一种电路板组件及可穿戴设备的制作方法

文档序号:15919070发布日期:2018-11-13 22:53阅读:117来源:国知局

本实用新型涉及涉及一种电路板组件及可穿戴设备。



背景技术:

超宽带(UWB,Ultra Wideband)是一种无载波通信技术,利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号,UWB能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率。基于UWB的宽广频谱,FCC在2002年宣布UWB可用于精确测距。基于UWB的测距、定位可以被广泛的应用于工厂仓库、养老院、司法监狱中。



技术实现要素:

本公开实施例提供一种电路板组件及可穿戴设备,该电路板组件集成了超宽带模块和显示接口,体积小,灵活使用,特别是可灵活设置在各类可穿戴设备中,从而用户可以在使用UWB定位的同时,通过UWB获取并显示信息。

本公开至少一实施例,提供一种电路板组件,包括:第一电路板,所述第一电路板上的设置有超宽带模块、存储模块、显示接口,以及还设置有分别与所述超宽带模块、所述存储模块、所述显示接口连接的控制模块;其中,所述超宽带模块,配置为接收和发送超宽带信号,并将获取的显示指令提供给所述控制模块;所述控制模块,配置为根据所述显示指令从所述存储模块读取显示信息并将所述显示信息提供到所述显示接口。

例如,在本公开一实施例提供的电路板组件中,所述控制模块包括第一串口、第一通用接口和第二通用接口;所述显示接口包括第二串口和第三通用接口,所述第二串口与所述第一串口连接;所述第三通用接口与所述第一通用接

口连接;所述存储模块包括第三串口和第四通用接口,所述第三串口与所述第一串口连接,所述第四通用接口与所述第二通用接口连接。

例如,在本公开一实施例提供的电路板组件中,所述电路板组件还包括:设置在所述第一电路板上的输入模块;所述输入模块与所述控制模块连接,所述输入模块配置为将获取的输入指令提供给所述控制模块;所述控制模块还配置为将获取的输入指令提供给所述超宽带模块。

例如,在本公开一实施例提供的电路板组件中,所述电路板组件还包括:与所述超宽带模块连接的超宽带天线。

例如,在本公开一实施例提供的电路板组件中,所述电路板组件中还设置有第一开关、第二开关、低噪声放大器;所述第一开关包括控制端、第一端和第二端,所述第一开关的所述控制端与所述超宽带模块连接;所述第二开关包括控制端、第一端和第二端;所述第二开关的所述控制端与所述超宽带天线连接;所述第一开关配置为控制信号经所述第一开关的所述第一端和所述第二开关的所述第一端发送,或,控制信号经所述第二开关的所述第二端、所述低噪声放大器和所述第一开关的所述第二端接收。

例如,在本公开一实施例提供的电路板组件中,所述电路板组件具体包括:第一电路板和与所述第一电路板连接的第二电路板;其中,所述超宽带天线设置于所述第二电路板上。

例如,在本公开一实施例提供的电路板组件中,所述第一电路板和所述第二电路板的夹角为钝角。

例如,在本公开一实施例提供的电路板组件中,所述第二电路板上还设置有与所述控制模块连接的震动模块。

本公开至少一实施例还提供一种可穿戴设备,包括所述的任一电路板组件。

例如,在本公开一实施例提供的可穿戴设备中,具体包括:上盖、显示屏、所述电路板组件、电源模块以及下盖;其中,所述电路板组件中还设置有供电模块,所述供电模块分别与所述电路板组件中的所述超宽带模块、所述存储模块、所述显示接口、所述控制模块、所述超宽带天线连接;所述供电模块还与所述电源模块连接;所述显示屏与所述电路板组件中的所述显示接口连接,配置为从所述显示接口获取显示信息和电量;所述上盖与所述下盖配合使用,形成容纳所述显示屏、所述电路板组件和所述电源模块的封闭空间。

例如,在本公开一实施例提供的可穿戴设备中,所述可穿戴设备具体为智能手表。

例如,在本公开一实施例提供的可穿戴设备中,所述电路板组件中还设置有第一开关、第二开关、低噪声放大器;所述第一开关包括控制端、第一端和第二端,所述第一开关的所述控制端与所述超宽带模块连接;所述第二开关包括控制端、第一端和第二端;所述第二开关的所述控制端与所述超宽带天线连接;所述第一开关配置为控制信号经所述第一开关的所述第一端和所述第二开关的所述第一端发送,或,控制信号经所述第二开关的所述第二端、所述低噪声放大器和所述第一开关的所述第二端接收。

下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

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。

图1为本公开一实施例提供的一种电路板组件的示意框图;

图2为图1中的控制模块、显示接口和存储模块的一种连接关系的示意图;

图3为本公开另一实施例提供的一种电路板组件的示意框图;

图4为本公开另一实施例提供的一种电路板组件的示意框图;

图5为本公开至少一实施例提供的一种电路板组件中的射频电路的示意框图;

图6为本公开一实施例提供的一种穿戴设备的示意性剖面图;

图7为本公开另一实施例提供的一种穿戴设备的示意图。

具体实施方式

为了本申请的目的、技术方案、优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请的技术方案进行清楚、完成地描述。显然,所描述的实施例,仅是本申请的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本说明书中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内,具有一般技能的人士所理解的通常含义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要,而只是用来区别不同的组成部分。同样,“一个”、“一”、“第一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现该词语前面的元件或者物件涵盖出现在该词语后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应的改变。

本公开至少一实施例提供一种电路板组件,该电路板组件包括:第一电路板,所述第一电路板上的设置有超宽带模块、存储模块、显示接口,以及还设置有分别与所述超宽带模块、所述存储模块、所述显示接口连接的控制模块;其中,所述超宽带模块,配置为接收和发送超宽带信号,并将获取的显示指令提供给所述控制模块;所述控制模块,配置为根据所述显示指令从所述存储模块读取显示信息并将所述显示信息提供到所述显示接口。

本公开实施例提供的电路板组件集成了超宽带模块和显示接口,体积小,灵活使用,特别是可灵活设置在各类可穿戴设备中,从而用户可以在使用UWB定位的同时,通过UWB获取并显示信息。

本公开实施例的一个示例提供一种电路板组件10,如图1所示,该电路板组件10包括:第一电路板100,所述第一电路板上的设置有超宽带模块110、存储模块120、显示接口130,以及还设置有分别与所述超宽带模块110、所述存储模块120、所述显示接口130连接的控制模块140;其中,所述超宽带模块110,配置为接收和发送超宽带信号,并将获取的显示指令提供给所述控制模块140;所述控制模块140,配置为根据所述显示指令从所述存储模块120读取显示信息并将所述显示信息提供到所述显示接口130。

所述第一电路板100,例如,具体为印刷电路板(PCB,Printed circuit board)。所述超宽带模块110,例如,具体为具有超宽带测距、定位功能的超宽带芯片。所述控制模块140,可以为单片机(MCU,Micro Control Unit),例如为意法半导体公司的STM32系列单片机,又例如可以是三星公司的KS32系列单片机。所述存储模块120,可以为闪存(Flash Memory),例如镁光公司的MT29F1G01ZACH4闪存,或华邦公司的W25Q64闪存。

在超宽带信号发送过程中,控制模块140将待发送的信息调制在数字信号上,并将该数字信号提供给超宽带模块110,经超宽带模块110数模转换后向外部的超宽带接收设备(例如超宽带定位基站)发出。又例如在超宽带信号接收过程中,所述超宽带模块110将从外部超宽带接收设备接收的超宽带信号进行模数转换后提供给控制模块140。如需要对接收的超宽带信号所指示的信息进行显示,则需要预先将字库烧录入所述存储模块120中。所述控制模块140根据接收的超宽带信号从所述存储模块120中读取待显示的文字内容,并将该待显示的文字内容提供给显示接口130,以使得为该显示接口连接的显示屏130进行显示。

例如,图1中的控制模块140、显示接口130、存储模块120的连接关系可以具体如图2所示,所述控制模块140包括第一串口141、第一通用接口142和第二通用接口143;所述显示接口130包括第二串口131和第三通用接口132,所述第二串口31与所述第一串口141连接;所述第三通用接口132与所述第一通用接口142连接;所述存储模块120包括第三串口121和第四通用接口122,所述第三串口121与所述第一串口141连接,所述第四通用接口122与所述第二通用接口143连接。

所示控制模块140根据所述显示指令从所述存储模块120读取显示信息并将所述显示信息提供到所述显示接口130的过程中:控制模块140通过第一串口141将第一使能指令提供到第二串口131和第三串口121,例如将为高电平信号的使能指令提供到第二串口131和第三串口121,当第二串口131接收到该高电平信号时显示接口130使得显示屏为非工作状态,当第三串口121接收到该高电平信号时,存储模块120开始为工作状态;之后控制模块140根据获取的显示指令通过第二通用接口143、第四通用接口122将读取指令提供到存储模块120,存储模块120根据该读取指令将显示信息(具体的例如可以是存储模块120根据该读取指令从预先烧录的字库里读取待显示的文字)通过第四通用接口122、第二通用接口143提供给控制模块140;控制模块140获取该显示信息后通过第一串口141将第二使能指令提供到第二串口131和第三串口121,例如将为低电平信号的使能指令提供到第二串口131和第三串口121,当第二串口131接收到该低电平信号时显示接口130使得显示屏为工作状态,当第三串口121接收到该低电平信号时,存储模块120开始为非工作状态;之后控制模块140将从存储模块120获取到的显示信息通过第一通用接口142、第三通用接口132提供到显示接口130,使得该显示接口130驱动显示屏显示该显示信息。

例如,所述的电路板组件10,如图3所示,还包括:设置在所述第一电路板100上的输入模块150;所述输入模块150与所述控制模块140连接,所述输入模块150配置为将获取的输入指令提供给所述控制模块140;所述控制模块140还配置为将获取的输入指令提供给所述超宽带模块110。

在所述输入模块150将输入指令提供给所述控制模块140的过程中,例如可以是显示接口130驱动显示屏显示内容为“12点前往A地点执行B工作”的显示信息,用户按下确认键则输入模块150获取内容为“确认”的输入指令,之后,输入模块将该“确认”的输入指令提供给控制模块140,控制模块将指示“确认”的输入指令提供给超宽带模块110超宽带模块110将该“确认”内容调制在超宽带信号中向外部发送。又例如可以是显示接口130驱动显示屏显示内容为“您现在已进入危险区域”的显示信息,用户按下确认键则输入模块150获取内容为“确认”的输入指令,则表示用户知悉该危险提示。所述输入模块140例如可以具体为4脚轻触开关,当然在另外一些实施例中所述输入模块150可以具体为触控显示屏,通过显示接口130与控制模块140连接。

例如,所述的电路板组件10,如图4所示,还包括:与所述超宽带模块110连接的超宽带天线210。具体的,所述超宽带天线210具体为圆极化的超宽带天线,用于接收外部发送的超宽带信号以及向外部发送超宽带信号。例如,在进行定位时,在不同位置设置3个超宽带基站,该电路板组件10上的超宽带天线同时向3个超宽带基站发送第一超宽带信号,3个超宽带基站接收到该超宽带信号后分别向该电路板组件10上的超宽带天线返回第二超宽带信号,通过飞行时间法(TOF,Time of Flight)计算出该电路板组件10分别与3个超宽带基站的距离,之后通过三角定位法计算出该电路板组件10的坐标从而实现定位。又例如,在进行超宽带通信中,该电路板组件10上的超宽带天线向超宽带基站发送超宽带通信信号,超宽带基站通过解调该通信信号获取信息。具体的,该超宽带天线210与超宽带模块110连接,超宽带模块110与控制模块140连接。超宽带模块110在控制模块140的控制下,将控制模块生成的数字信号调制为模拟信号,并通过超宽带天线210发出。超宽带天线210把接收到的超宽带的模拟信号提供给超宽带模块110,超宽带模块110将该模拟信号解调出有用信息并转化为数字信号提供为控制模块140。

例如,图4中的超宽带天线210和超宽带模块110之间还设置有射频电路,具体如图5所示,射频电路具体为所述电路板组件10中设置的第一开关160、第二开关180、低噪声放大器170;所述第一开关160包括控制端1601、第一端1602和第二端1603,所述第一开关160的所述控制端1601与所述超宽带模块110连接;所述第二开关180包括控制端1801、第一端1802和第二端1803;所述第二开关180的所述控制端1801与所述超宽带天线110连接;所述第一开关160配置为控制信号经所述第一开关160的所述第一端1602、和所述第二开关180的所述第一端1802发送,或,控制信号经所述第二开关的所述第二端1603、低噪声放大器170和所述第一开关的所述第二端1803接收。具体的,所述第一开关160和第二开关180可以具体为MACOM公司生产的射频开关。具体在工作中,第一开关160的控制端1601用于在向外部超宽带基站发送超宽带信号时,控制第一端1602打开和控制第二端1603关闭,以及控制端1601用于在接收外部超宽带基站发送的超宽带信号时,控制第一端1602关闭和控制第二端1603打开;第二开关180的控制端1801用于在向外部超宽带基站发送超宽带信号时,控制第一端1802打开和控制第二端1803关闭,以及控制端1801用于在接收外部超宽带基站发送的超宽带信号时,控制第一端1802关闭和控制第二端1803打开。

例如,所述电路板组件10如图4、图5所示,具体包括:第一电路板100和与所述第一电路板100连接的第二电路板200;其中,所述超宽带天线210设置于所述第二电路板上,这样可减少超宽带天线受到的干扰,提高信号的信噪比。进一步可选的,如图5所示,所述射频电路设置于第一电路板100上,可减小第二电路板200的尺寸。如图5所示,例如,所述超宽带模块110经过所述射频电路与所述超宽带天线210连接,所述射频电路和所述超宽带天线210之间的连接线为直线,所述超宽带天线210设置于该射频电路同一平面上的正下方,可减小超宽带天线210、射频电路之间的干扰。

例如,所述电路板组件10中的所述第二电路板200上还设置有与所述控制模块140连接的震动模块。所述震动模块具体为震动马达,可在控制模块140收到提示危险的报警信号(例如超宽带模块进行定位获取位置并判断该位置位于危险区域)时,根据控制模块140的控制执行震动报警,以便用户感知。

例如,如图6所示,所述电路板组件10中的所述第一电路板100和所述第二电路板200的夹角为钝角。这样,将电路板组件10装配到腕带结构的可穿戴设备中时,可有效的利用穿戴设备的空间。

可选的,本公开实施例提供的电路板组件10可以内置于多种设备中,例如内置于智能手机、平板中,还可以内置于可穿戴设备(例如智能手表、工牌、安全帽)中。

本公开的至少一实施例还提供一种可穿戴设备20,如图6所示,包括:上盖201、显示屏202、所述电路板组件10、电源模块203以及下盖204。

例如,所述电路板组件10中还设置有供电模块(图中未示出),所述供电模块分别与所述电路板组件10中的所述超宽带模块110、所述存储模块120、所述显示接口130、所述控制模块140、所述超宽带天线210连接;所述供电模块还与所述电源模块203连接。具体的,所述电源模块203例如可以是可充电锂电池,设置于电路板组件10中供电模块将从电源模块203中获取的电压转化为适配电路板组件10中各模块的电压,并将电量提供给电路板组件10中的各模块。

其中,所述显示屏204与所述电路板组件10中的所述显示接口130连接,配置为从所述显示接口130获取显示信息和电量。所述显示屏204例如可以是OLED显示屏、LCD显示屏,还可以是更为省电的电子墨水显示屏。

其中,所述上盖201与所述下盖204配合使用,形成容纳所述显示屏202、所述电路板组件10和所述电源模块203的封闭空间。

例如,所述可穿戴设备具体为智能手表,如图6所示所述智能手表中的腕带部分设置有容纳所述第二电路板200的开槽,以固定和保护第二电路板。

例如,所述智能手表的电路板组件10中还设置有第一开关、第二开关、低噪声放大器;所述第一开关包括控制端、第一端和第二端,所述第一开关的所述控制端与所述超宽带模块连接;所述第二开关包括控制端、第一端和第二端;所述第二开关的所述控制端与所述超宽带天线连接;所述第一开关配置为控制信号经所述第一开关的所述第一端和所述第二开关的所述第一端发送,或,控制信号经所述第二开关的所述第二端、所述低噪声放大器和所述第一开关的所述第二端接收。

例如,如图6所示智能手表的外侧设置有按键205。具体的,所述按键205的个数可以为一个或多个。所述按键205用于配合所述电路板组件10中的输入模块150使用,当用户按压按键205时,输入模块150获取输入指令。当所述按键205的个数为两个时,配置其中一个按键用于指示“确认”,配置另一个按键用于指示“光标在显示屏202移动”。

需要说明的是关于该穿戴设备中的电路板组件10的工作原理可以参考本公开其他实施例中关于电路板组件10各模块的工作原理的描述,在此不再赘述。

以上仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围不局限于此,本公开的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

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