一种手机智能充电桩的制作方法

本实用新型主要涉及一种手机智能充电设备的研发及其生产制作，特别是涉及一种用于火车站、飞机场等大型公共场所的手机智能充电桩。

背景技术：

公共场所提供的充电设备是防止人们手机电量不足，从而给人们生活、出行造成不便，这就是目前手机加油站的由来。目前解决公共场所手机充电的方法有多种，主要为：一由公共场所工作站直接提供电源插座进行手机充电；二由相关公司提供USB充电设备实现手机充电，例如手机加油站、手机充电壁等；三是手机充电宝，充电宝虽然能很好的暂时解决电量不足的问题，但是其过小的电能容量成为其弊端，而且充电宝在一些特殊的环境禁止携带，也成为其限制性因素，带来许多不便。上述三种方法虽然能对手机进行充电，但却有操作复杂、充电效率低、不能保证充电时手机财产安全的缺点。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供了一种结构设计合理、操作更简便、充电更安全、充电效率更高，实用性强，使用率高，维修保养方便的手机智能充电桩。

本实用新型的技术方案如下：

上述的手机智能充电桩，包括充电桩主体，所述充电桩为棱柱结构且还包括装设于所述充电桩主体上的控制单元、充电单元、感应单元、主控单片机、中控单元、网络服务器和手机终端操作单元；所述充电桩主体具有一个以上的独立充电区域，每个所述独立充电区域设置有电流感应系统、外力感应系统和红外感应系统；所述控制单元由主电源供电且与所述主控单片机双向电连接；所述充电单元电连接所述中控单元；所述感应单元由主电源供电且与所述中控单元双向电连接；所述主控单片机由主电源供电，其输入端口连接所述控制单元和感应单元；所述主控单片机还电连接所述网络服务器并通过所述网络服务器电连接所述手机终端操作单元。

所述手机智能充电桩，其中：所述充电单元包括充电盒子和外置USB；所述充电盒子内置有内置插座、内置USB、门锁模块、LED指示灯、语音提示模块和报警模块；所述充电盒子的腔体外左侧面安装有舵机。

所述手机智能充电桩，其中：所述感应单元包括外力感应模块、电流感应模块、行程开关和红外感应模块；所述行程开关安装于所述充电盒子右边框架上；所述红外感应模块采用的是红外感应器，其放置在所述充电盒子内。

所述手机智能充电桩，其中：所述控制单元包括条形码打印机、管理员操作键盘、红外扫描仪和主电源控制开关；所述管理员操作键盘通过总线RS232连接到所述主控单片机；所述条形码打印机和红外扫描仪均与所述主控单片机电连接；所述主电源控制开关与所述主电源电连接。

所述手机智能充电桩，其中：所述主控单片机为型号MC9S12X128的单片机，其输入端口具体是连接所述红外扫描仪和行程开关。

所述手机智能充电桩，其中：所述中控单元是由一个以上的独立中控单片机组成，其分别与互联网平台、所述条形码打印机、所述红外扫描仪、所述舵机、所述感应单元和所述报警模块电连接。

所述手机智能充电桩，其中：所述内置插座、内置USB、门锁模块、LED指示灯、语音提示模块和报警模块均与所述中控单元的中控单片机电连接；所述门锁模块还分别与所述语音提示模块和报警模块电连接，所述语音提示模块与所述报警模块电连接。

所述手机智能充电桩，其中：所述充电桩主体的每一面放置iOS充电线和Android充电线，所述独立充电区域内安装有电源插座；所述充电桩本体上还安装有LCD显示屏；所述LCD显示屏与外部电源和所述网络服务器对接；所述LCD显示屏还与所述中控单元电连接。

所述手机智能充电桩，其中：所述红外感应系统的红外感应电路是由电阻R7、电阻R9、发光二极管Q1、红外发光LED管D2组成；所述电阻R7一端连接电源VCC，另一端连接所述发光二极管Q1的阳极端；所述发光二极管Q1的阴极端接地；所述电阻R9一端连接电源VCC，另一端连接所述红外发光LED管D2的集电极；所述红外发光LED管D2的发射极接地；同时，所述电阻R9与所述红外发光LED管D2的集电极之间还连接有接口端子AD06，所述接口端子AD06连接所述独立中控单片机；

所述电流感应系统的电流检测电路是由手机充电USB接口J2和电阻R12组成；所述手机充电USB接口J2的正极端连接电源VCC，负极端连接有接口端子AD07并通过所述接口端子AD07连接所述独立中控单片机；所述电阻R12一端连接手机充电USB接口J2的负极端，另一端接地；

所述外力感应系统的外力感应电路是由可调电阻组合R±△R组成；所述可调电阻组合R±△R一端接地，另外三端分别连接电源VCC及所述外力感应模块中的放大器的同向输入端和反向输入端。

有益效果：

本实用新型手机智能充电桩结构设计合理，实用性强，外形主要以棱柱为主，具有多个独立充电区域，可供多个用户同时使用，不仅提高了使用率，而且能独立运行以及方便分块拆分，便于后期维修保养,每个独立充电区域设置有电流感应系统、外力感应系统和红外感应系统，使整个充电过程更加方便安全。同时，采用分体式设计，每个部位相互独立，主要以拼接为主，有利于后期维修优化；充电单元设置有独立的充电盒子，能保护手机充电时财产安全；充电桩上设置管理员操作键盘，管理员可依靠键盘开启任意充电盒子，还可依靠键盘实行充电桩自行检测，发现充电是否存在损坏。

附图说明

图1为本实用新型手机智能充电桩的结构示意图；

图2为本实用新型手机智能充电桩的结构原理框图；

图3为本实用新型手机智能充电桩的充电单元的充电电路图；

图4为本实用新型手机智能充电桩的红外感应电路图；

图5为本实用新型手机智能充电桩的电流检测电路图；

图6为本实用新型手机智能充电桩的外力感应电路图。

具体实施方式

如图1至3所示，本实用新型手机智能充电桩，包括充电桩主体1及装设于充电桩本体1上的控制单元2、充电单元3、感应单元4、主控单片机5、中控单元6、网络服务器7和手机终端操作单元8。

该充电桩主体1具有长方体、正方体、圆柱体等多种可变机体外型，本实施例中充电桩主体1为正八棱柱外型(主要在于能节约公共场所的占地空间，同时能为多个用户提供服务),具有46独立充电区域，可供多个用户同时使用，并且能独立运行以及方便分块拆分便于后期维修保养,每个独立充电区域具有电流感应系统、外力感应系统和红外感应系统。

该充电桩主体1的每一面会放置iOS充电线和Android充电线(但此类充电线只能进行慢速充电，解决用户手机已经关机情况)，并且独立充电区域内会另行安装一个内置插座311(包括两个USB接口、双线三线插孔和插座开关)，以满足不同用户的使用需求。该充电桩本体1上半部分安装有LCD显示屏11，该LCD显示屏11与外部电源和网络服务器7对接，实现相关显示内容，并且LCD显示屏11的大小以及型号会有后期改进。该充电桩主体1的材料有不锈钢板、木材、聚四氟乙烯、高碳钢等有机或无机材料，现以聚四氟乙烯材料为例，切割成符合图中尺寸要求的板块，然后将各板块按图中规格要求进行钻孔并进行熔接，用于后续整体安装。

该控制单元2由外接220V主电源9供电且与主控单片机4双向电连接；该控制单元2包括条形码打印机21、管理员操作键盘22、红外扫描仪23和主电源控制开关24；该管理员操作键盘22通过总线RS232连接到主控单片机5；该条形码打印机21和红外扫描仪23在于打印随机条形码并利用红外线扫描解锁；该条形码打印机21和红外扫描仪23均与主控单片机5电连接；该主电源控制开关24与主电源9电连接，用于控制主电源9开闭。

该充电单元3电连接中控单元6，其包括充电盒子31和外置USB32；该充电盒子31为装在充电桩本体1上的多个，其内置有内置插座311、内置USB312、门锁模块313、LED指示灯314、语音提示模块315和报警模块316；该内置插座311、内置USB312、门锁模块313、LED指示灯314、语音提示模块315和报警模块316均与中控单元6的中控单片机电连接；其中，门锁模块313分别还与语音提示模块315和报警模块316电连接，语音提示模块315与报警模块316电连接；该充电盒子31腔体外左侧面安装有舵机；同时，该条形码打印机21、管理员操作键盘22和红外扫描仪23位于其中一个充电盒子31内部；该门锁模块313接受到充电信息，舵机启动驱使充电盒子31门自动开启。

如图3所示，该充电单元3的充电电路是由芯片MAX610、电阻R1～R2、电容C1～C2组成；其中，该芯片MAX610的1号引脚连接117V交流电源，5号和6号引脚连接+5V电源，8号引脚连接+12V电源，3号引脚为复位脚；该电阻R1一端连接117V交流电源，另一端连接电容C1并通过电容C1连接芯片MAX610的7号引脚；该电阻R2并联于该电容C1两端；该电容C2一端连接芯片MAX610的2号和4号引脚，另一端连接芯片MAX610的8号引脚。

该感应单元4由主电源9供电且与中控单元6双向电连接；其中，该感应单元4包括外力感应模块41、电流感应模块42、行程开关43和红外感应模块44。该外力感应模块41的作用是感应到充电盒子31受到较大外力强行解开时，传递信息到报警模块316，使报警模块316自动报警。该电流感应模块42作用是感应手机是否充电结束，即感应充电盒子31内无电流，传递手机已经完成充电的信息到主控单片机5，此时主控单片机5执行命令，LED指示灯314显示红色。该行程开关43安装于充电盒子31右边框架上，用于感应门锁模块313是否锁好，如果没有锁好，行程开关43传递信息到中控单元6，中控单元6接受命令并传输信息到舵机使充电盒子31自动闭门，当行程开关43感应到门锁模块313处于关闭状态，将信息传递到主控单片机5，再次驱动舵机进行自动关门。该红外感应模块44采用的是红外感应器(即红外感应探头)，其用于感应是否有手机放置在充电单元6的充电盒子31内，然后传递信息给主控单片机5。

该主控单片机5由主电源9供电，其控制所有硬件设备的信号传输及处理；该主控单片机5为型号MC9S12X128的单片机，输入端口连接控制单元2的红外扫描仪23和感应单元4的行程开关43；该主控单片机5还电连接网络服务器7并通过网络服务器7电连接手机终端操作单元8；该网络服务器7传输信息到主控单片机5并且接受主控单片机5传输回来的信息。该条形码打印机21和红外扫描仪23接受到主控单片机5充电信息，主控单片机5随机生成条形码编码，条形码打印机21打印条形码，结束后红外扫描仪23扫描条形码与主控单片机5条形码比较，相同即打开充电盒子31。

该中控单元6是由一个以上的独立中控单片机组成，其与互联网平台、条形码打印机21、红外扫描仪23、舵机、感应单元4和报警模块316电连接；其中，该独立中控单片机连接充电桩主体1上的LCD显示屏11。

其中，如图4所示，该红外感应系统的红外感应电路是由电阻R7、电阻R9、发光二极管Q1、红外发光LED管D2组成；该电阻R7一端连接电源VCC，另一端连接发光二极管Q1的阳极端；该发光二极管Q1的阴极端接地；该电阻R9一端连接电源VCC，另一端连接红外发光LED管D2的集电极；该红外发光LED管D2的发射极接地；同时，该电阻R9与红外发光LED管D2的集电极之间还连接有接口端子AD06并通过接口端子AD06连接中控单元6的独立中控单片机。

如图5所示，该电流感应系统的电流检测电路是由手机充电USB接口J2和电阻R12组成；该手机充电USB接口J2的正极端连接电源VCC，负极端连接有接口端子AD07并通过接口端子AD07连接中控单元6的独立中控单片机；该电阻R12一端连接手机充电USB接口J2的负极端，另一端接地。

如图6所示，该外力感应系统的外力感应电路是由可调电阻组合R±△R组成；该可调电阻组合R±△R一端接地，另外三端分别连接电源VCC、感应单元4的外力感应模块41中放大器的同向输入端和反向输入端连接。

本实用新型结构设计合理，操作更简便、充电更安全、效率更高，实用性强，外形主要以棱柱为主，具有多个独立充电区域，可供多个用户同时使用，不仅提高了使用率，而且能独立运行以及方便分块拆分，便于后期维修保养,每个独立充电区域设置有电流感应系统、外力感应系统和红外感应系统，使整个充电过程更加方便安全。