一种体感控制头灯的制作方法

1.本实用新型涉及一种体感控制头灯。


背景技术：

2.传统用于垂钓的感应式头灯主要有红外反射和滚珠开关两种控制方式。前者通过挥手反射发出的红外信号对头灯照明进行控制，缺点是容易受飞虫、烟雾等因素干扰产生误触发，且需要持续发射红外信号，功耗较大。滚珠开关式因其属于机械式，体积大、对佩戴角度有局限性、灵敏度低、仅能识别单一震动或摇晃信号，无法获取运动方向、大小等矢量信息。以上头灯仅实现了非接触式控制，仍无法满足市场对高准确性、高智能化头灯的需求。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是提供一种体积小巧、适应性好、准确性高、智能性好、操作便捷的体感控制头灯。
4.为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案包括：充电管理模块、电池、低压差线性稳压模块、单片机控制模块、三轴加速度传感器模块和led恒流照明电路；
5.所述充电管理模块通过接口从外界接入低压直流电向所述电池供电；
6.所述电池向所述低压差线性稳压模块、所述led恒流照明电路供电；
7.所述低压差线性稳压模块向所述单片机控制模块、三轴加速度传感器模块供电；
8.所述单片机控制模块与所述三轴加速度传感器模块电连接，并使用通信协议进行数据传输；
9.所述单片机控制模块与所述led恒流照明电路电连接，并通过输出高、低电平控制恒流芯片导通、截止使体感控制头灯实现开灯、关灯；
10.所述单片机控制模块与轻触开关电连接，可通过按压轻触开关使体感控制头灯在手动模式、体感模式、待机模式中循环切换。
11.所述的体感控制头灯，其特征在于：所述充电管理模块包括usb接口usb1、充电管理芯片u1、充电中指示灯led1、充满指示灯led2、充电指示灯限流电阻r1、充电电流调整电阻r2、第1去耦电容c1、第2去耦电容c2，由usb接口usb1从外界输入5v电压，并通过充电管理芯片u1的第3引脚向所述电池充电。
12.所述的体感控制头灯，其特征在于：所述低压差线性稳压模块包括低压差线性稳压芯片u2、第3去耦电容c3，经所述低压差线性稳压芯片u2降压稳压后，通过所述低压差线性稳压芯片u2的第2引脚输出稳定的直流电，向所述单片机控制模块、三轴加速度传感器模块供电。
13.所述的体感控制头灯，其特征在于：所述单片机控制模块包括单片机u3、轻触开关sw1、第4去耦电容c4、第5去耦电容c5，由所述低压差线性稳压芯片u2的第2引脚向所述单片机u3的第2引脚供电，所述轻触开关sw1的第1引脚与单片机u3的第7引脚电连接，通过按压
轻触开关sw1，单片机u3输入信号，以控制体感控制头灯在手动模式、体感模式、待机模式中循环切换。
14.所述的体感控制头灯，其特征在于：所述三轴加速度传感器模块包括三轴加速度传感器u4、第6去耦电容c6、第7去耦电容c7，由所述低压差线性稳压芯片u2的引脚2向三轴加速度传感器u4的第3引脚、第7引脚供电，所述三轴加速度传感器u4的第2引脚、第12引脚与所述单片机u3的第3引脚、第1引脚分别电连接，所述单片机u3采用iic通信协议从所述三轴加速度传感器模块读取数据。
15.所述的体感控制头灯，其特征在于：所述led恒流照明电路包括恒流芯片u5、大功率发光二极管led3，所述大功率发光二极管led3的正极与电池正极电连接、负极与恒流芯片u5的第1引脚电连接， 所述恒流芯片u5的第2引脚与电池的负极电连接，所述恒流芯片u5的第3引脚与所述单片机u3的第8引脚电连接，所述单片机u3通过第8引脚输出高、低电平控制恒流芯片u5的导通和截止。
16.所述的体感控制头灯，其特征在于：所述电池为锂电池。
17.所述的体感控制头灯，其特征在于：所述充电管理模块、电池、低压差线性稳压模块、单片机控制模块、三轴加速度传感器模块、led恒流照明电路连接后安装在壳体内。
18.本实用新型的体感控制头灯优点如下：
19.1.体积小巧：通过高集成度的三轴加速度传感器代替传统头灯的红外发射/接收管、滚珠开关，减小了整体体积；
20.2.适应性好：相对于传统滚珠开关头灯，需要调整到一个固定的角度才能实现自动开关，本关灯以进入体感模式时，采集的第一组角度数据做为头灯开灯、关灯的临界点，使头灯对角度的适应性更广；
21.3.准确性高：三轴加速度传感器实时采集到具有运动方向、大小的矢量信号，再由单片机计算滤除走路、转头等无关的干扰信号，避免了误触发，使头灯的自动控制更准确；
22.4.智能性好：对使用传统头灯过程中垂钓者头部运动以及对照明需求的分析中得出，垂钓者挂鱼饵时需要低头并打开头灯照明、完成挂鱼饵抛竿后会抬头并关闭头灯照明。本头灯采用的三轴加速度传感器和单片机组合可以准确地识别出这两个动作，并控制头灯自动开灯、关灯，整个过程无需刻意动作，实现了头灯配合人的智能化控制；
23.5.操作便捷：体感模式下只需轻轻摇头即可触发常亮锁定状态，常亮锁定状态下头灯不受低头、抬头动作影响，满足了垂钓者对稳定持续照明的需求，也避免了像传统头灯需要腾出手来操作所带来的不便；
24.下面结合说明书附图对本实用新型做进一步说明。
附图说明
25.图1是本实用新型体感控制头灯的结构示意图；
26.图2是本实用新型体感控制头灯的电路原理图；
27.图3是本实用新型充电管理模块的电路原理图；
28.图4是本实用新型低压差线性稳压模块的电路原理图；
29.图5是本实用新型单片机控制模块的电路原理图；
30.图6是本实用新型三轴加速度传感器模块的电路原理图；
31.图7是本实用新型led恒流照明电路的电路原理图；
32.图8是本实用新型体感控制头灯的控制流程图。
具体实施方式
33.参照图1-8所示，本实用新型的体感控制头灯，包括：充电管理模块1、电池2、低压差线性稳压模块3、单片机控制模块4、三轴加速度传感器模块5和led恒流照明电路6。所述充电管理模块1、电池2、低压差线性稳压模块3、单片机控制模块4、三轴加速度传感器模块5和led恒流照明电路6电连接后安装于壳体7内。所述充电管理模块1通过usb接口从外界接入5v的低压直流电向所述电池2供电。所述电池2与所述低压差线性稳压模块3、所述led恒流照明电路6电连接，并分别向其供电。所述锂电池2采用锂电池。所述低压差线性稳压模块3与所述单片机控制模块4、三轴加速度传感器模块5电连接，并分别为其供电。所述单片机控制模块4与所述三轴加速度传感器模块5电连接，并使用iic（inter-integrated circuit）通信协议进行数据传输。所述单片机控制模块4与所述led恒流照明电路6电连接，并通过输出高、低电平控制恒流芯片导通、截止,使体感控制头灯实现开灯、关灯。所述单片机控制模块4与轻触开关电连接，可通过按压轻触开关使体感控制头灯在手动模式、体感模式、待机模式中循环切换。
34.优选的，所述充电管理模块1包括usb接口usb1、充电管理芯片u1、充电中指示灯led1、充满指示灯led2、充电指示灯限流电阻r1、充电电流调整电阻r2、第1去耦电容c1、第2去耦电容c2，由usb接口usb1从外界输入5v电压，并通过充电管理芯片u1的第3引脚向所述电池2充电。
35.优选的，所述低压差线性稳压模块3包括低压差线性稳压芯片u2、第3去耦电容c3，经所述低压差线性稳压芯片u2降压稳压后，通过所述低压差线性稳压芯片u2的第2引脚输出稳定的直流电，向所述单片机控制模块4、三轴加速度传感器模块5供电。
36.优选的，所述单片机控制模块4包括单片机u3、轻触开关sw1、第4去耦电容c4、第5去耦电容c5，由所述低压差线性稳压芯片u2的第2引脚向所述单片机u3的第2引脚供电，所述轻触开关sw1的第1引脚与单片机u3的第7引脚电连接，通过按压轻触开关sw1，单片机u3输入信号，以控制体感控制头灯在手动模式、体感模式、待机模式中循环切换。
37.优选的，所述三轴加速度传感器模块5包括三轴加速度传感器u4、第6去耦电容c6、第7去耦电容c7，由所述低压差线性稳压芯片u2的引脚2向三轴加速度传感器u4的第3引脚、第7引脚供电，所述三轴加速度传感器u4的第2引脚、第12引脚与所述单片机u3的第3引脚、第1引脚分别电连接，所述单片机u3采用iic通信协议从所述三轴加速度传感器模块5读取数据。
38.优选的，所述led恒流照明电路6包括恒流芯片u5、大功率发光二极管led3，所述大功率发光二极管led3的正极与电池2正极电连接、负极与恒流芯片u5的第1引脚电连接， 所述恒流芯片u5的第2引脚与电池2的负极电连接，所述恒流芯片u5的第3引脚与所述单片机u3的第8引脚电连接，所述单片机u3通过第8引脚输出高、低电平控制恒流芯片u5的导通和截止。
39.采用上述结构后，通过将所述单片机控制模块4与三轴加速度传感器模块5相结合，共同完成对垂钓者头部动作矢量信号的采集。可通过在单片机u3中写入的算法程序可
对从三轴加速度传感器模块5中采集到的无关干扰信号进行过滤，并识别出低头、抬头、摇头等动作信号。可在单片机u3中写入的业务逻辑程序，可根据识别到的不同动作信号对头灯的亮、灭做出相对应的控制。当体感控制头灯以进入体感模式时，所采集到的第一组角度数据做为头灯亮、灭的临界点，使头灯对角度的适应性更广。当体感控制头灯在体感模式下，轻微摇头即可使头灯进入或退出常亮状态，常亮状态下头灯不受抬头、低头等动作影响。
40.上所述，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，但是凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施案例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术方案范围。