【摘 要】隨著信息科技的發(fā)展，越來越多的人們因為工作、旅游等出行時往往需要攜帶各種電子設備，但是怎樣保持設備正常使用，還能儲存數(shù)據(jù)并且方便的攜帶呢。為了解決這個問題，本文設計了由充電電池、u盤PC板、藍牙模塊、主控芯片、USB和LED等構成多功能的充電寶。該充電寶可以隨時隨地的為電子設備充電，并且自帶儲存功能通過藍牙或者數(shù)據(jù)線傳輸數(shù)據(jù)，能夠很好地滿足消費者對產(chǎn)品多功能和方便攜帶的需求。

【關鍵詞】多功能充電寶 U盤pc板 藍牙模塊 充電電池 主控芯片 USB

隨著社會信息化的普及，越來越多的電子產(chǎn)品受到人們的青睞如大屏智能手機、平板電腦、筆記本電腦、數(shù)碼相機等，已成為人們生活工作不可分割的一部分。而怎樣能保持各種電子設備的有電正常使用，成為了消費者們新的問題。而本文介紹的多功能充電寶就是根據(jù)消費者所擔心的問題進行設計的一款即能為各種電子產(chǎn)品進行充電，又能使數(shù)據(jù)進行無線藍牙傳輸和保存的集多功能于一身的商務學習伴侶，即攜帶方便又安全可靠適用于實際生活。

一、多功能充電寶的工作原理

在本次設計中利用多功能充電寶的充電電池能夠方便為電子設備供電和儲存數(shù)據(jù)而方便服務消費者的目的。整個裝置由充電電池、藍牙模塊、U盤pc板、開關按鍵、LED裝置構成。該系統(tǒng)是利用充電電池能夠充電并儲存電能的原理，在使用前通過數(shù)據(jù)線對電池進行充電，當商務外出或者旅游時需要給電子設備充電時就可以把相應的電子設備連接到充電寶上，隨時隨地方便可靠的為各種電子設備充電。該系統(tǒng)還具有優(yōu)盤功能，可以進行數(shù)據(jù)藍牙無線傳輸和有線傳輸并且儲存。通過更改U盤的驅動程序添加藍牙模塊的驅動程序，使其兼容USB和藍牙。當進行大數(shù)據(jù)傳輸時可以按照一般的傳輸形式即數(shù)據(jù)線連接相關設備到多功能充電寶上進行傳輸，還可以在進行小數(shù)據(jù)傳輸或者沒有數(shù)據(jù)線時運用藍牙無線傳輸。本系統(tǒng)中藍牙優(yōu)盤驅動模塊是低成本、低功耗、高效率方便靈活，可以通過本設備自身的充電電池進行充電。

二、系統(tǒng)各部分組成及工作原理

（一） U盤pc板

U盤的儲存原理是把二進制數(shù)字信號轉化為復合二進制數(shù)字信號（加入分配、核對、堆棧等指令）讀寫到USB芯片適配接口，通過芯片處理信號分配給EPROM2儲存芯片的相應地址儲存二進制數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的儲存。EPROM2數(shù)據(jù)儲存器，其控制原理是電壓控制柵晶體管的電壓高低電位，柵晶體管的結電容可長時間保存電壓值。它主要由USB插頭、主控芯片、穩(wěn)壓IC（LDO）、晶振（時鐘電路）、閃存（FLASH）、PCB板、帖片電阻、電容、發(fā)光二極管（LED）等構成。從組成結構上看主控是和flash儲存芯片溝通的橋梁，并且他們都需要晶振，主控在一定頻率下工作，主控工作需要時鐘電路。

（二）藍牙模塊

藍牙，是一種支持設備短距離通信的無線電技術。能在包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關外設等眾多設備之間進行無線信息交換。藍牙采用分散式網(wǎng)絡結構以及快跳頻和短包技術，支持點對點及點對多點通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM頻段，其數(shù)據(jù)速率為1Mbps。采用時分雙工傳輸方案實現(xiàn)全雙工傳輸。Bluetooth技術在2.4GHz波段運行，該波段是一種無需申請許可證的工業(yè)、科技、醫(yī)學無線電波。所以本設備除了設備費用外，不需要為使用藍牙技術的而付出額外費用，一般采用最新版本藍牙4.0。

U盤和藍牙技術都已經(jīng)比較成熟，而電源即用自身的充電電池提供，兩者結合的藍牙優(yōu)盤是完美的，藍牙速率最高可達1Mbps。利用手機、電腦、相機等藍牙功能和本設備藍牙相配合可以對優(yōu)盤內(nèi)容進行管理。如圖 U盤主控芯片和藍牙模塊的連接。

（三）充電電池

本設備所用充電電池是人們常說的充電寶?！俺潆妼殹保–harger Baby）是指可以直接給移動設備充電且自身具有儲電單元的裝置。目前市場主要品類基本都配置標準的USB輸出，基本能滿足市場常見的移動設備。充電寶自身的充電插頭直接通過交流電源可以對移動設備充電，相比備用電源而言可以簡化一個充電插頭的裝置，而相比于充電器它又自身具有存電裝置，可以在沒有直電源或外出時給電子產(chǎn)品提供備用電源。出于效率、安全、可靠和科技進步的考慮，本設備的充電裝置使用性能高的脈沖充電。脈沖充電寶：采用CMOS電子開關，通過控制開關的時間和頻率進行降壓、恒流充電。中間控制過程需要通過CPU端口檢測所要控制處的數(shù)據(jù)進行計算反饋調(diào)節(jié)PWM的寬度或頻率完成充電過程。所有手機充電器其實都是由一個穩(wěn)定電源加上必要的恒流、限壓、限時、過沖等控制電路組成。原裝充電器（指線充）上所標注的輸出參數(shù)：比如輸出4。4V/1A、輸出5.9V/400mA就是指內(nèi)部穩(wěn)壓電源的相關參數(shù)。

（四）USB

通用串行總線（英語：Universal Serial Bus，縮寫USB）是連接計算機系統(tǒng)與外部設備的一個串口總線標準，也是一種輸入輸出接口的技術規(guī)范，被廣泛應用于個人電腦和移動設備等信息通訊產(chǎn)品，并擴展至攝影器材、數(shù)字電視（機頂盒）、游戲機等其它相關領域。USB采用四線電纜，其中兩根是用來傳送數(shù)據(jù)的串行通道，另兩根為下游（Downstream）設備提供電源。USB總線接口處理電氣層與協(xié)議層的互連，USB系統(tǒng)用主控制器管理主機與USB設備間的數(shù)據(jù)傳輸。

三、結束語

多功能充電寶的設計基于藍牙、優(yōu)盤和充電寶技術，進行巧妙結合，使各部分器件得以充分發(fā)揮作用。各器件經(jīng)過電路的合理設計后進行有效的組合，使設備可安全可靠使用。

參考文獻：

[1]《USB應用開發(fā)技術大全》 薛圓圓 主編 華清遠見出版

[2]《嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術與應用》 路瑩 彭健鈞 主編 清華大學出版社

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