Wifi可控智能無(wú)線充電會(huì)議桌的制作方法【專利摘要】本發(fā)明是Wifi可控智能無(wú)線充電會(huì)議桌，上位機(jī)是基于安卓系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的，可對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行控制。下位機(jī)STM32單片機(jī)控制檢測(cè)矩陣線圈，并控制其功率的發(fā)射。該系統(tǒng)包括5V供電電源(1)為STM32單片機(jī)(2)及矩陣發(fā)射線圈(3)供電，將具有接收線圈(4)的手機(jī)放于桌面上，單片機(jī)(2)檢測(cè)到，并儲(chǔ)存其對(duì)應(yīng)的位置信息。此時(shí)手機(jī)通過(guò)WIFI通訊模塊(5)與充電會(huì)議桌系統(tǒng)連接，確定成功后，手機(jī)軟件(6)向單片機(jī)(2)發(fā)送具體的IP地址，單片機(jī)(2)接收到之后，將對(duì)應(yīng)位置的發(fā)射線圈(3)與該充電手機(jī)進(jìn)行配對(duì)，當(dāng)通過(guò)手機(jī)軟件(6)確認(rèn)充電時(shí)，單片機(jī)(2)控制發(fā)射線圈(3)進(jìn)行充電，同時(shí)，單片機(jī)(2)將充電信息反饋給手機(jī)軟件(6)，手機(jī)軟件(6)實(shí)時(shí)監(jiān)控手機(jī)充電狀態(tài)。【專利說(shuō)明】Wifi可控智能無(wú)線充電會(huì)議桌【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]無(wú)線電能傳輸技術(shù)是目前電氣工程領(lǐng)域最活躍的熱點(diǎn)研究方向之一，是集基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究為一體的前沿課題，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和丁業(yè)界探索的一個(gè)多學(xué)科強(qiáng)交叉的新的研究領(lǐng)域，涵蓋電磁場(chǎng)、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)、控制技術(shù)、物理學(xué)、材料學(xué)、信息技術(shù)等諸多【
技術(shù)領(lǐng)域：
】。該技術(shù)通過(guò)發(fā)射線圈與接收線圈之間的非輻射近場(chǎng)區(qū)域完成能量的傳輸與轉(zhuǎn)換，能夠有效克服電線連接方式存在的各類缺陷，實(shí)現(xiàn)電子電器的自由供電，具有重要的應(yīng)用預(yù)期和廣闊的發(fā)展前景。[0002]本發(fā)明一wifi可控智能無(wú)線充電會(huì)議桌系統(tǒng)，基于無(wú)線電能傳輸技術(shù)，將實(shí)際應(yīng)用與無(wú)線充電技術(shù)相結(jié)合，解決了手機(jī)充電難，攜帶充電器繁瑣的問(wèn)題，為今后的工作和生活提供了很大的方便。同時(shí)本系統(tǒng)還具備有基于安卓系統(tǒng)的專門手機(jī)軟件，利用單片機(jī)檢測(cè)控制每個(gè)線圈后，將信息通過(guò)WIFI通訊實(shí)時(shí)傳輸給手機(jī)，為公眾提供了更加人性化的控制方式。【
背景技術(shù)：
】[0003]無(wú)線電能傳輸技術(shù)大致可分為三種:電磁感應(yīng)式充電、磁場(chǎng)共振充電、無(wú)線電波式充電，現(xiàn)在手機(jī)無(wú)線充電【
技術(shù)領(lǐng)域：
】已經(jīng)相對(duì)比較成熟，主要以電磁感應(yīng)式充電為主。該充電方式傳輸效率高，其距離不是很大。不過(guò)對(duì)于手機(jī)充電來(lái)說(shuō)，已經(jīng)是綽綽有余了。因此，在先進(jìn)社會(huì)中已經(jīng)有很多無(wú)線充電手機(jī)和無(wú)線充電底座的產(chǎn)品。而社會(huì)中也已經(jīng)對(duì)此類無(wú)線充電有了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，稱之為“Qi標(biāo)準(zhǔn)”。Qi采用了目前最為主流的電磁感應(yīng)技術(shù)。在技術(shù)應(yīng)用方面，中國(guó)公司已經(jīng)站在了無(wú)線充電行業(yè)的最前沿。Qi在中國(guó)的應(yīng)用產(chǎn)品主要是手機(jī)，對(duì)于不同品牌的產(chǎn)品，只要有一個(gè)Qi的標(biāo)識(shí)，都可以用Qi無(wú)線充電器充電?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，進(jìn)一步提高無(wú)線充電的傳輸效率，利用單片機(jī)作為控制主體，實(shí)現(xiàn)對(duì)手機(jī)接收端的到來(lái)的檢測(cè)，進(jìn)而達(dá)到低功耗節(jié)能的實(shí)用目的。同時(shí)，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)多部手機(jī)同時(shí)充電，并且相互之間控制互不干擾的效果。[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:wifi可控智能無(wú)線充電會(huì)議桌系統(tǒng)，主要包括5V供電電源(I)為STM32F103單片機(jī)(2)及鋪設(shè)在桌面下面的矩陣發(fā)射線圈(3)供電，將具有接收線圈(4)的手機(jī)放于桌面上，單片機(jī)檢測(cè)到，并儲(chǔ)存其對(duì)應(yīng)的位置信息。此時(shí)手機(jī)通過(guò)WIFI通訊模塊(5)與充電會(huì)議桌系統(tǒng)連接，確定成功后，手機(jī)軟件(6)通過(guò)WIFI通訊模塊(5)向單片機(jī)(2)發(fā)送具體的IP地址，單片機(jī)(2)接收到之后，將對(duì)應(yīng)位置的發(fā)射線圈(3)與該充電手機(jī)進(jìn)行配對(duì)，并發(fā)送相應(yīng)的位置信息。當(dāng)通過(guò)手機(jī)軟件(6)確認(rèn)充電時(shí)，單片機(jī)(2)控制發(fā)射線圈(3)進(jìn)行充電；同時(shí)，單片機(jī)(2)將充電信息反饋給手機(jī)軟件(6)，手機(jī)軟件(6)實(shí)時(shí)監(jiān)控手機(jī)充電狀態(tài)。[0006]所述的無(wú)線充電發(fā)射線圈(3)在布局上采用了矩陣式的方式。每個(gè)發(fā)射線圈的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)控制都是相互獨(dú)立的，方便手機(jī)軟件的檢測(cè)和管理。采用多個(gè)與手機(jī)大小匹配的發(fā)射線圈來(lái)構(gòu)成桌面功率發(fā)射系統(tǒng)，能夠更高效節(jié)能地為手機(jī)快速充電。[0007]所述的單片機(jī)(2)對(duì)于手機(jī)到來(lái)的檢測(cè)環(huán)節(jié)是，先為各個(gè)發(fā)射線圈(3)提供微弱的電流供電，當(dāng)接收線圈(4)靠近發(fā)射線圈時(shí)，發(fā)射線圈(3)由于互感原因而造成端電壓發(fā)生變化，此時(shí)每個(gè)發(fā)射線圈(3)上的ADC模塊對(duì)其端電壓的變化進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將數(shù)字信號(hào)傳遞給單片機(jī)(2)，進(jìn)而得知接收線圈(4)的到來(lái)，然后等待手機(jī)軟件(8)的命令，是否進(jìn)行對(duì)發(fā)射線圈(3)進(jìn)行大功率供電。[0008]所述的手機(jī)配對(duì)環(huán)節(jié)是，手機(jī)通過(guò)WIFI通訊模塊(5)連接到充電會(huì)議桌系統(tǒng)后，WIFI通訊模塊會(huì)為當(dāng)前手機(jī)分配一個(gè)IP地址，此時(shí)手機(jī)軟件(8)會(huì)將此IP地址反饋給單片機(jī)(2)，單片機(jī)(2)儲(chǔ)存。當(dāng)手機(jī)放上桌面后，單片機(jī)(2)檢測(cè)到接收線圈(手機(jī))(4)的到來(lái)，將此位置上的發(fā)射線圈(3)與手機(jī)配對(duì)，并將具體信息反饋給手機(jī)。當(dāng)手機(jī)軟件(8)發(fā)出命令后，單片機(jī)會(huì)經(jīng)過(guò)比對(duì)和篩選，對(duì)其相對(duì)應(yīng)的發(fā)射線圈(3)進(jìn)行操作。[0009]本發(fā)明的wifi可控智能無(wú)線充電會(huì)議桌系統(tǒng)，以無(wú)線傳能技術(shù)為基礎(chǔ)，采用“Qi標(biāo)準(zhǔn)”，以wifi環(huán)境作為通訊媒介，單片機(jī)(2)為控制主體，將無(wú)線充電技術(shù)與實(shí)際生活緊密結(jié)合，通過(guò)檢測(cè)接收線圈(4)的到來(lái)，來(lái)對(duì)電流進(jìn)行控制，達(dá)到了低功耗的作用。同時(shí)，本發(fā)明的上位機(jī)是基于安卓系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的手機(jī)軟件(8)，能夠非常方便的安裝到安卓手機(jī)上，并穩(wěn)定運(yùn)行，通過(guò)wifi通訊模塊(5)，該系統(tǒng)可以將手機(jī)與對(duì)應(yīng)的發(fā)射線圈(3)相配對(duì)，從而實(shí)現(xiàn)了多部手機(jī)同時(shí)充電，相互之問(wèn)連接和控制互不干擾的功能?！緦＠綀D】【附圖說(shuō)明】[0010]圖1是本系統(tǒng)的示意圖；[0011]圖2是本系統(tǒng)的流程圖；[0012]圖3是桌面發(fā)射線圈(3)的矩陣分布圖；[0013]圖4是手機(jī)軟件(6)的開(kāi)始界面；[0014]圖5是手機(jī)軟件(6)的控制界面；[0015]圖6是發(fā)射線圈(3)和接收線圈(4)的實(shí)物圖。[0016]其中:[0017](I):5V供電電源；(2):STM32單片機(jī)；(3):發(fā)射線圈；(4):接收線圈；(5)=WIFI通訊模塊；(6):手機(jī)軟件?！揪唧w實(shí)施方式】[0018]下面結(jié)合實(shí)例和附圖對(duì)本發(fā)明的wifi可控智能無(wú)線充電會(huì)議桌系統(tǒng)做出詳細(xì)說(shuō)明。[0019]如圖1所示，本發(fā)明的Wifi可控智能無(wú)線充電會(huì)議桌系統(tǒng)，包括有:5V供電電源(1)，STM32單片機(jī)(2)，發(fā)射線圈(3)，接收線圈(4)，WIFI通訊模塊(5)，手機(jī)軟件(6)。5V供電電源(I)為單片機(jī)(2)和發(fā)射線圈(3)供電，單片機(jī)(2)檢測(cè)到手機(jī)(接收線圈)(4)的到來(lái)后，通過(guò)wifi通訊模塊(5)，與手機(jī)進(jìn)行配對(duì)，并將位置信息等反饋給手機(jī)軟件(6)，等待手機(jī)軟件(6)發(fā)送充電指令后，單片機(jī)(2)控制發(fā)射線圈(3)進(jìn)行充電。[0020]如圖2所示，本發(fā)明的工作流程為:接通電源后，打開(kāi)手機(jī)軟件(6)，并通過(guò)wifi連接到wifi可控智能無(wú)線充電會(huì)議桌系統(tǒng)，單片機(jī)(2)—直執(zhí)行矩陣掃描，檢測(cè)各個(gè)發(fā)射線圈(3)，判斷有無(wú)手機(jī)放入。當(dāng)檢測(cè)到有手機(jī)放入的時(shí)候，單片機(jī)(2)會(huì)記錄此時(shí)的位置信息，通過(guò)wifi通訊設(shè)備(5)與手機(jī)配對(duì)，并將信息反饋給手機(jī)軟件(6)，手機(jī)軟件(6)顯示相應(yīng)位置。當(dāng)用戶點(diǎn)擊開(kāi)始按鍵后，手機(jī)軟件(6)發(fā)送指令，單片機(jī)(2)控制發(fā)射線圈(3)進(jìn)行充電。此后，單片機(jī)(2)繼續(xù)掃描，判斷是否有新手機(jī)加入或本手機(jī)被拿走。[0021]如圖3所示，本系統(tǒng)桌面的發(fā)射線圈(3)采用矩陣排列的形式。每個(gè)發(fā)射線圈的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)控制都是相互獨(dú)立的，方便手機(jī)軟件的檢測(cè)和管理。采用多個(gè)與手機(jī)大小匹配的發(fā)射線圈來(lái)構(gòu)成桌面功率發(fā)射系統(tǒng)，能夠更高效節(jié)能地為手機(jī)快速充電。[0022]如圖4所示，本手機(jī)軟件的開(kāi)始界面主體由“智能無(wú)線充電會(huì)議桌手機(jī)終端”及“smartclientofwirelesschargingtableforAndroidphones，，組成，右上角是天津工業(yè)大學(xué)的校標(biāo)和校訓(xùn)，界面下方寫有“工程電磁場(chǎng)與磁技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)”、“天津工業(yè)大學(xué)-電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院”。[0023]如圖5所示，本手機(jī)軟件的控制界面五部分組成，由上到下分別為:開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)信息欄、電量顯示欄、手機(jī)位置顯示欄、手機(jī)充電狀態(tài)信息欄、控制欄。軟件可進(jìn)行連接、開(kāi)始、暫停、停止功能，以及發(fā)送任意串口信息的擴(kuò)展功能。[0024]如圖6所示，本系統(tǒng)采用的發(fā)射線圈(3)和接收線圈(4)的示意圖。其設(shè)計(jì)和供電標(biāo)準(zhǔn)都采用全球無(wú)線充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化組織-無(wú)線充電聯(lián)盟推出的“無(wú)線充電”標(biāo)準(zhǔn)，具備便捷性和通用性兩大特征?！緳?quán)利要求】1.Wifi可控智能無(wú)線充電會(huì)議桌系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括5V供電電源(I)為STM32F103單片機(jī)(2)及鋪設(shè)在桌面下面的矩陣發(fā)射線圈(3)供電，將具有接收線圈(4)的手機(jī)放于桌面上，單片機(jī)檢測(cè)到，并儲(chǔ)存其對(duì)應(yīng)的位置信息，此時(shí)手機(jī)通過(guò)WIFI通訊模塊(5)與充電會(huì)議桌系統(tǒng)連接，確定成功后，手機(jī)軟件(6)通過(guò)WIFI通訊模塊(5)向單片機(jī)(2)發(fā)送具體的IP地址，單片機(jī)(2)接收到之后，將對(duì)應(yīng)位置的發(fā)射線圈(3)與該充電手機(jī)進(jìn)行配對(duì)，并發(fā)送相應(yīng)的位置信息，當(dāng)通過(guò)手機(jī)軟件(6)確認(rèn)充電時(shí)，單片機(jī)(2)控制發(fā)射線圈(3)進(jìn)行充電；同時(shí)，單片機(jī)(2)將充電信息反饋給手機(jī)軟件(6)，手機(jī)軟件(6)實(shí)時(shí)監(jiān)控手機(jī)充電狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的wifi可控智能無(wú)線充電會(huì)議桌系統(tǒng)，其特征還在于，所述的無(wú)線充電發(fā)射線圈(3)在布局上采用了矩陣式的方式，每個(gè)發(fā)射線圈的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)控制都是相互獨(dú)立的，方便手機(jī)軟件的檢測(cè)和管理，采用十六個(gè)與手機(jī)大小匹配的發(fā)射線圈來(lái)構(gòu)成桌面功率發(fā)射系統(tǒng)，能夠更高效節(jié)能地為手機(jī)快速充電。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的wifi可控智能無(wú)線充電會(huì)議桌系統(tǒng)，其特征還在于，所述的單片機(jī)(2)對(duì)于手機(jī)到來(lái)的檢測(cè)環(huán)節(jié)是，先為各個(gè)發(fā)射線圈(3)提供微弱的電流供電，當(dāng)接收線圈(4)靠近發(fā)射線圈時(shí)，發(fā)射線圈(3)由于互感原因而造成端電壓發(fā)生變化，此時(shí)每個(gè)發(fā)射線圈(3)上的ADC模塊對(duì)其端電壓的變化進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將數(shù)字信號(hào)傳遞給單片機(jī)(2)，進(jìn)而得知接收線圈(4)的到來(lái)，然后等待手機(jī)軟件(8)的命令，是否進(jìn)行對(duì)發(fā)射線圈(3)進(jìn)行大功率供電。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的wifi可控智能無(wú)線充電會(huì)議桌系統(tǒng)，其特征還在于，所述的手機(jī)配對(duì)環(huán)節(jié)是，手機(jī)通過(guò)WIFI通訊模塊(5)連接到充電會(huì)議桌系統(tǒng)后，WIFI通訊模塊會(huì)為當(dāng)前手機(jī)分配一個(gè)IP地址，此時(shí)手機(jī)軟件(8)會(huì)將此IP地址反饋給單片機(jī)(2)，單片機(jī)(2)儲(chǔ)存，當(dāng)手機(jī)放上桌面后，單片機(jī)(2)檢測(cè)到接收線圈(手機(jī))(4)的到來(lái)，將此位置上的發(fā)射線圈(3)與手機(jī)配對(duì)，并將具體信息反饋給手機(jī)，當(dāng)手機(jī)軟件(8)發(fā)出命令后，單片機(jī)會(huì)經(jīng)過(guò)比對(duì)和篩選，對(duì)其相對(duì)應(yīng)的發(fā)射線圈(3)進(jìn)行操作?！疚臋n編號(hào)】A47B37/00GK103997077SQ201410134147【公開(kāi)日】2014年8月20日申請(qǐng)日期:2014年4月3日優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日【發(fā)明者】趙晨棟,張獻(xiàn),藺曉強(qiáng),慈航樂(lè),楊安,姜科,管潤(rùn)南,朱曉璽申請(qǐng)人:天津工業(yè)大學(xué)