CN103809121A - 一种电池电量显示电路及灯具 - Google Patents

Abstract

本发明适用于灯具领域，尤其涉及一种电池电量显示电路及灯具。在本发明实施例中，本电池电量显示电路采用独立式元器件和芯片构成，通过分压电阻实时检测电池的剩余电量并发送给单片机，单片机通过AD算法处理所述剩余电量值，处理结果通过三八译码器译码，译码结果采用发光二极管显示；从而，灯具用户可以根据发光二极管的显示情况判断所述电池的剩余电量，随时掌握灯具的电池用电情况，给用户进行实时控制提供了参考。

Description

一种电池电量显示电路及灯具

技术领域

本发明属于灯具领域，尤其涉及一种电池电量显示电路及灯具。

背景技术

电池电量显示电路通常指的是一种将电池电量转换为检测信号，并将检测信号转换为显示信息输出的电路，电池电量显示电路在各个领域用途广泛，特别是在生活领域被广泛用于手机、相机等等常见电器。

目前，电池电量显示电路还没有应用到照明灯具领域，因此用户在使用照明灯具时无法随时掌握照明灯具的电池用电情况，当照明灯具的电池电量快用尽时，无法及时更换电池或者充电，造成使用不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池电量显示电路，旨在解决用户在使用灯具时无法随时掌握灯具的电池用电情况的问题。

本发明是这样实现的，一种电池电量显示电路，所述电池电量显示电路的输入端接电池，所述电池电量显示电路包括：

滤波电容C3、电源VDD、三端稳压管D10、限流电阻R3、开关S1、分压电阻R1、分压电阻R2、单片机U1、电源电路、三八译码器U2以及八个发光二极管D1-D7；

所述滤波电容C3连接在三端稳压管D10的高电压端和低电压端之间，所述三端稳压管D10的低电压端接地，所述三端稳压管D10的高电压端和基准电源端接电源VDD，所述限流电阻R3的第一端接所述三端稳压管D10的高电压端，所述分压电阻R1的第一端接所述电池，所述分压电阻R2连接在所述分压电阻R1的第二端与地之间，所述单片机U1的复位引脚RES接所述开关S1的第一端，所述开关S1的第二端接地，所述单片机U1的基准电压引脚PRINT3接所述限流电阻R3的第二端，所述单片机U1的待测电压引脚PRINT4接所述分压电阻R1的第二端，所述单片机U1的接地引脚GND接地，所述单片机U1的电源引脚接电源电路的输出端，所述单片机U1的三个输出引脚PRINT1、PRINT2和PRINT3分别接所述三八译码器U2的三个输入引脚A、B和C，所述三八译码器U2的第一选通端G和电源端VCC接电源电路的输出端，所述三八译码器U2的第二选通端G2A、第三选通端G2B和接地端GND接地，三八译码器U2的八个输出端D0-D7分别接所述八个发光二极管D1-D7的阴极，所述八个发光二极管D1-D7的阳极接电源电路的输出端。

进一步地，所述电源电路包括：

滤波电容C1、稳压芯片U3以及滤波电容C2；

所述电源电路的第一输入端VIN+和第二输入端VIN-接所述电池，所述滤波电容C1连接在所述电源电路的第一输入端VIN+和第二输入端VIN-之间，所述稳压芯片U3的输入引脚Vin接所述电源电路的第一输入端VIN+，所述稳压芯片U3的输出引脚Vout接所述电源电路的输出端VOUT1，所述电源电路的第二输入端VIN-和所述稳压芯片U3的接地端Gnd接地，所述滤波电容C2连接在所述稳压芯片U3的输出引脚Vout和所述稳压芯片U3的接地端Gnd之间。

本发明的另一目的在于提供一种灯具，包括电池，所述灯具还包括电池电量显示电路，所述电池电量显示电路的输入端接所述电池，所述电池电量显示电路包括：

滤波电容C3、电源VDD、三端稳压管D10、限流电阻R3、开关S1、分压电阻R1、分压电阻R2、单片机U1、电源电路、三八译码器U2以及八个发光二极管D1-D7；

所述滤波电容C3连接在三端稳压管D10的高电压端和低电压端之间，所述三端稳压管D10的低电压端接地，所述三端稳压管D10的高电压端和基准电源端接电源VDD，所述限流电阻R3的第一端接所述三端稳压管D10的高电压端，所述分压电阻R1的第一端接所述电池，所述分压电阻R2连接在所述分压电阻R1的第二端与地之间，所述单片机U1的复位引脚RES接所述开关S 1的第一端，所述开关S 1的第二端接地，所述单片机U1的基准电压引脚PRINT3接所述限流电阻R3的第二端，所述单片机U1的待测电压引脚PRINT4接所述分压电阻R1的第二端，所述单片机U1的接地引脚GND接地，所述单片机U1的电源引脚接电源电路的输出端，所述单片机U1的三个输出引脚PRINT1、PRINT2和PRINT3分别接所述三八译码器U2的三个输入引脚A、B和C，所述三八译码器U2的第一选通端G和电源端VCC接电源电路的输出端，所述三八译码器U2的第二选通端G2A、第三选通端G2B和接地端接地，三八译码器U2的八个输出端D0-D7分别接所述八个发光二极管D1-D7的阴极，所述八个发光二极管D1-D7的阳极接电源电路的输出端。

进一步地，所述电源电路包括：

滤波电容C1、稳压芯片U3以及滤波电容C2；

所述电源电路的第一输入端VIN+和第二输入端VIN-接所述电池，所述滤波电容C1连接在所述电源电路的第一输入端VIN+和第二输入端VIN-之间，所述稳压芯片U3的输入引脚Vin接所述电源电路的第一输入端VIN+，所述稳压芯片U3的输出引脚Vout接所述电源电路的输出端VOUT1，所述电源电路的第二输入端VIN-和所述稳压芯片U3的接地端Gnd接地，所述滤波电容C2连接在所述稳压芯片U3的输出引脚Vout和所述稳压芯片U3的接地端Gnd之间。

在本发明中，本电池电量显示电路采用独立式元器件和芯片构成，通过分压电阻实时检测电池的剩余电量并发送给单片机，单片机通过AD算法处理所述剩余电量值，处理结果通过三八译码器译码，译码结果采用发光二极管进行实时显示；从而，灯具用户可以根据发光二极管的显示情况判断所述电池的剩余电量，随时掌握灯具的电池用电情况，给用户进行实时控制提供了参考。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的电池电量显示电路的结构图；

图2是本发明第二实施例提供的电源电路的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明第一实施例提供的电池电量显示电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

电池电量显示电路，所述电池电量显示电路的输入端接电池200，所述电池电量显示电路包括：

滤波电容C3、电源VDD、三端稳压管D10、限流电阻R3、开关S1、分压电阻R1、分压电阻R2、单片机U1、电源电路100、三八译码器U2以及八个发光二极管D1-D7；

所述滤波电容C3连接在三端稳压管D10的高电压端和低电压端之间，所述三端稳压管D10的低电压端接地，所述三端稳压管D10的高电压端和基准电源端接电源VDD，所述限流电阻R3的第一端接所述三端稳压管D10的高电压端，所述分压电阻R1的第一端接所述电池200，所述分压电阻R2连接在所述分压电阻R1的第二端与地之间，所述单片机U1的复位引脚RES接所述开关S1的第一端，所述开关S1的第二端接地，所述单片机U1的基准电压引脚PRINT3接所述限流电阻R3的第二端，所述单片机U1的待测电压引脚PRINT4接所述分压电阻R1的第二端，所述单片机U1的接地引脚GND接地，所述单片机U1的电源引脚接电源电路100的输出端，所述单片机U1的三个输出引脚PRINT1、PRINT2和PRINT3分别接所述三八译码器U2的三个输入引脚A、B和C，所述三八译码器U2的第一选通端G和电源端VCC接电源电路100的输出端，所述三八译码器U2的第二选通端G2A、第三选通端G2B和接地端GND接地，三八译码器U2的八个输出端D0-D7分别接所述八个发光二极管D1-D7的阴极，所述八个发光二极管D1-D7的阳极接电源电路100的输出端。

作为本发明一实施例，所述电池可以为铅酸电池。

下面以三端稳压管D10采用三端稳压管TL432、单片机U1采用单片机AT13、三八译码器U2采用三八译码器74LS138D为例，说明电池电量显示电路的工作原理：

所述电源VDD向三端稳压管TL432作为内部电源，所述三端稳压管TL432经过滤波电容C3滤波后，通过限流电阻R3向单片机AT13提供2.5V的基准电压；所述单片机AT13从基准电压引脚PRINT3获取所述2.5V的基准电压；所述电池400经过分压电阻R1和分压电阻R2分压后，所述单片机AT13的待测电压引脚PRINT4检测所述分压电阻R2的电压，所述单片机AT13以所述2.5V的基准电压为基准电压，采用AD算法处理后通过单片机AT13的三个输出引脚PRINT1、PRINT2和PRINT3输出，所述AD算法的转换表见表1；所述分别于单片机AT13的三个输出引脚PRINT1、PRINT2和PRINT3连接的三八译码器74LS138D的三个输入引脚A、B和C获取经过AD算法处理后的结果，在所述三八译码器74LS138D的第一选通端G接电源电路的输出端、所述三八译码器74LS138D的第二选通端G2A和第三选通端G2B接地的情况下，所述三八译码器74LS138D对所述三个输入引脚A、B和C采集到的数据进行译码，通过所述三八译码器74LS 138D的八个输出端D0-D7进行输出，所述译码表见表2；所述三八译码器74LS138D的八个输出端D0-D7分别接所述八个发光二极管D1-D7的阴极，为低电平有效，即当所述三八译码器74LS138D的输出端D0-D7的任一输出引脚为低电平时，所述发光二极管D1-D7中对应的的发光二极管点亮。

电池电量	ABC
		13.6V≥X≥13V	000
13V＞X≥12.5V	001
		12.5V＞X≥12V	010
12V＞X≥11.5V	011
		11.5V＞X≥11V	100
11V＞X≥10.5V	101
		10.5V＞X≥10V	110
10V＞X≥9.5V	111

表1

G	G2A	G2B	ABC	D0-D7
					1	0	0	000	00000000
1	0	0	010	10000000
					1	0	0	010	11000000
1	0	0	011	11100000
					1	0	0	100	11110000
1	0	0	101	11111000
					1	0	0	110	11111100
1	0	0	111	11111110

表2

图2示出了本发明第二实施例提供的电源电路100的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

所述电源电路100包括：

滤波电容C1、稳压芯片U3以及滤波电容C2；

所述电源电路100的第一输入端VIN+和第二输入端VIN-接所述电池200，所述滤波电容C1连接在所述电源电路100的第一输入端VIN+和第二输入端VIN-之间，所述稳压芯片U3的输入引脚Vin接所述电源电路100的第一输入端VIN+，所述稳压芯片U3的输出引脚Vout接所述电源电路100的输出端VOUT1，所述电源电路100的第二输入端VIN-和所述稳压芯片U3的接地端Gnd接地，所述滤波电容C2连接在所述稳压芯片U3的输出引脚Vout和所述稳压芯片U3的接地端Gnd之间。

下面以稳压芯片U3采用稳压芯片7805为例，说明电源电路100的工作原理：

所述电源电路100的第一输入端VIN+和第二输入端VIN-输入的电源信号经过所述滤波电容C1进行低通滤波，所述稳压芯片7805将所述经过所述滤波电容C1进行低通滤波后的电压进行稳压，稳压后的输出电压为5V电压，对所述稳压后的输出电压再次采用滤波电容C2进行低通滤波，然后，从电源电路100的输出端VOUT1输出所述采用滤波电容C2进行低通滤波后的稳定电压，所述稳定电压为5V。

如图1所示，本发明实施例还提供一种灯具，包括电池200，所述灯具还包括电池电量显示电路，所述电池电量显示电路的输入端接所述电池200，所述电池电量显示电路包括：

滤波电容C3、电源VDD、三端稳压管D10、限流电阻R3、开关S1、分压电阻R1、分压电阻R2、单片机U1、电源电路100、三八译码器U2以及八个发光二极管D1-D7；

所述滤波电容C3连接在三端稳压管D10的高电压端和低电压端之间，所述三端稳压管D10的低电压端接地，所述三端稳压管D10的高电压端和基准电源端接电源VDD，所述限流电阻R3的第一端接所述三端稳压管D10的高电压端，所述分压电阻R1的第一端接所述电池200，所述分压电阻R2连接在所述分压电阻R1的第二端与地之间，所述单片机U1的复位引脚RES接所述开关S1的第一端，所述开关S1的第二端接地，所述单片机U1的基准电压引脚PRINT3接所述限流电阻R3的第二端，所述单片机U1的待测电压引脚PRINT4接所述分压电阻R1的第二端，所述单片机U1的接地引脚GND接地，所述单片机U1的电源引脚接电源电路100的输出端，所述单片机U1的三个输出引脚PRINT1、PRINT2和PRINT3分别接所述三八译码器U2的三个输入引脚A、B和C，所述三八译码器U2的第一选通端G和电源端VCC接电源电路100的输出端，所述三八译码器U2的第二选通端G2A、第三选通端G2B和接地端接地，三八译码器U2的八个输出端D0-D7分别接所述八个发光二极管D1-D7的阴极，所述八个发光二极管D1-D7的阳极接电源电路100的输出端。

如图2所示，作为本发明一实施例，所述电源电路100包括：

滤波电容C1、稳压芯片U3以及滤波电容C2；

所述电源电路100的第一输入端VIN+和第二输入端VIN-接所述电池200，所述滤波电容C1连接在所述电源电路100的第一输入端VIN+和第二输入端VIN-之间，所述稳压芯片U3的输入引脚Vin接所述电源电路100的第一输入端VIN+，所述稳压芯片U3的输出引脚Vout接所述电源电路100的输出端VOUT1，所述电源电路100的第二输入端VIN-和所述稳压芯片U3的接地端Gnd接地，所述滤波电容C2连接在所述稳压芯片U3的输出引脚Vout和所述稳压芯片U3的接地端Gnd之间。

在本发明实施例中，本电池电量显示电路采用独立式元器件和芯片构成，通过分压电阻实时检测电池的剩余电量发送给单片机，单片机通过AD算法处理所述剩余电量值，处理结果通过三八译码器译码，译码结果采用发光二极管进行实时显示；从而，灯具用户可以根据发光二极管的显示情况判断所述电池的剩余电量，随时掌握灯具的电池用电情况，给用户进行实时控制提供了参考。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电池电量显示电路，所述电池电量显示电路的输入端接电池，其特征在于，所述电池电量显示电路包括：

滤波电容C3、电源VDD、三端稳压管D10、限流电阻R3、开关S1、分压电阻R1、分压电阻R2、单片机U1、电源电路、三八译码器U2以及八个发光二极管D1-D7；

所述滤波电容C3连接在三端稳压管D10的高电压端和低电压端之间，所述三端稳压管D10的低电压端接地，所述三端稳压管D10的高电压端和基准电源端接电源VDD，所述限流电阻R3的第一端接所述三端稳压管D10的高电压端，所述分压电阻R1的第一端接所述电池，所述分压电阻R2连接在所述分压电阻R1的第二端与地之间，所述单片机U1的复位引脚RES接所述开关S 1的第一端，所述开关S 1的第二端接地，所述单片机U1的基准电压引脚PRINT3接所述限流电阻R3的第二端，所述单片机U1的待测电压引脚PRINT4接所述分压电阻R1的第二端，所述单片机U1的接地引脚GND接地，所述单片机U1的电源引脚接电源电路的输出端，所述单片机U1的三个输出引脚PRINT1、PRINT2和PRINT3分别接所述三八译码器U2的三个输入引脚A、B和C，所述三八译码器U2的第一选通端G和电源端VCC接电源电路的输出端，所述三八译码器U2的第二选通端G2A、第三选通端G2B和接地端GND接地，三八译码器U2的八个输出端D0-D7分别接所述八个发光二极管D1-D7的阴极，所述八个发光二极管D1-D7的阳极接电源电路的输出端。

2.如权利要求1所述的电池电量显示电路，其特征在于，所述电源电路包括：

滤波电容C1、稳压芯片U3以及滤波电容C2；

所述电源电路的第一输入端VIN+和第二输入端VIN-接所述电池，所述滤波电容C1连接在所述电源电路的第一输入端VIN+和第二输入端VIN-之间，所述稳压芯片U3的输入引脚Vin接所述电源电路的第一输入端VIN+，所述稳压芯片U3的输出引脚Vout接所述电源电路的输出端VOUT1，所述电源电路的第二输入端VIN-和所述稳压芯片U3的接地端Gnd接地，所述滤波电容C2连接在所述稳压芯片U3的输出引脚Vout和所述稳压芯片U3的接地端Gnd之间。

3.一种灯具，包括电池，其特征在于，所述灯具还包括电池电量显示电路，所述电池电量显示电路的输入端接所述电池，所述电池电量显示电路包括：

滤波电容C3、电源VDD、三端稳压管D10、限流电阻R3、开关S1、分压电阻R1、分压电阻R2、单片机U1、电源电路、三八译码器U2以及八个发光二极管D1-D7；

所述滤波电容C3连接在三端稳压管D10的高电压端和低电压端之间，所述三端稳压管D10的低电压端接地，所述三端稳压管D10的高电压端和基准电源端接电源VDD，所述限流电阻R3的第一端接所述三端稳压管D10的高电压端，所述分压电阻R1的第一端接所述电池，所述分压电阻R2连接在所述分压电阻R1的第二端与地之间，所述单片机U1的复位引脚RES接所述开关S1的第一端，所述开关S1的第二端接地，所述单片机U1的基准电压引脚PRINT3接所述限流电阻R3的第二端，所述单片机U1的待测电压引脚PRINT4接所述分压电阻R1的第二端，所述单片机U1的接地引脚GND接地，所述单片机U1的电源引脚接电源电路的输出端，所述单片机U1的三个输出引脚PRINT1、PRINT2和PRINT3分别接所述三八译码器U2的三个输入引脚A、B和C，所述三八译码器U2的第一选通端G和电源端VCC接电源电路的输出端，所述三八译码器U2的第二选通端G2A、第三选通端G2B和接地端接地，三八译码器U2的八个输出端D0-D7分别接所述八个发光二极管D1-D7的阴极，所述八个发光二极管D1-D7的阳极接电源电路的输出端。

4.如权利要求3所述的灯具，其特征在于，所述电源电路包括：

滤波电容C1、稳压芯片U3以及滤波电容C2；

所述电源电路的第一输入端VIN+和第二输入端VIN-接所述电池，所述滤波电容C1连接在所述电源电路的第一输入端VIN+和第二输入端VIN-之间，所述稳压芯片U3的输入引脚Vin接所述电源电路的第一输入端VIN+，所述稳压芯片U3的输出引脚Vout接所述电源电路的输出端VOUT1，所述电源电路的第二输入端VIN-和所述稳压芯片U3的接地端Gnd接地，所述滤波电容C2连接在所述稳压芯片U3的输出引脚Vout和所述稳压芯片U3的接地端Gnd之间。

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