所述MCU处理器采用ARM内核的低功耗单片机STM32L151,用于锂电池电压测量,充满检测,低电压检测,文件系统支持,可用于读取TF卡中的文件以及写入录音文件,音频芯片控制,可用于音乐播放(如上一曲,下一曲,音量增大,音量减小,播放,暂停等)以及录音操作,FM芯片控制,可用于搜台,电台切换(上一个、下一个),音量调节(音量增大,有能力减小),按键状态读取,可以实现:开关机,收音机/MP3模式切换,音量加/减,前后切换(MP3模式为歌曲切换,收音机模式为频道切换),获取3轴加速度信息,并用于进行跌倒分析,以及行走判断,提供人性化的体验支持,模拟开关控制,完成MP3模式与收音机模式下音频源切换,所述LED电筒驱动电路采用三极管驱动电路,增加对LED手电筒的驱动能力,且程序控制亮度及闪烁状态,可实现无级调光以及SOS 模式闪灯,相比于传统方式,为了实现亮度调节和SOS闪灯需要单独增加一颗IC控制芯片,这个方案可以降低成本,所述按键控制接口采用中断+AD的模式,可以最大限度节约单片机的IO口,选择IO口较少的MCU 亦可以节约成本,在这种模式下,模块与按键板之间的连线只需要3根线就可以控制5路按键,简化了排线的结构,可以提高量产的可行性以及良品率,所述TF卡插槽采用弹出式TF卡槽设计,只需要在外壳上开一个卡槽无需打开外壳就可以取出,插入TF卡。相比于焊死的FLASH设计,大大方便了用户的使用。

需要说明的是,本实用新型一种MCU 多功能合一电子电路模块工作流程为:本实用新型的充电管理芯片、电源稳压芯片、MP3编解码芯片、加速度传感器、LED电筒驱动电路、按键控制接口、TF卡插槽分别都与MCU处理器相连接,且都固定在同一个线路板上,可以实现跌倒检测、MP3、收音机、手电筒、按键功能模块化高度集成,MP3不仅支持播放SD卡片中的音频文件,还可以录制收音机正在播出的节目内容,并可进行节目回放,单一处理器完成对多种功能的控制,大大降低产品成本。

最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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