一种数显定时数据线的制作方法

本实用新型涉及数据线产品技术领域，具体涉及一种可设定充电时间并可显示充电电压的数据线。

背景技术：

在电子行业中，目前数据线还是电子设备（如智能手机等）充电及数据传输的主要工具。传统的数据线一般都是一根数据线加两端的usb标准插头及设备插头（如type-c插头、lightning插头、mirco-usb插头等）。这种数据线的缺点在于，接上充电器和手机（或其它电子设备）后，便会一直处于充电状态，即便时充满了也会一直通电，充电时间过久一是可能会损坏电池，二是可能会引发电路短路，甚至引起火灾等用电事故。另外，由于手机的充电电压及电流一般都比较小，如充电电压大多为5v左右，如果充电器发生异常，导致充电电压/充电电流过大，很有可能会损坏电池。为此，有人发明可以设定充电时间以及可以显示充电电压及电流的数据线，然而，目前市面上的此类数据线所采用的电路都比较复杂，可靠性不够高，不够实用。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种电路结构更简单、可靠性和实用性更高的数显定时数据线。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种数显定时数据线，包括有数据线，数据线的两端具有usb接口和设备插头，在数据线上设置有一可以显示充电电压、充电电流及设定充电时间的数显控制盒，数显控制盒中具有控制电路板，其特征在于：控制电路板的电路包括有主控电路、usb输入端、usb输出端、电流检测电路、电压检测电路、稳压电路、断电控制电路、输出检测电路及输出显示电路，电流检测电路、电压检测电路及稳压电路连接usb输入端，主控电路连接稳压电路，断电控制电路连接主控电路并接入在usb输入端及usb输出端之间，形成用于设定充电时间的定时结构，输出显示电路连接主控电路；所述主控电路采用主控芯片u2，其型号为sn8p2711，主控芯片u2的第1脚连接稳压电路的输出电源，其第2脚连接有开关s1，开关s1用来调节充电时间长短，其第3脚和第5脚连接断电控制电路，其第6脚连接电压检测电路，其第8-13脚连接输出显示电路。

所述断电控制电路用来在主控电路发出指令后实现定时断电、电源切断作用，其包括有开关管q1，开关管q1为mos管，其g极连接一电阻r1及主控芯片u2的第3脚，开关管q1的d极连接于电流检测电路与usb输出端之间，开关管q1的s极一路连接于电流检测电路与usb输出端之间，另一路连接一电阻r2，电阻r2连接一电容c4，主控芯片u2的第5脚连接于电阻r2与电容c4之间；在电流检测电路与usb输出端之间连接有一电阻r6，该电阻r6位于开关管1的d极接入点与s极接入点之间。

在电流检测电路与usb输出端之间接出有负载接入检测电路，用来检测usb输出端有没有接入负载、并识别手机有没有插入或者拔出，其包括电阻r5及电阻r6，其中电阻r5一端连接于开关管1的d极接入点与usb输出端之间，另一端连接主控芯片u2的第7脚。

所述电流检测电路用于检测充电电流的大小，其包括一电阻r17，电阻r17一端连接usb输入端，另一端连接电阻r6、电阻r2及开关管1的s极。

所述电压检测用来检测充电电压，以确保其在4.5-12v的安全电压之间，其包括有电阻r3、电阻r4和电容c5，其中电阻r3一端连接usb输入端，另一端连接电阻r4和电容c5，而电阻r3、电阻r4和电容c5之间的连接点与主控芯片u2的第6脚连接。

稳压电路用来保护主控芯片u2的正常供电，防止被高压（超过5.5v的电压）烧坏，其包括有稳压芯片u1，其型号为ht7150，稳压芯片u1的in引脚连接usb输入端，其out引脚连接主控芯片的第1脚，以提供电源。

优选地，所述输出显示电路包括一数码管，数码管插设在控制电路板上，用来显示充电电压、充电电流、充电时间。

进一步地，数显控制盒的盒体上设置有开关，开关与控制电路板上的主控芯片连接，控制电路板通过盒体内部的若干卡脚卡紧固定，可以不用螺丝，装配方便。

进一步地，数据线从数显控制盒的盒体两端接入，在数据线与盒体两端的对接套设有线材固定卡套，线材固定卡套的端部具有一卡头；在盒体的两端内部设有各设有一夹片，卡头卡在盒体里面，并由夹片卡住，此固定结构简单、有效，容易实现。

优选地，所述设备插头为type-c插头、lightning插头、mirco-usb插头中的至少一种，当然其它类型的插头亦可，根据实际需要选择。

工作原理：usb输入端插上电源等待负载手机插入usb输出端，这时数码管会显示当前的电压、电流、充电时间（默认时间为5小时自动断电）；当手机插入时，主控芯片u2通过取样电阻r5检测到有负载接入、同时检测工作电压电流并通过数码管显示出来，这时主控芯片u2内部开始计时，系统内部默认当负载接入时5小时后自动断电，这期间可以手动用按键控制时间的长短（1小时-10小时，单击按键为加时间，双击按键为减时间）。当计时截止后会自动断电，数码管也会自动待机，等待新的负载接入。

本实用新型通过开关与主控芯片及断电控制电路配合，可以非常方便地设定充电的时间，充电时间到即自动断电电路；通过电流检测电路及电压检测电路分别检测充电电流及充电电压，并在数码管上显示充电时间、充电电流及充电电压，整个电路结构更为简单，可靠性和实用新型更高，成本更低。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型数显控制盒的内部结构示意图；

图3为数显控制盒的电路原理图。

图中，1为数据线，11为线材固定卡套，12为卡头，2为usb接口，3为设备插头，4为数显控制盒，41为盒体，42为控制电路板，43为数码管，44为开关，45为夹片，46为卡脚。

具体实施方式

本实施例中，参照图1、图2和图3，所述数显定时数据线，包括有数据线1，数据线1的两端具有usb接口2和设备插头3，在数据线1上设置有一可以显示充电电压、充电电流及设定充电时间的数显控制盒4，数显控制盒中具有控制电路板；控制电路板的电路包括有主控电路、usb输入端、usb输出端、电流检测电路、电压检测电路、稳压电路、断电控制电路、输出检测电路及输出显示电路，电流检测电路、电压检测电路及稳压电路连接usb输入端，主控电路连接稳压电路，断电控制电路连接主控电路并接入在usb输入端及usb输出端之间，形成用于设定充电时间的定时结构，输出显示电路连接主控电路；所述主控电路采用主控芯片u2，其型号为sn8p2711（当然类似功能的芯片亦可），主控芯片u2的第1脚连接稳压电路的输出电源，其第2脚连接有开关s1，开关s1（即开关44）用来调节充电时间长短，其第3脚和第5脚连接断电控制电路，其第6脚连接电压检测电路，其第8-13脚连接输出显示电路。

所述断电控制电路用来在主控电路发出指令后实现定时断电、电源切断作用，其包括有开关管q1，开关管q1为mos管，其g极连接一电阻r1及主控芯片u2的第3脚，开关管q1的d极连接于电流检测电路与usb输出端之间，开关管q1的s极一路连接于电流检测电路与usb输出端之间，另一路连接一电阻r2，电阻r2连接一电容c4，主控芯片u2的第5脚连接于电阻r2与电容c4之间；在电流检测电路与usb输出端之间连接有一电阻r6，该电阻r6位于开关管1的d极接入点与s极接入点之间。

在电流检测电路与usb输出端之间接出有负载接入检测电路，用来检测usb输出端有没有接入负载、并识别手机有没有插入或者拔出，其包括电阻r5及电阻r6，其中电阻r5一端连接于开关管1的d极接入点与usb输出端之间，另一端连接主控芯片u2的第7脚。

所述电流检测电路用于检测充电电流的大小，其包括一电阻r17，电阻r17一端连接usb输入端，另一端连接电阻r6、电阻r2及开关管1的s极。

所述电压检测用来检测充电电压，以确保其在4.5-12v的安全电压之间，其包括有电阻r3、电阻r4和电容c5，其中电阻r3一端连接usb输入端，另一端连接电阻r4和电容c5，而电阻r3、电阻r4和电容c5之间的连接点与主控芯片u2的第6脚连接。

稳压电路用来保护主控芯片u2的正常供电，防止被高压（超过5.5v的电压）烧坏，其包括有稳压芯片u1，其型号为ht7150，稳压芯片u1的in引脚连接usb输入端，其out引脚连接主控芯片的第1脚，以提供电源。

所述输出显示电路包括一数码管43，数码管43插设在控制电路板42上，用来显示充电电压、充电电流、充电时间。

数显控制盒44的盒体1上设置有开关44，开关44与控制电路板42上的主控芯片连接，控制电路板42通过盒体内部的若干卡脚46卡紧固定，可以不用螺丝，装配方便。

数据线1从数显控制盒4的盒体41两端接入，在数据线1与盒体41两端的对接套设有线材固定卡套11，线材固定卡套11的端部具有一卡头12；在盒体41的两端内部设有各设有一夹片45，卡头12卡在盒体41里面，并由夹片45卡住，此固定结构简单、有效，容易实现。

所述设备插头3为type-c插头、lightning插头、mirco-usb插头中的至少一种，当然其它类型的插头亦可，根据实际需要选择。

工作原理：usb输入端插上电源等待负载手机插入usb输出端，这时数码管43会显示当前的电压、电流、充电时间（默认时间为5小时自动断电）；当手机插入时，主控芯片u2通过取样电阻r5检测到有负载接入、同时检测工作电压电流并通过数码管43显示出来，这时主控芯片u2内部开始计时，系统内部默认当负载接入时5小时后自动断电，这期间可以手动用按键控制时间的长短（1小时-10小时，单击按键为加时间，双击按键为减时间）。当计时截止后会自动断电，数码管也会自动待机，等待新的负载接入。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。