本發(fā)明主要涉及一種手機智能充電設備的研發(fā)及其生產(chǎn)制作，特別是涉及一種用于火車站、飛機場等大型公共場所的手機智能充電樁。

背景技術：

公共場所提供的充電設備是防止人們手機電量不足，從而給人們生活、出行造成不便，這就是目前手機加油站的由來。目前解決公共場所手機充電的方法有多種，主要為：一由公共場所工作站直接提供電源插座進行手機充電；二由相關公司提供usb充電設備實現(xiàn)手機充電，例如手機加油站、手機充電壁等；三是手機充電寶，充電寶雖然能很好的暫時解決電量不足的問題，但是其過小的電能容量成為其弊端，而且充電寶在一些特殊的環(huán)境禁止攜帶，也成為其限制性因素，帶來許多不便。上述三種方法雖然能對手機進行充電，但卻有操作復雜、充電效率低、不能保證充電時手機財產(chǎn)安全的缺點。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種結構設計合理、操作更簡便、充電更安全、充電效率更高，實用性強，使用率高，維修保養(yǎng)方便的手機智能充電樁。

本發(fā)明的技術方案如下：

上述的手機智能充電樁，包括充電樁主體；所述充電樁為棱柱結構且還包括裝設于所述充電樁主體上的控制單元、充電單元、感應單元、主控單片機、中控單元、網(wǎng)絡服務器和手機終端操作單元；所述充電樁主體具有一個以上的獨立充電區(qū)域，每個所述獨立充電區(qū)域設置有電流感應系統(tǒng)、外力感應系統(tǒng)和紅外感應系統(tǒng)；所述控制單元由主電源供電且與所述主控單片機雙向電連接；所述充電單元電連接所述中控單元；所述感應單元由主電源供電且與所述中控單元雙向電連接；所述主控單片機由主電源供電，其輸入端口連接所述控制單元和感應單元；所述主控單片機還電連接所述網(wǎng)絡服務器并通過所述網(wǎng)絡服務器電連接所述手機終端操作單元；所述網(wǎng)絡服務器傳輸信息到所述主控單片機并且接受所述主控單片機傳輸回來的信息。

所述手機智能充電樁，其中：所述充電單元包括充電盒子和外置usb；所述充電盒子內(nèi)置有內(nèi)置插座、內(nèi)置usb、門鎖模塊、led指示燈、語音提示模塊和報警模塊；所述充電盒子的腔體外左側面安裝有舵機；所述門鎖模塊接受到充電信息，所述舵機啟動驅使所述充電盒子門自動開啟。

所述手機智能充電樁，其中：所述感應單元包括外力感應模塊、電流感應模塊、行程開關和紅外感應模塊；所述外力感應模塊感應到所述充電盒子受到較大外力強行解開時，傳遞信息到所述報警模塊，使所述報警模塊自動報警；所述電流感應模塊感應手機是否充電結束，傳遞手機已經(jīng)完成充電的信息到所述主控單片機，此時所述主控單片機執(zhí)行命令使發(fā)光二極管顯示紅色；所述行程開關安裝于所述充電盒子右邊框架上，用于感應所述門鎖模塊是否鎖好；所述紅外感應模塊采用的是紅外感應器，其用于感應是否有手機放置在所述充電盒子內(nèi)，然后傳遞信息給所述主控單片機。

所述手機智能充電樁，其中：所述控制單元包括條形碼打印機、管理員操作鍵盤、紅外掃描儀和主電源控制開關；所述管理員操作鍵盤通過總線rs232連接到所述主控單片機；所述條形碼打印機和紅外掃描儀用于打印隨機條形碼并利用紅外線掃描解鎖；所述條形碼打印機和紅外掃描儀均與所述主控單片機電連接；所述主電源控制開關與所述主電源電連接，用于控制所述主電源開閉。

所述手機智能充電樁，其中：所述主控單片機為型號mc9s12x128的單片機，其輸入端口具體是連接所述紅外掃描儀和行程開關。

所述手機智能充電樁，其中：所述中控單元是由一個以上的獨立中控單片機組成，其分別與互聯(lián)網(wǎng)平臺、所述條形碼打印機、所述紅外掃描儀、所述舵機、所述感應單元和所述報警模塊電連接。

所述手機智能充電樁，其中：所述內(nèi)置插座、內(nèi)置usb、門鎖模塊、led指示燈、語音提示模塊和報警模塊均與所述中控單元的中控單片機電連接；所述門鎖模塊還分別與所述語音提示模塊和報警模塊電連接，所述語音提示模塊與所述報警模塊電連接。

所述手機智能充電樁，其中：所述充電樁主體的每一面放置ios充電線和android充電線，所述獨立充電區(qū)域內(nèi)安裝有電源插座；所述充電樁本體上還安裝有l(wèi)cd顯示屏；所述lcd顯示屏與外部電源和所述網(wǎng)絡服務器對接；所述lcd顯示屏還與所述中控單元電連接。

所述手機智能充電樁，其中：所述紅外感應系統(tǒng)的紅外感應電路是由電阻r7、電阻r9、發(fā)光二極管q1、紅外發(fā)光led管d2組成；所述電阻r7一端連接電源vcc，另一端連接所述發(fā)光二極管q1的陽極端；所述發(fā)光二極管q1的陰極端接地；所述電阻r9一端連接電源vcc，另一端連接所述紅外發(fā)光led管d2的集電極；所述紅外發(fā)光led管d2的發(fā)射極接地；同時，所述電阻r9與所述紅外發(fā)光led管d2的集電極之間還連接有接口端子ad06，所述接口端子ad06連接所述獨立中控單片機；

所述電流感應系統(tǒng)的電流檢測電路是由手機充電usb接口j2和電阻r12組成；所述手機充電usb接口j2的正極端連接電源vcc，負極端連接有接口端子ad07并通過所述接口端子ad07連接所述獨立中控單片機；所述電阻r12一端連接手機充電usb接口j2的負極端，另一端接地；

所述外力感應系統(tǒng)的外力感應電路是由可調(diào)電阻組合r±△r組成；所述可調(diào)電阻組合r±△r一端接地，另外三端分別連接電源vcc及所述外力感應模塊中的放大器的同向輸入端和反向輸入端。

有益效果：

本發(fā)明手機智能充電樁結構設計合理，實用性強，外形主要以棱柱為主，具有多個獨立充電區(qū)域，可供多個用戶同時使用，不僅提高了使用率，而且能獨立運行以及方便分塊拆分，便于后期維修保養(yǎng),每個獨立充電區(qū)域設置有電流感應系統(tǒng)、外力感應系統(tǒng)和紅外感應系統(tǒng)，使整個充電過程更加方便安全。同時，采用分體式設計，每個部位相互獨立，主要以拼接為主，有利于后期維修優(yōu)化；充電單元設置有獨立的充電盒子，能保護手機充電時財產(chǎn)安全；充電樁上設置管理員操作鍵盤，管理員可依靠鍵盤開啟任意充電盒子，還可依靠鍵盤實行充電樁自行檢測，發(fā)現(xiàn)充電是否存在損壞。

附圖說明

圖1為本發(fā)明手機智能充電樁的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明手機智能充電樁的結構原理框圖；

圖3為本發(fā)明手機智能充電樁的充電單元的充電電路圖；

圖4為本發(fā)明手機智能充電樁的紅外感應電路圖；

圖5為本發(fā)明手機智能充電樁的電流檢測電路圖；

圖6為本發(fā)明手機智能充電樁的外力感應電路圖。

具體實施方式

如圖1至3所示，本發(fā)明手機智能充電樁，包括充電樁主體1及裝設于充電樁本體1上的控制單元2、充電單元3、感應單元4、主控單片機5、中控單元6、網(wǎng)絡服務器7和手機終端操作單元8。

該充電樁主體1具有長方體、正方體、圓柱體等多種可變機體外型，本實施例中充電樁主體1為正八棱柱外型(主要在于能節(jié)約公共場所的占地空間，同時能為多個用戶提供服務),具有46獨立充電區(qū)域，可供多個用戶同時使用，并且能獨立運行以及方便分塊拆分便于后期維修保養(yǎng),每個獨立充電區(qū)域具有電流感應系統(tǒng)、外力感應系統(tǒng)和紅外感應系統(tǒng)。

該充電樁主體1的每一面會放置ios充電線和android充電線（但此類充電線只能進行慢速充電，解決用戶手機已經(jīng)關機情況），并且獨立充電區(qū)域內(nèi)會另行安裝一個內(nèi)置插座311（包括兩個usb接口、雙線三線插孔和插座開關），以滿足不同用戶的使用需求。該充電樁本體1上半部分安裝有l(wèi)cd顯示屏11，該lcd顯示屏11與外部電源和網(wǎng)絡服務器7對接，實現(xiàn)相關顯示內(nèi)容，并且lcd顯示屏11的大小以及型號會有后期改進。該充電樁主體1的材料有不銹鋼板、木材、聚四氟乙烯、高碳鋼等有機或無機材料，現(xiàn)以聚四氟乙烯材料為例，切割成符合圖中尺寸要求的板塊，然后將各板塊按圖中規(guī)格要求進行鉆孔并進行熔接，用于后續(xù)整體安裝。

該控制單元2由外接220v主電源9供電且與主控單片機4雙向電連接；該控制單元2包括條形碼打印機21、管理員操作鍵盤22、紅外掃描儀23和主電源控制開關24；該管理員操作鍵盤22通過總線rs232連接到主控單片機5；該條形碼打印機21和紅外掃描儀23在于打印隨機條形碼并利用紅外線掃描解鎖；該條形碼打印機21和紅外掃描儀23均與主控單片機5電連接；該主電源控制開關24與主電源9電連接，用于控制主電源9開閉。

該充電單元3電連接中控單元6，其包括充電盒子31和外置usb32；該充電盒子31為裝在充電樁本體1上的多個，其內(nèi)置有內(nèi)置插座311、內(nèi)置usb312、門鎖模塊313、led指示燈314、語音提示模塊315和報警模塊316；該內(nèi)置插座311、內(nèi)置usb312、門鎖模塊313、led指示燈314、語音提示模塊315和報警模塊316均與中控單元6的中控單片機電連接；其中，門鎖模塊313分別還與語音提示模塊315和報警模塊316電連接，語音提示模塊315與報警模塊316電連接；該充電盒子31腔體外左側面安裝有舵機；同時，該條形碼打印機21、管理員操作鍵盤22和紅外掃描儀23位于其中一個充電盒子31內(nèi)部；該門鎖模塊313接受到充電信息，舵機啟動驅使充電盒子31門自動開啟。

如圖3所示，該充電單元3的充電電路是由芯片max610、電阻r1~r2、電容c1~c2組成；其中，該芯片max610的1號引腳連接117v交流電源，5號和6號引腳連接+5v電源，8號引腳連接+12v電源，3號引腳為復位腳；該電阻r1一端連接117v交流電源，另一端連接電容c1并通過電容c1連接芯片max610的7號引腳；該電阻r2并聯(lián)于該電容c1兩端；該電容c2一端連接芯片max610的2號和4號引腳，另一端連接芯片max610的8號引腳。

該感應單元4由主電源9供電且與中控單元6雙向電連接；其中，該感應單元4包括外力感應模塊41、電流感應模塊42、行程開關43和紅外感應模塊44。該外力感應模塊41的作用是感應到充電盒子31受到較大外力強行解開時，傳遞信息到報警模塊316，使報警模塊316自動報警。該電流感應模塊42作用是感應手機是否充電結束，即感應充電盒子31內(nèi)無電流，傳遞手機已經(jīng)完成充電的信息到主控單片機5，此時主控單片機5執(zhí)行命令，led指示燈314顯示紅色。該行程開關43安裝于充電盒子31右邊框架上，用于感應門鎖模塊313是否鎖好，如果沒有鎖好，行程開關43傳遞信息到中控單元6，中控單元6接受命令并傳輸信息到舵機使充電盒子31自動閉門，當行程開關43感應到門鎖模塊313處于關閉狀態(tài)，將信息傳遞到主控單片機5，再次驅動舵機進行自動關門。該紅外感應模塊44采用的是紅外感應器（即紅外感應探頭），其用于感應是否有手機放置在充電單元6的充電盒子31內(nèi)，然后傳遞信息給主控單片機5。

該主控單片機5由主電源9供電，其控制所有硬件設備的信號傳輸及處理；該主控單片機5為型號mc9s12x128的單片機，輸入端口連接控制單元2的紅外掃描儀23和感應單元4的行程開關43；該主控單片機5還電連接網(wǎng)絡服務器7并通過網(wǎng)絡服務器7電連接手機終端操作單元8；該網(wǎng)絡服務器7傳輸信息到主控單片機5并且接受主控單片機5傳輸回來的信息。該條形碼打印機21和紅外掃描儀23接受到主控單片機5充電信息，主控單片機5隨機生成條形碼編碼，條形碼打印機21打印條形碼，結束后紅外掃描儀23掃描條形碼與主控單片機5條形碼比較，相同即打開充電盒子31。

該中控單元6是由一個以上的獨立中控單片機組成，其與互聯(lián)網(wǎng)平臺、條形碼打印機21、紅外掃描儀23、舵機、感應單元4和報警模塊316電連接；其中，該獨立中控單片機連接充電樁主體1上的lcd顯示屏11。

其中，如圖4所示，該紅外感應系統(tǒng)的紅外感應電路是由電阻r7、電阻r9、發(fā)光二極管q1、紅外發(fā)光led管d2組成；該電阻r7一端連接電源vcc，另一端連接發(fā)光二極管q1的陽極端；該發(fā)光二極管q1的陰極端接地；該電阻r9一端連接電源vcc，另一端連接紅外發(fā)光led管d2的集電極；該紅外發(fā)光led管d2的發(fā)射極接地；同時，該電阻r9與紅外發(fā)光led管d2的集電極之間還連接有接口端子ad06并通過接口端子ad06連接中控單元6的獨立中控單片機。

如圖5所示，該電流感應系統(tǒng)的電流檢測電路是由手機充電usb接口j2和電阻r12組成；該手機充電usb接口j2的正極端連接電源vcc，負極端連接有接口端子ad07并通過接口端子ad07連接中控單元6的獨立中控單片機；該電阻r12一端連接手機充電usb接口j2的負極端，另一端接地。

如圖6所示，該外力感應系統(tǒng)的外力感應電路是由可調(diào)電阻組合r±△r組成；該可調(diào)電阻組合r±△r一端接地，另外三端分別連接電源vcc、感應單元4的外力感應模塊41中放大器的同向輸入端和反向輸入端連接。

本發(fā)明結構設計合理，操作更簡便、充電更安全、效率更高，實用性強，外形主要以棱柱為主，具有多個獨立充電區(qū)域，可供多個用戶同時使用，不僅提高了使用率，而且能獨立運行以及方便分塊拆分，便于后期維修保養(yǎng),每個獨立充電區(qū)域設置有電流感應系統(tǒng)、外力感應系統(tǒng)和紅外感應系統(tǒng)，使整個充電過程更加方便安全。