CN210038708U - 一种基于分布式采集信息的处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于分布式采集信息的处理装置，包括可穿戴设备、供电模块、单片机和无线通信模块，单片机分别与供电模块和无线通信模块连接，可穿戴设备与供电模块连接；供电模块包括第一电阻、第二电阻、第一三极管、第一二极管、第一电容、第二电容、三端稳压器、第二稳压管、第三电阻、电压输出端、第三电容、可控硅、第四电容、第四电阻、整流桥、变压器和电压输入端，第一三极管的发射极分别与第一二极管的阴极和第一电阻的一端连接，第一三极管的基极分别与第一电容的一端和三端稳压器的输入端连接。本实用新型电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

Description

一种基于分布式采集信息的处理装置

技术领域

本实用新型涉及信息采集处理领域，特别涉及一种基于分布式采集信息的处理装置。

背景技术

为了方便用户向电子设备发送输入信息，使得电子设备能够根据输入信息实现相应的业务，电子设备通常需要连接一个输入信息处理装置。现有技术中的输入信息处理装置无需放置在相应电子设备所在的指定位置，用户也无需在指定位置保持相应的姿势；通过将至少一个从动手指的每一个指节分别作为一个输入单元，仅需要控制一个主动手指与相应的目标输入单元之间产生接触动作，即可通过该输入信息处理装置向电子设备发送相应的输入信息，用户体验较好。然而，传统输入信息处理装置的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统输入信息处理装置的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：缺少限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的基于分布式采集信息的处理装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于分布式采集信息的处理装置，包括可穿戴设备、供电模块、单片机和无线通信模块，所述单片机分别与所述供电模块和无线通信模块连接，所述可穿戴设备与所述供电模块连接；

所述供电模块包括第一电阻、第二电阻、第一三极管、第一二极管、第一电容、第二电容、三端稳压器、第二稳压管、第三电阻、电压输出端、第三电容、可控硅、第四电容、第四电阻、整流桥、变压器和电压输入端，所述第一三极管的发射极分别与所述第一二极管的阴极和第一电阻的一端连接，所述第一三极管的基极分别与所述第一电容的一端和三端稳压器的输入端连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第一二极管的阳极、三端稳压器的输出端、第二电容的一端、第二稳压管的阴极和电压输出端的一端连接，所述第二稳压管的阳极分别与所述第四电阻的一端、可控硅的控制极和第三电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第一电容的另一端、三端稳压器的负极连接端、第二电容的另一端、第三电阻的另一端、电压输出端的另一端、第二电阻的一端、第三电容的一端、可控硅的阴极、第四电容的一端、整流桥的一个输出端和第四电阻的另一端连接，所述第二电阻的另一端分别与所述第三电容的另一端、可控硅的阳极、第四电容的另一端和整流桥的另一个输出端连接，所述整流桥的一个输入端与所述变压器的次级线圈的一端连接，所述整流桥的另一个输入端与所述变压器的次级线圈的另一端连接，所述变压器的初级线圈的一端与所述电压输入端的一端连接，所述变压器的初级线圈的另一端与所述电压输入端的另一端连接，所述第四电阻的阻值为43kΩ。

在本实用新型所述的基于分布式采集信息的处理装置中，所述供电模块还包括第五电容，所述第五电容的一端与所述第一三极管的基极连接，所述第五电容的另一端与所述第一电容的一端连接，所述第五电容的电容值为450pF。

在本实用新型所述的基于分布式采集信息的处理装置中，所述供电模块还包括第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述第二稳压管的阴极连接，所述第三二极管的阴极与所述电压输出端的一端连接，所述第三二极管的型号为E-822。

在本实用新型所述的基于分布式采集信息的处理装置中，所述供电模块还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第五电阻的另一端与所述三端稳压器的输出端连接，所述第五电阻的阻值为56kΩ。

在本实用新型所述的基于分布式采集信息的处理装置中，所述第一三极管为PNP型三极管。

在本实用新型所述的基于分布式采集信息的处理装置中，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。

实施本实用新型的基于分布式采集信息的处理装置，具有以下有益效果：由于设有可穿戴设备、供电模块、单片机和无线通信模块；供电模块包括第一电阻、第二电阻、第一三极管、第一二极管、第一电容、第二电容、三端稳压器、第二稳压管、第三电阻、电压输出端、第三电容、可控硅、第四电容、第四电阻、整流桥、变压器和电压输入端，该供电模块与传统输入信息处理装置的供电部分相比，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第四电阻用于进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型基于分布式采集信息的处理装置一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中供电模块的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型基于分布式采集信息的处理装置实施例中，该基于分布式采集信息的处理装置的结构示意图如图1所示。图1中，该基于分布式采集信息的处理装置包括可穿戴设备1、供电模块2、单片机3和无线通信模块4，单片机3分别与供电模块2和无线通信模块4连接，可穿戴设备1与供电模块2连接。

可穿戴设备1用于穿戴在用户的手部，使得可穿戴设备1的正电极和负电极与手部相接触。供电模块2用于通过正电极和负电极向手部提供工作电压。单片机3用于在用户将手部的至少一个从动手指的每一个指节分别作为一个输入单元，并控制手部的一个主动手指与各个输入单元中的一个目标输入单元产生接触动作时，检测目标输入单元根据供电模块2提供的工作电压产生的电流变化信息，并根据电流变化信息形成对应的输入信息。

用户控制手部的一个主动手指分别与不同的输入单元之间产生接触动作时，在供电模块2通过各个正电极和负电极提供的工作电压恒定的情况下，各个输入单元上则可产生不同的电流变化信息；因此，单片机3可在用户控制手部的一个主动手指与各个输入单元中的一个目标输入单元产生接触动作时，检测目标输入单元根据供电模块2提供的工作电压产生的电流变化信息，并根据电流变化信息形成对应的输入信息，然后由无线通信模块4将形成的输入信息发送至外部的电子设备。该基于分布式采集信息的处理装置无需放置在相应电子设备所在的指定位置，用户也无需在指定位置保持相应的姿势；通过将一个从动手指的每一个指节分别作为一个输入单元，仅需要控制一个主动手指与相应的目标输入单元之间产生接触动作，即可通过该基于分布式采集信息的处理装置向电子设备发送相应的输入信息，用户体验较好。

可穿戴设备1可以是手环或指环。手环用于穿戴在用户的手腕上，指环用于穿戴在用户的手指上，使得其正电极和负电极分别与对应的手指相接触；单片机3用于在用户将穿戴着安装有负电极的指环的各个手指的每一个指节分别作为一个输入单元，并控制穿戴着安装有正电极的指环的一个手指与各个输入单元中的一个目标输入单元产生接触动作时，检测目标输入单元根据供电模块2提供的工作电压产生的电流变化信息，并根据电流变化信息形成对应的输入信息。

本实施例中，无线通信模块4为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。通过设置多种无线通信方式，不仅可以增加无线通信方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用LoRa模块时，其通信距离较远，且通信性能较为稳定，适用于对通信质量要求较高的场合。

图2为本实施例中供电模块的电路原理图，该供电模块2包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一三极管Q1、第一二极管D1、第一电容C1、第二电容C2、三端稳压器U1、第二稳压管D2、第三电阻R3、电压输出端Vo、第三电容C3、可控硅VS、第四电容C4、第四电阻R4、整流桥Z、变压器T和电压输入端Vin，第一三极管Q1的发射极分别与第一二极管D1的阴极和第一电阻R1的一端连接，第一三极管Q1的基极分别与第一电容C1的一端和三端稳压器U1的输入端连接，第一三极管Q1的集电极分别与第一二极管D1的阳极、三端稳压器U1的输出端、第二电容C2的一端、第二稳压管D2的阴极和电压输出端Vo的一端连接，第二稳压管D2的阳极分别与第四电阻R4的一端、可控硅VS的控制极和第三电阻R3的一端连接，第一电阻R1的另一端分别与第一电容C1的另一端、三端稳压器U1的负极连接端、第二电容C2的另一端、第三电阻R3的另一端、电压输出端Vo的另一端、第二电阻R2的一端、第三电容C3的一端、可控硅VS的阴极、第四电容C4的一端、整流桥Z的一个输出端和第四电阻R4的另一端连接，第二电阻R2的另一端分别与第三电容C3的另一端、可控硅VS的阳极、第四电容C4的另一端和整流桥Z的另一个输出端连接，整流桥Z的一个输入端与变压器T的次级线圈的一端连接，整流桥Z的另一个输入端与变压器T的次级线圈的另一端连接，变压器T的初级线圈的一端与电压输入端Vin的一端连接，变压器T的初级线圈的另一端与电压输入端Vin的另一端连接。

该供电模块2与传统输入信息处理装置的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，第四电阻R4为限流电阻，用于进行限流保护，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第四电阻R4的阻值为43kΩ，当然，在实际应用中，第四电阻R4的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第四电阻R4的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

电压输入端Vin输入的220V交流电经变压器T降压后，由整流桥Z和后续电路整流、滤波使输出端获得稳定的5V电压。三端稳压器U1的最大输出电流为1.5A，要想使输出电流大于1.5A，则要扩大输出电流，为此在三端稳压器U1的***接一只大功率的第一三极管Q1。采用的是并接式扩流方式，即三端稳压器U1的输入端与第一三极管Q1的基极相连，三端稳压器U1的输出端与第一三极管Q1的集电极相连，这样两输出电流之和可满足输出1.5A电流的要求。如果需要更大的输出电流，可改用2～3只大功率管并联即可。

即使三端稳压器U1内部有稳压电路，三端稳压器U1和第一三极管Q1等组成的稳压电源输出端仍有可能发生过电压现象。为确保负载的安全，该电源在集成块典型应用电路基础上，加了过电压保护电路。该电压保护电路由第二稳压管D2、第三电阻R3和可控硅VS等组成。

该电源工作正常时输出电压为5V，可控硅VS呈截止状态。当稳压电源由于某种原因(如集成块损坏或调整管击穿)使输出电压超过限定值时，即大于等于5.5V，第二稳压管D2击穿，采样电压升高使可控硅VS触发而导通，从而保护负载。

为了防止反向峰值电压击穿三端稳压器U1或第一三极管Q1，在三端稳压器U1的输入端、输出端和第一三极管Q1的发射极与集电极间分别并联第一二极管D1，主要是用来保护三端稳压器U1和第一三极管Q1。第四电容C4为整流桥Z的输出电容器，可抑制高频谐波干扰。第二电阻R2为第三电容C3提供泄放电流回路。

本实施例中，第一三极管Q1为PNP型三极管。当然，在实际应用中，第一三极管Q1也可以为NPN型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该供电模块2还包括第五电容C5，第五电容C5的一端与第一三极管Q1的基极连接，第五电容C5的另一端与第一电容C1的一端连接。第五电容C5为耦合电容，用于防止第一三极管Q1与三端稳压器U1之间的干扰，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第五电容C5的电容值为450pF，当然，在实际应用中，第五电容C5的电容值可以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中，该供电模块2还包括第三二极管D3，第三二极管D3的阳极与第二稳压管D2的阴极连接，第三二极管D3的阴极与电压输出端Vo的一端连接。第三二极管D3为限流二极管，用于进行限流保护，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第三二极管D3的型号为E-822，当然，在实际应用中，第三二极管D3也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，该供电模块2还包括第五电阻R5，第五电阻R5的一端与第一三极管Q1的集电极连接，第五电阻R5的另一端与三端稳压器U1的输出端连接。第五电阻R5为限流电阻，用于进行限流保护，以进一步增强限流效果。值得一提的是，本实施例中，第五电阻R5的阻值为56kΩ，当然，在实际应用中，第五电阻R5的阻值可以根据具体情况进行相应调整。

总之，该供电模块2与传统输入信息处理装置的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该供电模块2中设有限流电阻，因此电路的安全性和可靠性较高。

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

Claims (6)

1.一种基于分布式采集信息的处理装置，其特征在于，包括可穿戴设备、供电模块、单片机和无线通信模块，所述单片机分别与所述供电模块和无线通信模块连接，所述可穿戴设备与所述供电模块连接；

所述供电模块包括第一电阻、第二电阻、第一三极管、第一二极管、第一电容、第二电容、三端稳压器、第二稳压管、第三电阻、电压输出端、第三电容、可控硅、第四电容、第四电阻、整流桥、变压器和电压输入端，所述第一三极管的发射极分别与所述第一二极管的阴极和第一电阻的一端连接，所述第一三极管的基极分别与所述第一电容的一端和三端稳压器的输入端连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第一二极管的阳极、三端稳压器的输出端、第二电容的一端、第二稳压管的阴极和电压输出端的一端连接，所述第二稳压管的阳极分别与所述第四电阻的一端、可控硅的控制极和第三电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第一电容的另一端、三端稳压器的负极连接端、第二电容的另一端、第三电阻的另一端、电压输出端的另一端、第二电阻的一端、第三电容的一端、可控硅的阴极、第四电容的一端、整流桥的一个输出端和第四电阻的另一端连接，所述第二电阻的另一端分别与所述第三电容的另一端、可控硅的阳极、第四电容的另一端和整流桥的另一个输出端连接，所述整流桥的一个输入端与所述变压器的次级线圈的一端连接，所述整流桥的另一个输入端与所述变压器的次级线圈的另一端连接，所述变压器的初级线圈的一端与所述电压输入端的一端连接，所述变压器的初级线圈的另一端与所述电压输入端的另一端连接，所述第四电阻的阻值为43kΩ。

2.根据权利要求1所述的基于分布式采集信息的处理装置，其特征在于，所述供电模块还包括第五电容，所述第五电容的一端与所述第一三极管的基极连接，所述第五电容的另一端与所述第一电容的一端连接，所述第五电容的电容值为450pF。

3.根据权利要求2所述的基于分布式采集信息的处理装置，其特征在于，所述供电模块还包括第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述第二稳压管的阴极连接，所述第三二极管的阴极与所述电压输出端的一端连接，所述第三二极管的型号为E-822。

4.根据权利要求3所述的基于分布式采集信息的处理装置，其特征在于，所述供电模块还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第五电阻的另一端与所述三端稳压器的输出端连接，所述第五电阻的阻值为56kΩ。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的基于分布式采集信息的处理装置，其特征在于，所述第一三极管为PNP型三极管。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的基于分布式采集信息的处理装置，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。

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