一种光能液晶书写板一键擦除控制电路系统的制作方法

技术领域：

本发明涉及一种光能液晶书写板一键擦除控制电路系统。

背景技术：
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光能液晶书写板是一种可以代替传统黑板用粉笔书写的新型书写板，可以借助硬物在液晶显示膜上进行书写，字迹清晰，无书写粉尘，环保，类似于传统黑板的应用，光能液晶书写板书写完毕后，字迹不会消除，除非执行类似于传统黑板用黑板擦进行擦除字迹的操作，但是由于光能液晶书写板本身的特性决定了其无法利用传统的黑板擦等擦除工具进行擦除字迹，而且一般光能液晶书写板的书写面积较大，书写完一整板后若再利用传统黑板擦擦除字迹的方式费时费力。

技术实现要素：
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本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种光能液晶书写板一键擦除控制电路系统，仅通过一个按键即可实现光能液晶书写板的书写字迹擦除工作，尤其适用于对于书写面积较大的板面进行一键擦除的操作，省时省力，环保、擦除无粉尘，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种光能液晶书写板一键擦除控制电路系统，包括输出端通过导线与液晶显示膜相连的一键擦除控制电路连接，一键擦除控制电路的输入端与聚合物锂电池相连，一键擦除控制电路包括聚合物锂电池充电电路、电子开关电路、供电电路、聚合物锂电池电量检测电路、升压电路、擦除电路、指示灯电路和主控电路，聚合物锂电池充电电路与聚合物锂电池连接，电子开关电路的输入端与聚合物锂电池的正极连接，电子开关电路的输出端与供电电路、聚合物锂电池电量检测电路和升压电路的输入端分别相连，升压电路的输出端与擦除电路连接，擦除电路与导线连接，供电电路与主控电路连接，聚合物锂电池电量检测电路与主控电路连接，主控电路与电子开关电路、升压电路、擦除电路和指示灯电路分别连接。

所述主控电路包括主控芯片u4(c8051f330)，主控芯片u4的第2、3管脚与供电电路连接，主控芯片u4的第4、5管脚与程序下载口j3连接，主控芯片u4的第6管脚与聚合物锂电池电量检测电路连接，主控芯片u4的第7、8、10、11管脚与擦除电路连接，主控芯片u4的第9管脚与升压电路连接，主控芯片u4的第16、17管脚与电子开关电路连接，主控芯片u4的第20管脚与指示灯电路连接。

所述聚合物锂电池充电电路包括microusb座j2，microusb座j2的第1管脚与电源管理芯片u1(tp4057)的第4管脚连接，microusb座j2的第5管脚接地，电源管理芯片u1的第3管脚和第4管脚分别与电容e1和e2的正极相连，电容e1和e2的另一极并联后接地，电源管理芯片u1的第3管脚与聚合物锂电池插座j1相连，聚合物锂电池插座j1与聚合物锂电池相连，电源管理芯片u1的第1管脚与指示灯d1的负极相连，电源管理芯片u1的第5管脚与指示灯d2的负极相连，指示灯d1的正极与指示灯d2的正极并联后与电阻r3串联然后电阻r3再与microusb座j2的第1管脚相连，电源管理芯片u1的第6管脚与充电限流电阻r1连接后接地。

所述电子开关电路包括复位关s2，复位开关s2的一端与聚合物锂电池的正极相连，另一端与自恢复保险f1串联，自恢复保险f1与场效应管q1的源极连接，场效应管q1的漏极分别与供电电路、聚合物锂电池电量检测电路和升压电路的输入端相连，二极管d3的正极与电阻r5的一端相连，电阻r5的另一端与供电电路的输出端相连，二极管d3的负极与二极管d4的负极相连，二极管d4的正极与电阻r7连接后与场效应管q1的源极连接，二极管d4的正极与场效应管q1的栅极相连，一键擦除按键s1的一端接地，另一端与二极管d4的负极，主控芯片u4的第17管脚与二极管d3的正极相连，三极管q2的集电极与场效应管q1的栅极相连，电阻r11的一端与三极管q2的发射极相连，另一端与电阻r12串联后与主控芯片u4的第16管脚相连，三极管q2的发射极接地。

所述供电电路包括ldo电压调整芯片u2，ldo电压调整器芯片u2的第1管脚和第3管脚均与电子开关电路的输出端相连，滤波电容e3的正极和滤波电容c2的一端并联后与ldo电压调整器芯片u2的第1管脚相连，滤波电容e3的负极和滤波电容c2的另一端并联后接地，滤波电容c3的两端分别与ldo电压调整器芯片u2的第2管脚和第5管脚相连，ldo电压调整器芯片u2的第2管脚和第5管脚分别与主控芯片u4的第2、3管脚相连。

所述聚合物锂电池电量检测电路包括串联的两个电阻r9和r10，串联电路的电阻r9端接地，电阻r10端与电子开关电路的输出端相连，一滤波电容c8与电阻r9并联，滤波电容c8的一端接地，另一端与主控芯片u4的第6管脚相连。

所述升压电路包括升压芯片u3，升压芯片u3(xl6007e1)的第1管脚与主控芯片u4的第9管脚连接，升压芯片u3的第2管脚与电子开关电路的输出端相连，滤波电容c4和e4并联，并联电路的一端与升压芯片u3的第2管脚相连，另一端接地，升压芯片u3第3管脚与电阻r15和r16连接，电感l1的一端与肖特基二极管d6的正极相连，电感l1的另一端与升压芯片u3的第2管脚相连，肖特基二极管d6的正极与升压芯片u3的第5、6管脚均相连，升压芯片u3的第7、8管脚均接地，调节电阻r15和r16的一端均与升压芯片u3的第3管脚相连，调节电阻r15和r16的另一端分别是与接地和与肖特基二极管d6的负极相连，电容c5的一端接地，另一端与肖特基二极管d6的负极相连，肖特基二极管d6的负极与擦除电路的输入端相连。

所述擦除电路包括场效应管q3，场效应管q3的栅极经电阻r20与三极管q4的集电极相连，三极管q4的发射极接地，三极管q4的基极经电阻r21与主控芯片u4的第7管脚相连，电阻r17的一端与场效应管q3的栅极相连，另一端与场效应管q3的源极相连，场效应管q3的漏极经电阻r18与无耗材液晶膜充放电接口j5的第1管脚相连，三极管q5的基极经电阻r23与主控芯片u4的第8管脚相连，三极管q5的发射极接地，三极管q5的集电极经电阻r19与无耗材液晶膜充放电接口j5的第1管脚相连；场效应管q6的栅极经电阻r27与三极管q7的集电极相连，三极管q7的发射极接地，三极管q7的基极经电阻r28与主控芯片u4的第10管脚相连，电阻r14的一端与场效应管q6的栅极相连，另一端与场效应管q6的源极相连，场效应管q6的漏极经电阻r25与无耗材液晶膜充放电接口j5的第2管脚相连，三极管q8的基极经电阻r30与主控芯片u4的第11管脚相连，三极管q8的发射极接地，三极管q8的集电极经电阻r26与无耗材液晶膜充放电接口j5的第2管脚相连，场效应管q3和场效应管q6的源极均与升压电路的输出端相连。

所述指示灯电路包括led指示灯d5，led指示灯d5的正极与电阻r13串联后与主控芯片u4的第20管脚相连，led指示灯d5的负极接地。

本发明采用上述方案，仅通过一个按键即可实现光能液晶书写板的书写字迹擦除工作，尤其适用于对于书写面积较大的板面进行一键擦除的操作，省时省力，环保、擦除无粉尘。

附图说明：

图1为本发明的电路原理图。

图2是本发明中一键擦除控制电路的聚合物锂电池充电电路原理图。

图3是本发明中一键擦除控制电路的电子开关电路原理图。

图4是本发明中一键擦除控制电路的供电电路原理图。

图5是本发明中一键擦除控制电路的聚合物锂电池电量检测电路原理图。

图6是本发明中一键擦除控制电路的升压电路原理图。

图7是本发明中一键擦除控制电路的擦除电路原理图。

图8是本发明中一键擦除控制电路的指示灯电路原理图。

图9是本发明中一键擦除控制电路的主控电路原理图。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

如图1-9所示，一种光能液晶书写板一键擦除控制电路系统，包括输出端通过导线与液晶显示膜相连的一键擦除控制电路连接，一键擦除控制电路的输入端与聚合物锂电池相连，一键擦除控制电路包括聚合物锂电池充电电路、电子开关电路、供电电路、聚合物锂电池电量检测电路、升压电路、擦除电路、指示灯电路和主控电路，聚合物锂电池充电电路与聚合物锂电池连接，电子开关电路的输入端与聚合物锂电池的正极连接，电子开关电路的输出端与供电电路、聚合物锂电池电量检测电路和升压电路的输入端分别相连，升压电路的输出端与擦除电路连接，擦除电路与导线连接，供电电路与主控电路连接，聚合物锂电池电量检测电路与主控电路连接，主控电路与电子开关电路、升压电路、擦除电路和指示灯电路分别连接。

电子开关电路用于控制一键擦除控制电路的通电状态，升压电路与擦除电路连接，为擦除电路提供液晶显示膜擦除需要的擦除电压，供电电路与主控电路连接，为主控电路提供供电电压，聚合物锂电池电量检测电路与主控电路连接，为主控电路提供聚合物锂电池电量检测电压，指示灯电路与主控电路连接，用于指示擦除操作和聚合物电池电量不足和过低报警，主控电路与电子开关电路、升压电路、擦除电路连接，控制整个系统的供电、升压电路的工作、擦除操作的执行等的状态，当轻按一键擦除控制电路中的电子开关电路上的一个按键时，整个系统瞬间并保持供电，同时启动升压电路工作，并将液晶显示膜所需的擦除电压通过擦除电路输送至液晶显示膜上，对书写字迹进行擦除操作，同时指示灯电路中的指示灯闪烁一次，以上功能实现全部由主控电路中的芯片控制，主控电路中的芯片在执行擦除控制的同时不断通过聚合物锂电池电量检测电路检测聚合物锂电池电压，当聚合物锂电池电量不足和过低时指示灯电路中的指示灯会自动闪烁报警，此时需要通过聚合物锂电池充电电路对聚合物锂电池进行充电。

所述主控电路包括主控芯片u4，主控芯片u4(c8051f330)的第2、3管脚与供电电路连接，供电电路经过转换稳压后给主控芯片u4提供供电电压，主控芯片u4的第4、5管脚与程序下载口j3连接，实现主控芯片的程序下载烧录功能，主控芯片u4的第6管脚与聚合物锂电池电量检测电路连接，将聚合物锂电池电量信息以电压信号接入主控芯片u4的第6管脚，进行模数转换。主控芯片u4的第7、8、10、11管脚与擦除电路连接，控制三极管q4、q5、q7、q8的导通与截止状态，主控芯片u4的第9管脚与升压电路(参见如图6)连接，控制升压电路中的升压芯片u3的工作模式是否为升压模式。主控芯片u4的第16、17管脚与电子开关电路(参见如图3)连接，检测一键擦除按键s1的状态，控制三极管q2的工作状态，从而控制场效应管q1的工作状态，主控芯片u4的第20管脚与指示灯电路(参见如图8)连接，控制led指示灯的工作状态。

所述聚合物锂电池充电电路包括microusb座j2，microusb座j2的第1管脚与电源管理芯片u1(tp4057)的第4管脚连接，microusb座j2的第5管脚接地，电源管理芯片u1的第3管脚和第4管脚分别与电容e1和e2的正极相连，电容e1和e2的另一极并联后接地，电源管理芯片u1的第3管脚与聚合物锂电池插座j1相连，聚合物锂电池插座j1与聚合物锂电池相连，电源管理芯片u1的第1管脚与指示灯d1的负极相连，电源管理芯片u1的第5管脚与指示灯d2的负极相连，指示灯d1的正极与指示灯d2的正极并联后与电阻r3串联然后电阻r3再与microusb座j2的第1管脚相连，电源管理芯片u1的第6管脚与充电限流电阻r1连接后接地。当利用microusb座j2通过电源管理芯片u1对聚合物锂电池进行充电过程中，充电状态指示灯d1常亮d2熄灭，当聚合物锂电池充满电后，充电状态指示灯d1变为熄灭d2变为常亮，通过改变充电限流电阻r1的阻值大小可以改变对聚合物锂电池的充电电流大小。

所述电子开关电路包括复位关s2，复位开关s2的一端与聚合物锂电池的正极相连，另一端与自恢复保险f1串联，自恢复保险f1与场效应管q1的源极连接，场效应管q1的漏极分别与供电电路、聚合物锂电池电量检测电路和升压电路的输入端相连，二极管d3的正极与电阻r5的一端相连，电阻r5的另一端与供电电路的输出端相连，在本实施例中是与ldo电压调整器芯片u2的第5管脚相连。二极管d3的负极与二极管d4的负极相连，二极管d4的正极与电阻r7连接后与场效应管q1的源极连接，二极管d4的正极与场效应管q1的栅极相连，一键擦除按键s1的一端接地，另一端与二极管d4的负极，主控芯片u4的第17管脚与二极管d3的正极相连，三极管q2的集电极与场效应管q1的栅极相连，电阻r11的一端与三极管q2的发射极相连，另一端与电阻r12串联后与主控芯片u4的第16管脚相连，三极管q2的发射极接地。

复位开关s2为常闭开关，正常状态下开关闭合导通，按下时开关断开，用于实现系统死机异常问题出现时通过此复位开关s2进行断电复位，自恢复保险f1用于保护后级电路出现短路等异常时快速断开，从而切断供电系统，当异常排除后，自恢复保险f1自动回复正常导通状态工作。场效应管q1(ao3401)用于控制后级供电系统通断，场效应管q1与一键擦除按键s1连接，当按下一键擦除按键s1后，场效应管q1的栅极变为低电平，场效应管q1的源极和漏极之间导通，电源通过场效应管q1为后级供电，一键擦除按键s1和三极管q2与主控电路连接，主控电路检测到一键擦除按键s1按下后，控制三极管q2导通，从而使场效应管q1处于导通状态为后级供电并执行擦除操作，当擦除操作执行完毕后，液晶显示膜上的显示字迹自动消除，主控电路的主控芯片(c8051f330)控制三极管q2截止，从而使场效应管q1变为截止状态切断后级供电。

所述供电电路包括ldo电压调整芯片u2，ldo电压调整器芯片u2的第1管脚和第3管脚均与电子开关电路的输出端相连，滤波电容e3的正极和滤波电容c2的一端并联后与ldo电压调整器芯片u2的第1管脚相连，滤波电容e3的负极和滤波电容c2的另一端并联后接地，滤波电容c3的两端分别与ldo电压调整器芯片u2的第2管脚和第5管脚相连，ldo电压调整器芯片u2的第2管脚和第5管脚分别与主控芯片u4的第2、3管脚相连。

ldo电压调整器芯片u2(xc6219b332mr)与滤波电容e3、c2、c3连接，用于进行电压转换，将聚合物锂电池的供电电压转换稳压至3.3v，为主控电路提供稳压电源。

所述聚合物锂电池电量检测电路包括串联的两个电阻r9和r10，串联电路的电阻r9端接地，电阻r10端与电子开关电路的输出端相连，一滤波电容c8与电阻r9并联，滤波电容c8的一端接地，另一端与主控芯片u4的第6管脚相连。

电阻r9和r10组成分压网络，将聚合物锂电池电压进行分压后，通过滤波电容c8连接至主控电路的主控芯片进行模数转换，用于不断检测聚合物锂电池电压。

所述升压电路包括升压芯片u3，升压芯片u3(xl6007e1)的第1管脚与主控芯片u4的第9管脚连接，升压芯片u3的第2管脚与电子开关电路的输出端相连，滤波电容c4和e4并联，并联电路的一端与升压芯片u3的第2管脚相连，另一端接地，升压芯片u3第3管脚与电阻r15和r16连接，电感l1的一端与肖特基二极管d6的正极相连，电感l1的另一端与升压芯片u3的第2管脚相连，肖特基二极管d6的正极与升压芯片u3的第5、6管脚均相连，升压芯片u3的第7、8管脚均接地，调节电阻r15和r16的一端均与升压芯片u3的第3管脚相连，调节电阻r15和r16的另一端分别是与接地和与肖特基二极管d6的负极相连，电容c5的一端接地，另一端与肖特基二极管d6的负极相连，肖特基二极管d6的负极与擦除电路的输入端相连。

升压芯片u3(xl6007e1)连接滤波电容e4、c4、c5，通过电感l1、肖特基二极管d6(rb160m-60)进行升压，为擦除电路提供液晶显示膜的擦除电压，升压芯片u3升压的电压大小通过调节电阻r15和r16的参数来完成，升压芯片u3的第1管脚与主控电路的主控芯片连接，通过主控芯片控制升压芯片u3的工作模式是否为升压模式。

所述擦除电路包括场效应管q3，场效应管q3的栅极经电阻r20与三极管q4的集电极相连，三极管q4的发射极接地，三极管q4的基极经电阻r21与主控芯片u4的第7管脚相连，电阻r17的一端与场效应管q3的栅极相连，另一端与场效应管q3的源极相连，场效应管q3的漏极经电阻r18与无耗材液晶膜充放电接口j5的第1管脚相连，三极管q5的基极经电阻r23与主控芯片u4的第8管脚相连，三极管q5的发射极接地，三极管q5的集电极经电阻r19与无耗材液晶膜充放电接口j5的第1管脚相连；场效应管q6的栅极经电阻r27与三极管q7的集电极相连，三极管q7的发射极接地，三极管q7的基极经电阻r28与主控芯片u4的第10管脚相连，电阻r14的一端与场效应管q6的栅极相连，另一端与场效应管q6的源极相连，场效应管q6的漏极经电阻r25与无耗材液晶膜充放电接口j5的第2管脚相连，三极管q8的基极经电阻r30与主控芯片u4的第11管脚相连，三极管q8的发射极接地，三极管q8的集电极经电阻r26与无耗材液晶膜充放电接口j5的第2管脚相连，场效应管q3和场效应管q6的源极均与升压电路的输出端相连。

三极管q4、q5、q7、q8与主控电路的主控芯片连接，通过主控芯片控制三极管q4、q5、q7、q8的导通与截止状态，从而控制场效应管q3、q6的导通与截止状态，主控芯片控制三极管q4和q8的基极为高电平、三极管q5和q7的基极为低电平时，场效应管q3导通q6截止，擦除电路通过无耗材液晶膜充放电接口j5为无耗材液晶膜进行正向充放电，主控芯片控制三极管q4和q8的基极为低电平、三极管q5和q7的基极为高电平时，场效应管q3截止q6导通，擦除电路通过无耗材液晶膜充放电接口j5为无耗材液晶膜进行反向充放电，通过正反向充放电对液晶显示膜的显示字迹执行擦除操作。

所述指示灯电路包括led指示灯d5，led指示灯d5的正极与电阻r13串联后与主控芯片u4的第20管脚相连，led指示灯d5的负极接地。

电阻r13的一端与主控电路的主控芯片连接，通过主控芯片控制实现执行擦除操作时led指示灯d5闪烁一次，聚合物锂电池电量不足和过低时led指示灯d5自动闪烁报警。

聚合物锂电池通过一键擦除控制电路的电子开关电路向系统进行供电，并通过供电电路将聚合物锂电池电压转换稳压至3.3v，3.3v电压为整个一键擦除控制电路的主控电路供电电压，与此同时聚合物锂电池通过一键擦除控制电路的电子开关电路后连接升压电路，为升压电路提供电源，用于将聚合物锂电池电压升压至液晶显示膜所需的擦除电压，擦除电压通过擦除电路用导线连接输送至液晶显示膜。当轻按一键擦除控制电路中的电子开关电路上的一键擦除按键s1时，整个系统瞬间并保持供电，同时启动升压电路工作，并将液晶显示膜所需的擦除电压通过擦除电路输送至液晶显示膜上，对书写字迹进行擦除操作，同时指示灯电路中的led指示灯d5闪烁一次，以上功能实现全部由主控芯片u4控制，主控芯片u4在执行擦除控制的同时不断通过聚合物锂电池电量检测电路检测聚合物锂电池电压，当聚合物锂电池电量不足和过低时指示灯电路中的led指示灯d5会自动闪烁报警，此时需要用microusb座j2通过聚合物锂电池充电电路对聚合物锂电池进行充电。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。