本发明属于无线充电装置领域，涉及一种自对准无线充电宝及对准方法。
背景技术：
随着充电宝技术的不断发展，无线充电宝已经成为必不可少的后备能源。但由于充电宝的技术特性，充电时需要将无线充电线圈与设备中的接收线圈对准后才能保证最大功率的充电，而移动设备上的接收线圈通常安装在背面中部，因此若未对准，一方面充电速度缓慢，另一方面线圈发热剧烈，损耗大部分能源。早期对准技术通过使用磁铁，但目前多数已被淘汰，改为多线圈匹配，虽然一定程度上解决了对准问题，但仍存在发热量大，结构复杂的问题，因此需要一种能自对准的无线充电宝。
技术实现要素：
鉴于现有技术中所存在的问题，本发明公开了一种自对准无线充电宝及对准方法，采用的技术方案为：一种自对准无线充电宝，包括壳体，锂电池，无线充电线圈，电量指示灯，无线充电开关，usb充电接口，电量检测电路；锂电池和无线充电线圈位于壳体内部，电量指示灯，无线充电开关位于壳体外部侧面，usb充电接口位于壳体右侧；电量检测电路位于壳体内部，锂电池左侧，电量检测电路与锂电池相连，电量检测电路与电量指示灯相连；无线充电开关和usb充电接口与锂电池相连，其特征在于：还包括触觉传感器阵列，横向滑槽，纵向滑槽，垂直移动臂，水平移动臂，支撑杆，传输线，采样扫描电路，数据采集芯片，stm32单片机，滑动模块；其中触觉传感器阵列覆盖在壳体表面，由多个方形触觉传感器单元组成；横向滑槽安装在壳体内部上方与下方，纵向滑槽安装在壳体内部左侧与右侧；横向滑槽的水平位置略高于纵向滑槽；横向滑槽与纵向滑槽下方开有槽；横向滑槽之间安装有水平移动臂，水平移动臂中部开有槽，且两端安装有滑动模块嵌入在横向滑槽中；纵向滑槽之间安装有垂直移动臂，垂直移动臂中部开有槽，且两端安装有滑动模块嵌入在纵向滑槽中；无线充电线圈下方安装有支撑杆，支撑杆穿过垂直移动臂与水平移动臂；无线充电线圈通过支撑杆中的传输线与锂电池连接；采样扫描电路位于锂电池左侧并与触觉传感器阵列相连；数据采集芯片位于采样扫描电路左侧并与之相连；stm32单片机位于数据采集芯片左侧，与数据采集芯片、滑动模块和无线充电开关相连。
所述滑动模块包括滑轨，齿轮，步进电机；其中滑轨固定在横向滑槽和纵向滑槽中，齿轮位于滑槽内部且与滑轨相咬合，步进电机穿过横向滑槽或纵向滑槽底部的槽与齿轮相连。
一种无线充电宝充电线圈对准方法，其特征在于：
包括以下步骤：
第一步：设定步进电机每次位移的距离与触觉传感器单元的宽度相同；
第二步：将触觉传感器阵列划分为若干块，便于数据采集；
第三步：将需充电设备完全放置在触觉传感器阵列上，设备接触到触觉传感器单元的部位产生不同电压，通过采样扫描电路片选后按块逐行将触觉传感器单元的电压输入数据采集芯片；
第四步：数据采集芯片将信号传输至stm32单片机中转化为矩阵a，确定4个端点：a(ai,bmax)、a(am,bmin)、a(amin,bj)、a(amax,bn)；若a(ai,bmax)与a(amax,bn)中的bmax＝bn，a(ai,bmax)与a(amin,bj)中的ai＝amin，则说明此时设备放置在触觉传感器阵列(8)成水平或垂直状态，令x＝amax-amin，y＝bmax-bmin，
第五步：stm32单片机驱动横向滑槽和纵向滑槽的步进电机将无线充电线圈移动至质心坐标处开始充电。
本发明的有益效果：
本发明使用触觉传感器阵列探查设备与无线充电宝接触面的形状，利用矩阵计算接触面质心，控制本装置内部四周滑槽中步进电机将无线充电线圈移动至质心位置对准后开始充电；虽然存在一定的误差，但随着触觉传感器单元的不断发展，对准将进一步精确。
附图说明
图1为本发明的侧面结构示意图；
图2为本发明的俯视结构示意图；
图3为本发明的滑动模块结构示意图；
图4为本发明的水平放置对准计算示意图；
图5为本发明的倾斜放置对准计算示意图；
图中：1-壳体，2-锂电池，3-无线充电线圈，4-电量指示灯，5-无线充电开关，6-usb充电接口，7-电量检测电路，8-触觉传感器阵列，9-横向滑槽，10-纵向滑槽，11-垂直移动臂，12-水平移动臂，13-支撑杆，14-传输线，15-采样扫描电路，16-数据采集芯片，17-stm32单片机，18-滑动模块，19-滑轨，20-齿轮，21步进电机。
具体实施方式
实施例1
如图1至图6所示，本发明所述的一种自对准无线充电宝，包括壳体1，锂电池2，无线充电线圈3，电量指示灯4，无线充电开关5，usb充电接口6，电量检测电路7；锂电池2和无线充电线圈3位于壳体1内部，电量指示灯4，无线充电开关5位于壳体1外部侧面，usb充电接口6位于壳体1右侧；电量检测电路7位于壳体1内部，锂电池2左侧，电量检测电路7与锂电池2相连，电量检测电路7与电量指示灯4相连；无线充电开关5和usb充电接口6与锂电池2相连，其特征在于：还包括触觉传感器阵列8，横向滑槽9，纵向滑槽10，垂直移动臂11，水平移动臂12，支撑杆13，传输线14，采样扫描电路15，数据采集芯片16，stm32单片机17，滑动模块18；其中触觉传感器阵列8覆盖在壳体1表面，由多个方形触觉传感器单元组成；横向滑槽9安装在壳体1内部上方与下方，纵向滑槽10安装在壳体1内部左侧与右侧；横向滑槽9的水平位置略高于纵向滑槽10；横向滑槽9与纵向滑槽10下方开有槽；横向滑槽9之间安装有水平移动臂12，水平移动臂12中部开有槽，且两端安装有滑动模块18嵌入在横向滑槽9中；纵向滑槽10之间安装有垂直移动臂11，垂直移动臂11中部开有槽，且两端安装有滑动模块18嵌入在纵向滑槽10中；无线充电线圈3下方安装有支撑杆13，支撑杆13穿过垂直移动臂11与水平移动臂12；无线充电线圈3通过支撑杆13中的传输线14与锂电池2连接；采样扫描电路15位于锂电池2左侧并与触觉传感器阵列8相连；数据采集芯片16位于采样扫描电路15左侧并与之相连；stm32单片机17位于数据采集芯片16左侧，与数据采集芯片16、滑动模块18和无线充电开关5相连。
所述滑动模块18包括滑轨19，齿轮20，步进电机21；其中滑轨19固定在横向滑槽9和纵向滑槽10中，齿轮20位于滑槽内部且与滑轨19相咬合，步进电机21穿过横向滑槽9或纵向滑槽10底部的槽与齿轮20相连。
一种无线充电宝充电线圈对准方法，其特征在于：
包括以下步骤：
第一步：设定步进电机21每次位移的距离与触觉传感器单元的宽度相同；
第二步：设定触觉传感阵列由32*32触觉传感器单元组成，划分为16块，每块区域为8*8，便于数据采集；
第三步：将需充电设备完全放置在触觉传感器阵列8上，设备接触到触觉传感器单元的部位产生不同电压，通过采样扫描电路15顺序按块传输数据，每次将一个区域块中的8个触觉传感器单元的电压输入数据采集芯片16，传输8行后完成一个区域块电压的采集，最终完成整个触觉传感器阵列8所有单元电压的采集；
第四步：数据采集芯片16将信号传输至stm32单片机17中转化为矩阵a，确定4个端点：最高点α＝a(ai,bmax)、最低点β＝a(am,bmin)、最左端点θ＝a(amin,bj)、最右端点λ＝a(amax,bn)；若a(ai,bmax)与a(amax,bn)中的bmax＝bn，a(ai,bmax)与a(amin,bj)中的ai＝amin，则说明此时设备放置在触觉传感器阵列8成水平或垂直状态，令x＝amax-amin，y＝bmax-bmin，
第五步：stm32单片机17驱动横向滑槽9和纵向滑槽10的步进电机21将无线充电线圈3移动至质心坐标处开始充电。
具体实施例：
当设备放置在触觉传感器阵列8成水平状态时，测得4个端点的坐标值为：α＝(4,14)、β＝(20,7)、θ＝(4，7)、λ＝(20，14)，计算可得z＝17.46，从α点至β点的路径以及从θ点到λ点的路径约等于z，且均经过端点(13.11)，即为质心。
当设备放置在触觉传感器阵列8成倾斜状态时，测得4个端点的坐标值为：α＝(7,18)、β＝(17,4)、θ＝(4，12)、λ＝(20，10)，计算可得x1＝13，y1＝8，z1＝15.26；x2＝4，y2＝6，z2＝7.21；则z3＝16.88；从α点至β点的路径以及从θ点到λ点的路径约等于z3，且均经过端点(12，11)，即为质心。
本文中未详细说明的部件为现有技术。
上述虽然对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，而不具备创造性劳动的修改或变形仍在本发明的保护范围以内。