一种具有定位功能的可录音充电宝的制作方法

本实用新型涉及移动电源技术领域，更具体的涉及一种具有定位功能的可录音充电宝。

背景技术：

随着电子产品的广泛使用，移动电源（即充电宝）成为人们日常生活中为消费者的各种电子产品补充电力的必不可少的设备，特别是出门在外充电不便的情况下，在行李箱或背包中放置一个充电宝已经成为人们日常出行的常态。在车站、地铁、机场及商超等一些人流较为密集的场所中，由于疏忽大意或遭遇扒窃，人们的行李箱、背包等容易被遗落或被盗，想要找回包中的重要物品、钱财往往比较困难。另外，扒窃者在盗窃箱包拿走其中财物贩卖后会将箱包丢弃，因此缺少关键证据（箱包等财物）来指证嫌犯，对扒窃之人的起诉比较困难。因此，在行李箱或背包中放置一个具有定位功能的可录音充电宝成为一种优选的解决方案，通过其定位功能实时查询行李箱或背包的具体位置，并通过录音功能自动记录行李箱或背包周围人的声音及对话，方便收集证据。由于充电宝是一种通用充电设备，功能单一，一般消费者不会深究其有无其他功能，即使被扒窃者发现也不会被轻易被丢弃，因此该充电宝可以成为指证嫌犯的关键证据。

技术实现要素：

综上所述，本实用新型的目的在于解决现有充电宝不具有定位功能，且不能记录周围人声的技术不足，而提出一种具有定位功能的可录音充电宝。

为解决本实用新型所提出的技术不足，采用的技术方案为：

一种具有定位功能的可录音充电宝，包括有壳体，所述壳体容腔内固设有pcb板和锂电池，所述pcb板上焊接有通过电源管理模块与所述的锂电池电性连接的主控mcu、usb充电接口、usb-a放电接口和电量指示灯，以及通过控制电路与所述主控mcu电性连接的开关按键。所述的壳体包括有底壳、金属中框和面壳，pcb板上焊接有与主控mcu电性连接的gps定位模块、无线通讯模块、录音模块，以及与所述无线通讯模块电性连接的天线弹片，所述的天线弹片抵接在所述的金属中框上。所述的gps定位模块接收导航卫星的信号并将解调出的定位信息传输至主控mcu，主控mcu通过所述的无线通讯模块经天线弹片及金属中框将接收到的定位信息发送至使用者的移动终端。所述的录音模块包括有通过i2c接口与主控mcu电性连接的智能语音处理芯片，以及与所述智能语音处理芯片电性连接的麦克风咪头，智能语音处理芯片解调、分析、压缩及存储所述麦克风咪头采集到的充电宝周围的音频信号。智能语音处理芯片包括有噪声抑制单元和人声检测单元，当人声检测单元识别出采集到的音频信号中包含人声时，智能语音处理芯片自动将解调处理后的音频数据通过串行接口发送至主控mcu，主控mcu再通过无线通讯模块将接收到的音频数据发送至移动终端。

所述的面壳上设有与所述麦克风咪头相对应的、用于采集声波的音孔，所述音孔上覆有防水透声膜。

所述的usb充电接口、usb-a放电接口、电量指示灯和开关按键依次纵向排列焊接在pcb板的前端位置上，金属中框的前端面上开设有分别与usb充电接口、usb-a放电接口、电量指示灯和开关按键相对应的充电插口、放电插口、透光孔和按键通孔。

所述的天线弹片焊接于所述pcb板的前端且向所述金属中框前端的内侧面延伸，金属中框前端的内侧面上对应设有用于抵接天线弹片首端的触点，所述触点与天线弹片相接触的表面上设有镀金层。

所述的pcb板上焊接有与所述无线通讯模块电性连接的sim卡座，所述的sim卡座内插接有手机sim卡。

所述电源管理模块的型号为ip5209。

所述主控mcu的型号为hc32l190jcta-lq48。

所述gps定位模块的型号为td1030。

所述无线通讯模块的型号为ec600s-cn。

所述智能语音处理芯片的型号为xs2002。

本实用新型的有益效果为：pcb板上增设与主控mcu进行数据通讯的gps定位模块、无线通讯模块和录音模块，gps定位模块接收导航卫星的信号并将解调出的定位信息传输至主控mcu，主控mcu再通过无线通讯模块经天线弹片及金属中框将接收到的定位信息发送至使用者的移动终端，将充电宝放置在箱包中即可即时掌握箱包的具体位置，方便找寻箱包，避免因疏忽大意遗落箱包或被扒窃而遭受损失，安全性高，可靠性强。

而且，本实用新型还内置有录音模块，通过麦克风咪头即时采集充电宝周围音频信号，并通过智能语音处理芯片对采集到的音频信号进行解调、分析、压缩及存储等处理，利用内置的噪声抑制单元排除环境杂音，并利用人声检测单元识别采集到的音频信号中有无人声。一旦智能语音处理芯片识别到人声，就会将麦克风咪头即时采集到的音频信号解调处理后报送主控mcu，主控mcu再通过无线通讯模块将接收到的音频数据报送充电宝使用者的移动终端进行储存，有利于物主留存相关音频证据，为后续指证扒窃者、维权提供有力证据支持。

另外，本实用新型的主体为充电宝，其内置的锂电池可储存大量的电量，可为定位功能及录音功能提供源源不断的电力，极大地提高了定位功能及录音功能的使用时效。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型整体结构分解示意图；

图3为本实用新型整体电路原理框图；

图4为本实用新型gps定位模块的电路原理框图；

图5为本实用新型录音模块的电路原理框图。

图中：1.壳体，11.底壳，12.金属中框，121.充电插口，122.放电插口，123.透光孔，124.按键通孔，13.面壳，131.音孔，2.pcb板，21.usb充电接口，22.usb-a放电接口，23.电量指示灯，24.开关按键，3.锂电池，4.电源管理模块，5.主控mcu，6.gps定位模块，61.前端放大器，62.频率变换器，63.标频器，64.频率合成器，65.存储器，66.微处理器，67.数据接口，68.gps天线，69.信号通道，7.无线通讯模块，71.天线弹片，72.sim卡座，8.录音模块，81.智能语音处理芯片，811.噪声抑制单元，812.人声检测单元，813.模数转换单元，814.微处理器，815.数据接口，82.麦克风咪头。

具体实施方式

以下结合附图和本实用新型优选的具体实施例对本实用新型的结构作进一步地说明。

参照图1至图2中所示，本实用新型：

一种具有定位功能的可录音充电宝，包括有长方体结构的壳体1，在壳体1容腔内固设有pcb板2和锂电池3。具体的，壳体1分为底壳11、金属中框12和面壳13，底壳11和面壳13分别对应卡合在金属中框12两侧的开放端口处，二者通过螺钉进行锁紧固定，锁紧后金属中框12将底壳11和面壳13卡合固定连接成一个密封的整体，锂电池3和pcb板2固定在该密封的壳体1容腔内。

具体的，参照图2所示，pcb板2纵向固定连接在锂电池3的前端面上，pcb板2的板面上焊接有通过电源管理模块4与锂电池3电性连接的主控mcu5，pcb板2的前端位置上依次纵向排列焊接有通过电源管理模块4与该主控mcu5电性连接的usb充电接口21、usb-a放电接口22、电量指示灯23和开关按键24，其中，usb充电接口21位于pcb板2前端的左侧，开关按键24位于pcb板2前端的右侧，电量指示灯23位于usb-a放电接口22和开关按键24之间且靠近pcb板2的下部。相配合的，在金属中框12的前端面上依次纵向排列开设有分别与usb充电接口21、usb-a放电接口22、电量指示灯23和开关按键24相对应的充电插口121、放电插口122、透光孔123和按键通孔124。本实用新型各部件装配完成后，usb充电接口21对应插接到充电插口121内，usb-a放电接口22对应插接到放电插口122内，电量指示灯23对应插接到透光孔123内，开关按键24对应插接到按键通孔124内并从按键通孔124的开口处向金属中框12外伸出。

优选的，本实施例中的usb充电接口21采用标准的type-c充电接口，与type-c插头配合使用。type-c接口具有更纤薄的尺寸，更强悍的电力传输效率，且支持双面插接，使用范围广，适配性好，有利于提高本实用新型的充电效率，同时也提高了本实用新型的适用性。当然了，在其他一些实施例中usb充电接口21也可以采用microusb充电接口。

具体的，参照图3所示，为了使本实用新型的充电宝具有定位及录音功能，在pcb板2的板面上还焊接有与主控mcu5电性连接的gps定位模块6、无线通讯模块7和录音模块8。其中，gps定位模块6接收gps、北斗、格洛纳斯以及伽利略四大主流导航卫星的信号并将解调出的定位信息传输至主控mcu5，主控mcu5通过无线通讯模块7将接收到的定位信息发送至充电宝使用者的移动终端上。移动终端通过该无线通讯模块7实现与本实用新型充电宝的无线连接并可通过程序软件对本实用新型充电宝进行远程操控及功能设置。

优选的，移动终端为用户的智能手机，其上需下载与本实用新型匹配的程序软件，通过该程序软件实时掌握本实用新型充电宝的位置状态并以此判断放置有本充电宝的行李箱、箱包或其他物品的实际位置，同时也可通过该程序软件实时掌握充电宝的电量状态，以急时该充电宝进行充电，避免因耗光电量而造成本实用新型定位及录音功能的失灵。

优选的，本实用新型主控mcu5的型号采用华大半导体的hc32l190jcta-lq48，gps定位模块6的型号采用泰斗电子的td1030，无线通讯模块7的型号采用移远通讯的ec600s-cn。

具体的，参照图2及图3所示，本实用新型的无线通讯模块7焊接在pcb板2下表面的中部位置上（图中未显示），外部罩设有防射频干扰的金属屏蔽罩（图中未画出），pcb板2的上表面右侧靠近锂电池3的位置上焊接有与无线通讯模块7电性连接的sim卡座72，在该sim卡座72中既可以插接中国移动的手机sim卡，也可以插接中国电信的手机sim卡以实现本实用新型与使用者移动终端之间的无线通讯。

具体的，ec600s-cn是移远通讯新推出的ltecat1无线通信模块，依托现有4g网络，实现良好覆盖，能有效规避2g/3g退网带来的风险。同时，其具有超低功耗、低延迟和良好的移动性等特性，并且可支持语音通话。其内置丰富的网络协议，集成多个外部接口，并支持多种驱动和软件功能，极大地提高了本实用新型无线通讯模块7的通信效率，使本实用新型的无线通讯模块7既可以使用中国移动的sim卡，也可以使用中国电性的sim卡，且支持4g通讯，丰富了本实用新型无线通讯的方式，也保证了本实用新型与移动终端间的通讯效果，提高了通讯可靠性。

具体的，参照图1及图2所示，在pcb板2前端偏右侧位置上还焊接有一向金属中框12前端内侧面延伸的、与无线通讯模块7电性连接的天线弹片71，该天线弹片71位于电量指示灯23的上部。相配合的，在金属中框12前端内侧面的相应位置上设有用于抵接天线弹片71首端的触点（图中未画出），在触点与天线弹片71向接触的表面上覆有镀金层。将pcb板2及锂电池3匹配装设在壳体1容腔内固定后，天线弹片73的首端对应抵接在金属中框12前端内侧面的触点上，从而通过天线弹片71及金属中框12实现本实用新型无线通讯模块7的电磁波收发功能。

本实用新型将壳体1的金属中框12作为无线通讯模块7的射频天线，取代传统内置天线，减少了内置天线占据壳体1内部的空间，为壳体内的锂电池3容留出足够的容积，保证了蓄电池的蓄电量，提高了本实用新型的续航时间。而且，金属中框作为射频天线使用是一种比较成熟的天线技术，无需复杂工艺，成本相对低廉，有利于降低本实用新型的生产制造成本。同时，本实用新型金属中框12的触点上设有镀金层，可有效避免触点的氧化，降低触点接触电阻，提高无线通讯模块7的信号收发质量，提高了本实用新型的通讯可靠性。

具体的，参照图4所示，本实用新型gps定位模块6包括有前端放大器61、频率变换器62、标频器63、频率合成器64、存储器65、微处理器66、数据接口67及信号通道69，锂电池3通过电源管理模块4为微处理器66及频率合成器64供电。前端放大器61上连接有陶瓷材质的gps天线68，其接收导航卫星信号后经前端放大器61、频率变换器62对卫星信号进行变频放大，并通过标频器63、频率合成器64对变频处理后的卫星信号进行滤波、解调等一系列处理，并将处理后的、可供微处理器66识别的定位数据通过信号通道69发送至存储器65及微处理器66，而后由微处理器66通过数据接口67将接收到的定位数据传输至主控mcu5，主控mcu5接收到定位数据后启动无线通讯模块7运行，并通过无线通讯模块7将定位数据发送至使用者的移动终端进行显示及存储。

具体的，参照图2及图4所示，本实用新型的gps定位模块6焊接在pcb板2左侧靠近锂电池3的位置上，采用的泰斗电子td1030是一款高性能、高度集成化的多模卫星定位导航芯片，支持gps、北斗、格洛纳斯以及伽利略四大主流导航系统，支持双模联合定位，精度高，速度快。其片上集成射频前端、数字基带处理、32位的risccpu以及各种外设通信功能。其底层软件采用自主设计，提供上层应用软件开发接口和技术支持，具有集成电源管理功能，运行功耗低。同时内置flashotp功能，实现每个芯片可追踪。

具体的，参照图3所示，主控mcu5选用的华大hc32l190jcta-lq48是一种高性能、低功耗的32位cpu平台，具有灵活的功耗管理系统，超低功耗深度睡眠模式，具有丰富的外设接口与通讯接口，深度休眠模式下可工作，具备低功耗模式下自动定时唤醒功能。

参照图3及图4所示，实际使用过程中，本实用新型通过gps定位模块6的gps天线68接收各类导航卫星的扩频调制电磁波信号，并通过前端放大器61对接收到的电磁波信号进行放大，再通过频率变换器62、标频器63、频率合成器64及微处理器66等将电磁波信号解扩、解调转化为可读取的数字导航电文，而后将解调后的导航电文数据通过数据接口67传输至主控mcu5。导航电文（即定位信息）传输至主控mcu5后，主控mcu5启动无线通讯模块7工作，通过fpc天线74将定位信息发送到使用者的移动终端上。

实际使用时，只需将本实用新型的充电宝放置在需要进行定位监控的旅行箱、背包等容器内并开机即可，也可以将本实用新型充电宝放置在汽车、摩托车或者电动车上，以实现对这些交通工具的定位监控。放置有本实用新型充电宝的箱包或者交通工具由于疏忽大意被忘记、遗落或者被不法分子盗窃后，即可通过本实用新型的gps定位模块6、无线通讯模块7和录音模块8即时对充电宝进行定位监控，并通过录音模块8对充电宝周围人声进行录音，并通过无线通讯模块7将定位信息和录音信息发送至本实用新型使用者的移动终端上进行显示、播放及存储，方便本实用新型充电宝的使用者急时找到放置有充电宝的箱包、车辆等物品，避免该物品丢失而造成经济损失。

同时，本实用新型的充电宝还能自动对充电宝周围的人声进行录音，并通过无线通讯模块7将记录下的音频数据传输至移动终端播放及存储，可将本实用新型的充电宝当做录音笔使用。若放置有本实用新型充电宝的箱包、车辆等物品被盗后，可通过录音模块8收集偷盗嫌犯的声纹信息、对话内容，为后续起诉指控嫌犯提供证据支持。

另外，现在多数小学规定学生们不可将手机、通话手表等电子设备带入校园，但是并无明文规定不可以将充电宝带人校园。因此，可以将本实用新型的充电宝放置在孩子的书包内，随时掌握孩子们的位置信息并自动记录孩子在校期间的音频信息，以避免孩子遭受老师、同学语言威胁或辱骂而家长不知，导致孩子受到伤害的问题，并且可以通过本实用新型录音模块8记录的音频数据对相关责任人进行指控及追责。

具体的，参照图3及图5所示，本实用新型的录音模块8包括焊接于pcb板2上表面上的、通过串行接口与主控mcu5电性连接的智能语音处理芯片81以及一个与该智能语音处理芯片81电性连接的麦克风咪头82。麦克风咪头82对应处于天线弹片71的后侧，且在面壳13上表面的前部右侧相对应的位置上开设有一与该麦克风咪头82相对应的、用于采集声波的音孔131，在面壳13内侧面的音孔131上还密封覆盖粘贴有防水透声膜（图中未画出）。实际装配后，麦克风咪头82对应处于音孔131的下部。

实际使用时，本实用新型充电宝通过麦克风咪头82自动采集充电宝周围穿过音孔131及防水透声膜的声波，并将声波信号转换成音频信号，然后将音频信号传输至智能语音处理芯片81，而后智能语音处理芯片81对接收到的音频信号进行解调、分析、压缩及存储等处理，将音频信号转换成可供主控mcu5读取的音频数据。智能语音处理芯片81内置有用于排除音频信号中环境噪音的噪声抑制单元811，用于识别音频信号中人类发出的声音的人声检测单元812，用于将识别出的人声音频信号转换成可供读取的音频数据的模数转换单元813，用于对转换后的音频数据进行分析、压缩及存储等处理的微处理器814以及用于将处理后的音频数据向主控mcu传输的数据接口815。

实际使用时，噪声抑制单元811首先对麦克风咪头82即时采集到的充电宝周围的音频信号进行过滤，排除周围环境的噪声干扰，而后由人声检测单元812对除噪后的音频信号进行识别。当人声检测单元识别出音频信号中包含人声时向模数转换单元813发送该人声音频信号，而后由模数转换单元813将人声音频信号转换成可供微处理器814读取的音频数据并将该音频数据发送给微处理器814处理。微处理器814将接收到的音频数据进行放大、解调、分析、暂存等一系列处理后通过数据接口815发送至主控mcu5，主控mcu5随即通过无线通讯模块7将接收到的音频数据发送至移动终端进行存储及播放，使本实用新型充电宝的使用者能够即时掌握充电宝周围的情况，记录并保存充电宝周围的语音数据。

若麦克风咪头82即时采集到的音频信号中未包含有人声，则智能语音处理芯片81不对该音频信号进行下一步处理，避免智能语音处理芯片81对不含有人声的大量无用音频数据进行处理、暂存及上传，避免占用过多主控mcu5及移动终端的内存，同时也避免浪费sim卡的数据通讯费用及锂电池3的电量。

优选的，智能语音处理芯片81的型号采用杭州芯声的xs2002，该芯片是用于本地语音唤醒和命令词识别的专用芯片，支持alwayson的工作模式，芯片内部包含自主研发的可重构神经网络引擎，具有低功耗，低延时，高能效比的特性。包含可重构计算引擎，大容量片上存储以及audiohub音频数据，支持灵活丰富的语音处理算法。其内置有自动回波消除单元、噪声抑制单元811、声源定位单元、自动增益控制单元、人声检测单元812、声纹识别单元及唤醒词识别单元等诸多智能语音处理单元，可支持四路模拟麦克风输入，具有多种外设接口及数据接口67，支持近场及远场识别。该智能语音处理芯片81包括adc和dac两个过程，可高效完成对音频信号的采集、解调、分析、压缩、存储等步骤，并在主控mcu5的控制下通过无线通讯模块7即时将解调处理后的、包含有人声的音频数据发送至移动终端进行储存及播放。

进一步的，本实用新型采用的智能语音处理芯片81具有声纹识别单元及唤醒词识别单元，使用者可通过移动终端的相应程序软件设置录音模块8启动或关闭的唤醒词，并由声纹识别单元识别使用者的声纹，确保只有在使用者说出唤醒词的情况下才能声控录音模块8的功能，方便了使用者语音控制本实用新型的录音功能的开关。当不需要自动记录充电宝周围的音频信号时，使用者可以通过设置好的唤醒词控制关闭录音模块8的录音功能，方便了本实用新型的使用，也节省了耗电，延长了本实用新型的续航时间。

具体的，参照图2及图3所示，usb充电接口21、usb-a放电接口22和电量指示灯23通过所述的电源管理模块4与锂电池3电性连接，开关按键24通过主控mcu5与电源管理模块4及锂电池3电性连接。电源管理模块4焊接于pcb板2的上表面左侧中部位置上，通过接口电路与主控mcu5电性连接，通过连接电路与锂电池3、电量指示灯23、usb-a放电接口22和usb充电接口21电性连接。电量指示灯23包括有四颗管型led灯珠，装配后对应插接到金属中框12的透光孔123内。

优选的，电源管理模块4的型号采用ip5209，其是一款集成升压转换器、锂电池充电管理、电池电量指示的多功能电源管理soc，为移动电源（充电宝）提供完整的电源解决方案。ip5209的高集成度与丰富功能，使其在应用时仅需极少的外围器件，并有效减小整体方案的尺寸，降低bom成本，其只需一个电感实现降压与升压功能。其dc-dc转换器工作在650khz，可以支持低成本电感和电容，且其同步升压系统提供最大2.4a输出电流，转换效率高至96%，有利于提高本实用新型充电宝为其他电子设备充电的效率。空载时，自动进入休眠状态，静态电流降至50ua，有利于提高本实用新型充电宝的续航时间。而且，ip5209可定制电池电量曲线，可精准显示锂电池3的电量，其最多支持5颗led灯珠，且支持照明功能。

实际使用时，在锂电池3缺电的情况下可使用外接电源通过type-c充电线经usb充电接口21对锂电池3进行充电，在电源管理模块4的控制下快捷、安全地对锂电池3进行充电。锂电池3充电过程中，电量指示灯23向透光孔123外发射闪烁红光，锂电池3充电完成后，电量指示灯23的四颗管型led灯珠向透光孔123外发射持续绿光。实际使用过程中电路指示灯23的管型led灯珠点亮的个数在电源管理模块4的控制下随锂电池3的电量而相应变化，满电状态下全亮，75%电量时三颗管型led灯珠点亮，50%电量时两颗管型led灯珠点亮，25%时一颗管型led灯珠点亮，低于25%电量时四颗管型led灯珠同时点亮并发出闪烁红光。

具体的，开关按键24通过开关电路与主控mcu5电性连接，实际使用过程中可通过长按该开关按键2421控制本实用新型的开机或关机。

上述实施例仅仅为了表述清楚本实用新型的具体一种实施方式，并不是对本实用新型的实施方式的限定。对于本领域技术人员来说，依据本实用新型可以推导总结出其他一些对电源管理模块4、主控mcu5、gps定位模块6、无线通讯模块7及录音模块8等的调整或改动，在此就不进行一一列举。凡是依据本实用新型的精神和原则之内做出的任何修改、替换或改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围内。