一种具有Zigbee功能的无线充电设备的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及无线充电器领域，尤其涉及一种可以通过Zigbee进行数据通讯的无线充电设备。
【背景技术】
[0002]当前的无线充电技术以电磁感应式和磁共振式两者最为流行。电磁感应式无线充电技术的特点是充电距离短、感应线圈的直径比较小、工作频率比较低，现在主要以QI标准为主要的行业标准；磁共振式无线充电的特点是充电距离相对较长、感应线圈直径比较大、工作频率比较高，现在主要以A4WP标准为主要的行业标准。
[0003]但是无论是基于QI标准的无线充电器还是A4WP标准的无线充电器，都存在一定的问题，即充电设备和其他设备(例如被充电设备或其他远处设备)无法进行数据通讯，无法进行在充电过程中的控制和监测，只能实现单一的充电功能，对于充电速率或者充电等级都不能很好的控制、监测、反馈。
【实用新型内容】
[0004]针对上述现有技术的现状，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可以进行数据交互和通讯并能对充电速率和充电等级进行监测和控制的具有Zigbee功能的无线充电设备。
[0005]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种具有Zigbee功能的无线充电设备，包括单片机，该单片机连有供电模块、信号预处理模块、功率变换模块、外部晶振和Zigbee模块，所述Zigbee模块内设有可接收远处设备发出的指令并进行数据通讯的Zigbee芯片，该Zigbee模块外接有天线，Zigbee模块与天线之间连有匹配电路,所述功率变换模块通过线圈匹配无线充电接收器，所述信号预处理模块通过线圈匹配无线充电发送器。
[0006]进一步地，所述Zigbee模块外部连有供电模块、外部晶振和外扩存储器，该Zigbee模块可与其他外部设备进行数据交互和通讯并将信息传给单片机，可以检测和控制充电过程和状态。
[0007]进一步地，所述单片机和Zigbee模块通过同步通信传输数据，该同步通信包括时钟端、片选端、数据发送端、数据接收端、休眠端和中断输出端。
[0008]进一步地，所述功率变换模块包括全桥逆变电路及其场效应管驱动电路，该场效应管驱动电路采用驱动芯片。
[0009]进一步地，所述无线充电接收器包含调制模块，该调制模块可将功率变换模块发出的高频交流信号转换成调制信号，该调制信号包含充电状态信息。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:本实用新型结构简单，采用单片机与Zigbee模块配合，Zigbee模块中的Zigbee芯片可接收远处设备发出的指令并进行数据通讯，并将信息反馈给单片机进行处理，实现充电设备和远处设备可以进行数据交互和通讯，可对充电速率和充电等级进行监测和控制，使得无线充电器有更广泛的应用，符合市场需求，适合大规模推广。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构框图；
[0012]图2为本实用新型的功率变换模块图；
[0013]图3为本实用新型的信号预处理模块框图；
[0014]图4为本实用新型的单片机与Zigbee模块的通信框图。
【具体实施方式】
[0015]如图1-4所示,一种具有Zigbee功能的无线充电设备,包括单片机,该单片机连有供电模块、信号预处理模块、功率变换模块、外部晶振和Zigbee模块，所述Zigbee模块内设有可接收远处设备发出的指令并进行数据通讯的Zigbee芯片，该Zigbee模块外接有天线，Zigbee模块与天线之间连有匹配电路，所述功率变换模块通过线圈匹配无线充电接收器，所述信号预处理模块通过线圈匹配无线充电发送器，所述Zigbee模块外部连有供电模块、外部晶振和外扩存储器，该Zigbee模块可与其他外部设备进行数据交互和通讯并将信息传给单片机，可以检测和控制充电过程和状态，所述Zigbee模块主要负责与单片机进行数据传输，单片机和Zigbee模块通过同步通信传输数据，除了普通的同步通信所需的时钟端、片选端、数据发送端和数据接受端之外，还需要休眠端和中断输出端，Zigbee芯片的中断端口产生中断并且Zigbee芯片的同步通信片选使能端置低从而开始同步通信传输数据，如果有需要可以扩展外部FLASH ROM或者EEPR0M，部分网络协议程序固件可通过异步串口下载到芯片内部；所述功率变换模块主要负责将直流电变成交流电，该模块由全桥逆变电路及其场效应管驱动电路组成，该场效应管驱动电路采用驱动芯片，因为分立元件搭建的驱动电路虽然可以降低成本，但驱动效果不如驱动芯片好，而且会降低传输效率；所述信号预处理模块首先负责将10KHz左右的调制信号解调，得到2KHz左右的解调信号，其次将采样得到的电流信号滤波放大送入处理器，交由处理器进行过流保护，还有就是将预处理得到的电流和电压相乘得到的功率送入处理器做异物检测，该信号预处理模块如图3所示；所述无线充电接收器包含调制模块，该调制模块可将功率变换模块发出的高频交流信号转换成调制信号，该调制信号包含充电状态信息，该调制信号反馈给无线充电发送器；所述供电模块主要负责对各芯片提供电源，需要用到的电压为3.3V和12V，输入端为USB-micro，输入电压为5V左右。
[0016]当单片机提供两路脉宽调制信号时，功率变换模块能产生100-200KHZ的高频交流信号，这一信号通过线圈耦合到无线充电接收器，经过接收器的调制模块得到调制信号，该调制信号包含了各种充电状态信息，此调制信号反馈给无线充电发送器，再经过线圈发送给信号预处理模块，经过信号预处理模块得到包含充电状态信息的信号，之后送入单片机进行处理得到包含充电状态的数据，根据这些数据，其一，可以调整两路脉宽调制信号的占空比或者频率，从而自动调整输出电压或者电流的大小；其二，可以做过流保护和异物检测；其三，可以将数据通过同步通信传输给Zigbee芯片，通过Zigbee芯片对数据进一步处理经天线传送到远处设备，远处设备可以用来检测充电效果，包括充电速率和充电等级，远处设备可以是手机等电子产品，比如手机定制一个专门控制充电功能的应用软件，通过这款软件设置充电速率或者充电等级，手机应用程序发送指令，该指令无线传送给Zigbee芯片，然后Zigbee芯片将信息传给单片机，单片机处理信息从而控制无线充电。
[0017]本实用新型结构简单,采用单片机与Zigbee模块配合,Zigbee模块中的Zigbee芯片可接收远处设备发出的指令并进行数据通讯，并将信息反馈给单片机进行处理，实现充电设备和远处设备可以进行数据交互和通讯，可对充电速率和充电等级进行监测和控制，使得无线充电器有更广泛的应用，符合市场需求，适合大规模推广。
[0018]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述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同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神与范围。
【主权项】
1.一种具有Zigbee功能的无线充电设备，其特征在于，包括单片机，该单片机连有供电模块、信号预处理模块、功率变换模块、外部晶振和Zigbee模块，所述Zigbee模块内设有可接收远处设备发出的指令并进行数据通讯的Zigbee芯片，该Zigbee模块外接有天线，Zigbee模块与天线之间连有匹配电路，所述功率变换模块通过线圈匹配无线充电接收器，所述信号预处理模块通过线圈匹配无线充电发送器。
2.根据权利要求1所述的一种具有Zigbee功能的无线充电设备，其特征在于，所述Zigbee模块外部连有供电模块、外部晶振和外扩存储器,该Zigbee模块可与其他外部设备进行数据交互和通讯并将信息传给单片机，可以检测和控制充电过程和状态。
3.根据权利要求1所述的一种具有Zigbee功能的无线充电设备，其特征在于，所述单片机和Zigbee模块通过同步通信传输数据，该同步通信包括时钟端、片选端、数据发送端、数据接收端、休眠端和中断输出端。
4.根据权利要求1所述的一种具有Zigbee功能的无线充电设备，其特征在于，所述功率变换模块包括全桥逆变电路及其场效应管驱动电路，该场效应管驱动电路采用驱动芯片。
5.根据权利要求1所述的一种具有Zigbee功能的无线充电设备，其特征在于，所述无线充电接收器包含调制模块，该调制模块可将功率变换模块发出的高频交流信号转换成调制信号，该调制信号包含充电状态信息。
【专利摘要】本实用新型涉及一种具有Zigbee功能的无线充电设备，包括单片机，该单片机连有供电模块、信号预处理模块、功率变换模块、外部晶振和Zigbee模块，所述Zigbee模块内设有可接收远处设备发出的指令并进行数据通讯的Zigbee芯片，该Zigbee模块外接有天线，Zigbee模块与天线之间连有匹配电路，所述功率变换模块通过线圈匹配无线充电接收器，所述信号预处理模块通过线圈匹配无线充电发送器，本实用新型结构简单，采用单片机与Zigbee模块配合，Zigbee模块中的Zigbee芯片可接收远处设备发出的指令并进行数据通讯，并将信息反馈给单片机进行处理，实现充电设备和远处设备可以进行数据交互和通讯，可对充电速率和充电等级进行监测和控制。
【IPC分类】H02J7-00, H02J17-00
【公开号】CN204349497
【申请号】CN201420830702
【发明人】林谷
【申请人】林谷
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月24日