Wifi可控智能無線充電會議桌的製作方法

2023-05-08 08:45:21

Wifi可控智能無線充電會議桌的製作方法【專利摘要】本發明是Wifi可控智能無線充電會議桌，上位機是基於安卓系統開發的，可對本系統進行控制。下位機STM32單片機控制檢測矩陣線圈，並控制其功率的發射。該系統包括5V供電電源(1)為STM32單片機(2)及矩陣發射線圈(3)供電，將具有接收線圈(4)的手機放於桌面上，單片機(2)檢測到，並儲存其對應的位置信息。此時手機通過WIFI通訊模塊(5)與充電會議桌系統連接，確定成功後，手機軟體(6)向單片機(2)發送具體的IP位址，單片機(2)接收到之後，將對應位置的發射線圈(3)與該充電手機進行配對，當通過手機軟體(6)確認充電時，單片機(2)控制發射線圈(3)進行充電，同時，單片機(2)將充電信息反饋給手機軟體(6)，手機軟體(6)實時監控手機充電狀態。【專利說明】Wifi可控智能無線充電會議桌【
技術領域：
】[0001]無線電能傳輸技術是目前電氣工程領域最活躍的熱點研究方向之一，是集基礎研究與應用研究為一體的前沿課題，是當前國內外學術界和丁業界探索的一個多學科強交叉的新的研究領域，涵蓋電磁場、電力電子技術、電力系統、控制技術、物理學、材料學、信息技術等諸多【
技術領域：
】。該技術通過發射線圈與接收線圈之間的非輻射近場區域完成能量的傳輸與轉換，能夠有效克服電線連接方式存在的各類缺陷，實現電子電器的自由供電，具有重要的應用預期和廣闊的發展前景。[0002]本發明一wifi可控智能無線充電會議桌系統，基於無線電能傳輸技術，將實際應用與無線充電技術相結合，解決了手機充電難，攜帶充電器繁瑣的問題，為今後的工作和生活提供了很大的方便。同時本系統還具備有基於安卓系統的專門手機軟體，利用單片機檢測控制每個線圈後，將信息通過WIFI通訊實時傳輸給手機，為公眾提供了更加人性化的控制方式。【
背景技術：
】[0003]無線電能傳輸技術大致可分為三種:電磁感應式充電、磁場共振充電、無線電波式充電，現在手機無線充電【
技術領域：
】已經相對比較成熟，主要以電磁感應式充電為主。該充電方式傳輸效率高，其距離不是很大。不過對於手機充電來說，已經是綽綽有餘了。因此，在先進社會中已經有很多無線充電手機和無線充電底座的產品。而社會中也已經對此類無線充電有了統一的標準，稱之為「Qi標準」。Qi採用了目前最為主流的電磁感應技術。在技術應用方面，中國公司已經站在了無線充電行業的最前沿。Qi在中國的應用產品主要是手機，對於不同品牌的產品，只要有一個Qi的標識，都可以用Qi無線充電器充電。【
發明內容】[0004]本發明所要解決的技術問題是，進一步提高無線充電的傳輸效率，利用單片機作為控制主體，實現對手機接收端的到來的檢測，進而達到低功耗節能的實用目的。同時，還應實現多部手機同時充電，並且相互之間控制互不幹擾的效果。[0005]本發明所採用的技術方案是:wifi可控智能無線充電會議桌系統，主要包括5V供電電源(I)為STM32F103單片機(2)及鋪設在桌面下面的矩陣發射線圈(3)供電，將具有接收線圈(4)的手機放於桌面上，單片機檢測到，並儲存其對應的位置信息。此時手機通過WIFI通訊模塊(5)與充電會議桌系統連接，確定成功後，手機軟體(6)通過WIFI通訊模塊(5)向單片機(2)發送具體的IP位址，單片機(2)接收到之後，將對應位置的發射線圈(3)與該充電手機進行配對，並發送相應的位置信息。當通過手機軟體(6)確認充電時，單片機(2)控制發射線圈(3)進行充電；同時，單片機(2)將充電信息反饋給手機軟體(6)，手機軟體(6)實時監控手機充電狀態。[0006]所述的無線充電發射線圈(3)在布局上採用了矩陣式的方式。每個發射線圈的狀態監測和實時控制都是相互獨立的，方便手機軟體的檢測和管理。採用多個與手機大小匹配的發射線圈來構成桌面功率發射系統，能夠更高效節能地為手機快速充電。[0007]所述的單片機(2)對於手機到來的檢測環節是，先為各個發射線圈(3)提供微弱的電流供電，當接收線圈(4)靠近發射線圈時，發射線圈(3)由於互感原因而造成端電壓發生變化，此時每個發射線圈(3)上的ADC模塊對其端電壓的變化進行模數轉換，並將數位訊號傳遞給單片機(2)，進而得知接收線圈(4)的到來，然後等待手機軟體(8)的命令，是否進行對發射線圈(3)進行大功率供電。[0008]所述的手機配對環節是，手機通過WIFI通訊模塊(5)連接到充電會議桌系統後，WIFI通訊模塊會為當前手機分配一個IP位址，此時手機軟體(8)會將此IP位址反饋給單片機(2)，單片機(2)儲存。當手機放上桌面後，單片機(2)檢測到接收線圈(手機)(4)的到來，將此位置上的發射線圈(3)與手機配對，並將具體信息反饋給手機。當手機軟體(8)發出命令後，單片機會經過比對和篩選，對其相對應的發射線圈(3)進行操作。[0009]本發明的wifi可控智能無線充電會議桌系統，以無線傳能技術為基礎，採用「Qi標準」，以wifi環境作為通訊媒介，單片機(2)為控制主體，將無線充電技術與實際生活緊密結合，通過檢測接收線圈(4)的到來，來對電流進行控制，達到了低功耗的作用。同時，本發明的上位機是基於安卓系統開發的手機軟體(8)，能夠非常方便的安裝到安卓手機上，並穩定運行，通過wifi通訊模塊(5)，該系統可以將手機與對應的發射線圈(3)相配對，從而實現了多部手機同時充電，相互之問連接和控制互不幹擾的功能。【專利附圖】【附圖說明】[0010]圖1是本系統的示意圖；[0011]圖2是本系統的流程圖；[0012]圖3是桌面發射線圈(3)的矩陣分布圖；[0013]圖4是手機軟體(6)的開始界面；[0014]圖5是手機軟體(6)的控制界面；[0015]圖6是發射線圈(3)和接收線圈(4)的實物圖。[0016]其中:[0017](I):5V供電電源；(2):STM32單片機；(3):發射線圈；(4):接收線圈；(5)=WIFI通訊模塊；(6):手機軟體。【具體實施方式】[0018]下面結合實例和附圖對本發明的wifi可控智能無線充電會議桌系統做出詳細說明。[0019]如圖1所示，本發明的Wifi可控智能無線充電會議桌系統，包括有:5V供電電源(1)，STM32單片機(2)，發射線圈(3)，接收線圈(4)，WIFI通訊模塊(5)，手機軟體(6)。5V供電電源(I)為單片機(2)和發射線圈(3)供電，單片機(2)檢測到手機(接收線圈)(4)的到來後，通過wifi通訊模塊(5)，與手機進行配對，並將位置信息等反饋給手機軟體(6)，等待手機軟體(6)發送充電指令後，單片機(2)控制發射線圈(3)進行充電。[0020]如圖2所示，本發明的工作流程為:接通電源後，打開手機軟體(6)，並通過wifi連接到wifi可控智能無線充電會議桌系統，單片機(2)—直執行矩陣掃描，檢測各個發射線圈(3)，判斷有無手機放入。當檢測到有手機放入的時候，單片機(2)會記錄此時的位置信息，通過wifi通訊設備(5)與手機配對，並將信息反饋給手機軟體(6)，手機軟體(6)顯示相應位置。當用戶點擊開始按鍵後，手機軟體(6)發送指令，單片機(2)控制發射線圈(3)進行充電。此後，單片機(2)繼續掃描，判斷是否有新手機加入或本手機被拿走。[0021]如圖3所示，本系統桌面的發射線圈(3)採用矩陣排列的形式。每個發射線圈的狀態監測和實時控制都是相互獨立的，方便手機軟體的檢測和管理。採用多個與手機大小匹配的發射線圈來構成桌面功率發射系統，能夠更高效節能地為手機快速充電。[0022]如圖4所示，本手機軟體的開始界面主體由「智能無線充電會議桌手機終端」及「smartclientofwirelesschargingtableforAndroidphones，，組成，右上角是天津工業大學的校標和校訓，界面下方寫有「工程電磁場與磁技術研究團隊」、「天津工業大學-電氣工程與自動化學院」。[0023]如圖5所示，本手機軟體的控制界面五部分組成，由上到下分別為:開發團隊信息欄、電量顯示欄、手機位置顯示欄、手機充電狀態信息欄、控制欄。軟體可進行連接、開始、暫停、停止功能，以及發送任意串口信息的擴展功能。[0024]如圖6所示，本系統採用的發射線圈(3)和接收線圈(4)的示意圖。其設計和供電標準都採用全球無線充電技術的標準化組織-無線充電聯盟推出的「無線充電」標準，具備便捷性和通用性兩大特徵。【權利要求】1.Wifi可控智能無線充電會議桌系統，其特徵在於該系統包括5V供電電源(I)為STM32F103單片機(2)及鋪設在桌面下面的矩陣發射線圈(3)供電，將具有接收線圈(4)的手機放於桌面上，單片機檢測到，並儲存其對應的位置信息，此時手機通過WIFI通訊模塊(5)與充電會議桌系統連接，確定成功後，手機軟體(6)通過WIFI通訊模塊(5)向單片機(2)發送具體的IP位址，單片機(2)接收到之後，將對應位置的發射線圈(3)與該充電手機進行配對，並發送相應的位置信息，當通過手機軟體(6)確認充電時，單片機(2)控制發射線圈(3)進行充電；同時，單片機(2)將充電信息反饋給手機軟體(6)，手機軟體(6)實時監控手機充電狀態。2.根據權利要求1所述的wifi可控智能無線充電會議桌系統，其特徵還在於，所述的無線充電發射線圈(3)在布局上採用了矩陣式的方式，每個發射線圈的狀態監測和實時控制都是相互獨立的，方便手機軟體的檢測和管理，採用十六個與手機大小匹配的發射線圈來構成桌面功率發射系統，能夠更高效節能地為手機快速充電。3.根據權利要求1所述的wifi可控智能無線充電會議桌系統，其特徵還在於，所述的單片機(2)對於手機到來的檢測環節是，先為各個發射線圈(3)提供微弱的電流供電，當接收線圈(4)靠近發射線圈時，發射線圈(3)由於互感原因而造成端電壓發生變化，此時每個發射線圈(3)上的ADC模塊對其端電壓的變化進行模數轉換，並將數位訊號傳遞給單片機(2)，進而得知接收線圈(4)的到來，然後等待手機軟體(8)的命令，是否進行對發射線圈(3)進行大功率供電。4.根據權利要求1所述的wifi可控智能無線充電會議桌系統，其特徵還在於，所述的手機配對環節是，手機通過WIFI通訊模塊(5)連接到充電會議桌系統後，WIFI通訊模塊會為當前手機分配一個IP位址，此時手機軟體(8)會將此IP位址反饋給單片機(2)，單片機(2)儲存，當手機放上桌面後，單片機(2)檢測到接收線圈(手機)(4)的到來，將此位置上的發射線圈(3)與手機配對，並將具體信息反饋給手機，當手機軟體(8)發出命令後，單片機會經過比對和篩選，對其相對應的發射線圈(3)進行操作。【文檔編號】A47B37/00GK103997077SQ201410134147【公開日】2014年8月20日申請日期:2014年4月3日優先權日:2014年4月3日【發明者】趙晨棟,張獻,藺曉強,慈航樂,楊安,姜科,管潤南,朱曉璽申請人:天津工業大學