一种无线控制的多功能头灯电路的制作方法

本实用新型属于头灯技术领域，涉及一种无线控制的多功能头灯电路。

背景技术：

头灯是户外活动中不可缺少的一个重要装备，如夜间的徒步，夜间的露营，尽管有人说手电的功效与头灯差不多，但是新款的头灯采用的省电科技，如led冷光技术，及高档头灯上的灯杯材料革新，都是平民化价格的手电所不能比拟的，所以说，头灯能替代手电，而手电则不能代替头灯。

常见头灯都是采用按键或者电位器来控制头灯的模式和亮度功能。当要改变头灯的亮度或模式时，需要手去感知头灯上按键的位置，才能达到调节的功能，这样操作很不方便。另外，头灯有时也需要远近光不同的照明，以实现不同的照明目的，现有头灯不能实现远近光调节。最后，头灯为电池供电，现有头灯没有电量检测功能，如果正在使用时突然没电，将影响使用体验。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种无线控制的多功能头灯电路，以解决现有的头灯不能实现远近光调节，没有电量检测功能的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种无线控制的多功能头灯电路，包括无线发射控制电路和无线接收控制电路，所述无线发射控制电路包括第一单片机处理器和与第一单片机处理器电连接的按键模块、无线发射模块、第一电源模块；所述无线接收控制电路包括第二单片机处理器和与第二单片机处理器电连接的第二电源模块、电量检测模块、浸水传感器、报警提示模块、无线接收模块、灯光控制电路，所述第二电源模块输入端连接电池输出端，所述灯光控制电路输出端连接灯光驱动电路，所述电池输出端还连接电量检测模块、灯光驱动电路，所述灯光驱动电路输出端连接远近光切换电路，所述近光切换电路输入端连接第二单片机处理器，所述远近光切换电路输出端连接近光灯头、远光灯头。

优选的，所述按键模块包括头灯开关按键和远近光调节按键。

优选的，所述第一单片机处理器、第二单片机处理器为51系列单片机、pic单片机、msp430系列单片机任意一种。

优选的，所述无线发射模块、无线接收模块为nrf24l01芯片。

优选的，所述电量检测模块为ltc2943电池电量测试芯片。

优选的，所述报警提示模块为微型喇叭或者蜂鸣器。

优选的，所述灯光控制电路为基于运算放大器的灯光控制电路，其中运算放大器同相端通过电阻连接近光灯头或者远光灯头的负极接线端，所述运算放大器反相端通过电阻连接第二单片机处理器。

优选的，所述灯光驱动电路为基于xc9221电源管理芯片的灯光驱动电路，其中xc9221电源管理芯片fb引脚连接灯光控制电路运算放大器的输出端，xc9221电源管理芯片ext引脚连接p型mosfet管q1的栅极，所述p型mosfet管q1的漏极连接电池的输出引脚bat+，所述p型mosfet管q1的源极连接远近光切换电路输入端。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的头灯实现了无线控制头灯的开闭，不需要手去感知头灯上按键的位置，操作方便；

2、本实用新型的头灯实现了远近光切换操作，可以应用于各种场合，满足用户需求；

3、本实用新型的头灯实现了电池电量检测，并在低电量时进行报警提示，以提前准备避免在使用灯头时临时没电；

4、本实用新型的头灯实现了进水保护，当进水自动断开电池和头灯灯头部分之间的通路，对头灯电路进行保护，避免进水使得电路短路损坏头灯。

附图说明

附图1是本实用新型的无线接收控制电路原理图；

附图2是本实用新型的无线发射控制电路原理图；

附图3是本实用新型的灯光控制电路原理图；

附图4是本实用新型的灯光驱动电路原理图；

附图5是本实用新型的电量检测模块原理图；

附图6是本实用新型的远近光切换电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、2所示，一种无线控制的多功能头灯电路，包括无线发射控制电路和无线接收控制电路，无线发射控制电路包括第一单片机处理器2和与第一单片机处理器2电连接的按键模块1、无线发射模块3、第一电源模块4；无线接收控制电路包括第二单片机处理器16和与第二单片机处理器16电连接的第二电源模块5、电量检测模块7、浸水传感器8、报警提示模块9、无线接收模块10、灯光控制电路11，第二电源模块5输入端连接电池6输出端，灯光控制电路11输出端连接灯光驱动电路12，电池6输出端还连接电量检测模块7、灯光驱动电路12，灯光驱动电路12输出端连接远近光切换电路13，近光切换电路13输入端连接第二单片机处理器16，远近光切换电路13输出端连接近光灯头14、远光灯头15。

其中，无线发射控制电路设计在用户佩戴的手环上或者手持终端上，便于操作，无线接收控制电路设计在头灯上。需要说明的是，这里的头灯用于照明的一方设计了近光灯头14、远光灯头15两个灯头，头灯外还设计了浸水传感器8。按键模块1包括头灯开关按键和远近光调节按键，可以实现头灯的开闭操作和远近光切换操作。当操作无线发射控制电路上的按键模块1，无线发射控制电路会向无线接收控制电路发送控制信号，进而无线接收控制电路执行相应操作。

其中，第一单片机处理器2、第二单片机处理器16为51系列单片机、pic单片机、msp430系列单片机任意一种，这里不限于某一具体型号单片机。无线发射模块3、无线接收模块10为nrf24l01芯片，用于传输无线控制信号。报警提示模块9为微型喇叭或者蜂鸣器，用于电量报警提示。

如图3所示，灯光控制电路11为基于运算放大器的灯光控制电路，其中运算放大器同相端通过电阻连接近光灯头14或者远光灯头15的负极接线端，运算放大器反相端通过电阻连接第二单片机处理器16。本实施例的灯光控制电路11的运算放大器为mcp606，第二单片机处理器16输出的灯光控制信号dim1依次通过电阻r5、r7输出到运算放大器的反相端，信号dim1和近光灯头14或者远光灯头15的负极接线端led-比较，led-通过小电阻基接地，电压很小。

当需要开启头灯，按下开启按键，第一单片机通过无线发射模块3发送控制信号到无线接收模块10，第二单片机接收到信号后，第二单片机处理器16的灯光控制信号dim1为高电平(有一定电压，比如5v)信号，反相端电压大于同相端电压，运算放大器输出的电压fb1为低电平(0v)输出到灯光驱动电路12，进而开启头灯。当需要关闭头灯，在开启后再次按下按键，第一单片机通过无线发射模块3发送控制信号到无线接收模块10，第二单片机接收到信号后，第二单片机处理器16的灯光控制信号dim1为低电平(0v)信号，反相端电压小于同相端电压，运算放大器输出的电压fb1为高电平(3v)输出到灯光驱动电路12，进而关闭头灯。后续原理如下：

灯光驱动电路12为基于xc9221电源管理芯片的灯光驱动电路，其中xc9221电源管理芯片fb引脚连接灯光控制电路11运算放大器的输出端，xc9221电源管理芯片ext引脚连接p型mosfet管q1的栅极，p型mosfet管q1的漏极连接电池6的输出引脚bat+，p型mosfet管q1的源极连接远近光切换电路13输入端。如图4所示，图3输出的高电平(3v)或者低电平(0v)信号fb1输入到xc9221电源管理芯片的fb引脚，xc9221电源管理芯片ext引脚就对应输出高电平(3v)或低电平(0v)信号到p型mosfet管q1的栅极。

当运算放大器输出的电压fb1为低电平(0v)输出到xc9221电源管理芯片的的fb引脚，xc9221电源管理芯片ext引脚输出低电平(0v)信号到p型mosfet管q1的栅极，mosfet管的漏极与源极q1才导通，电池电压通过输出引脚bat+加到远近光切换电路13，此时才可以控制头灯开启，反之相反。

只有头灯具有开启后，才能控制切换远近光，远近光切换电路13如图6所述，灯光驱动电路12输出端分别通过继电器k的常闭节点、常开节点连接近光灯、远光灯的供电端。当按下近光灯控制按键，第一单片机通过无线发射模块3发送控制信号到无线接收模块10，第二单片机接收到信号后，第二单片机处理器通过电阻r3向三极管q的基极发送低电平信号，三极管q不导通进而继电器k不通电工作，继电器的常闭节点、常开节点保持原状态，而常闭节点连接近光灯，常开节点连接远光灯，此时头灯处于近光灯模式。当按下远光灯控制按键，同理第二单片机处理器通过电阻r3向三极管q的基极发送高电平信号，三极管q导通进而继电器k通电工作，继电器的常闭节点断开、常开节点闭合，与图6所示状态相反，此时头灯处于远光灯模式。

另外，本实用新型的头灯还可以检测电池电量，电量检测模块7为ltc2943电池电量测试芯片，可测量累积的电池充电和放电电量，3.6v至20v工作范围可适合多种电池应用，14位adc负责测量电池电压、电流和温度，1％电压、电流和充电准确度，+50mv检测电压范围，适合任何电池化学组成和容量的通用测量ic/smbu接口，可配置警报输出/充电完成输入。实时检测将信号发送给单片机处理器，当单片机检测到电量不足，控制报警提示模块发出声音提示用户，以提前准备避免在使用灯头时临时没电。

另外，浸水传感器可以检测头灯是否进入，比如在野外、矿洞佩戴头灯，就可能出现头灯进水，当单片机检测到进水信号，第二单片机处理器16输出的灯光控制信号dim1为低电平(0v)依次通过电阻r5、r7输出到运算放大器的反相端，运算放大器的反相端电压小于同相端，输出高电平(3v)电压到xc9221芯片的fb脚，xc9221芯片的ext脚输出高电平(3v)电压到p型mosfet管q1的栅极，mosfet管的漏极与源极q1不导通，此时相当于断开了电池和头灯灯头部分之间的通路，对头灯电路进行保护，避免进水使得电路短路损坏头灯。

以上所述的实施例，只是本实用新型的较优选的具体方式之一，本领域的技术员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。