一种具有USB充电接口的智能笔控制器论文和设计-赖冬青

全文摘要

本实用新型公开了一种具有USB充电接口的智能笔控制器，包括集充电与电量管理于一体的电源模块、用于惯性检测及辅助定位的测量模块、进行信号处理的控制模块和进行通信的蓝牙模块；所述电源模块分别与所述测量模块、控制模块、蓝牙模块模块连接；所述控制模块分别与所述测量模块、蓝牙模块连接；所述电源模块包括电阻R1‑R2、电容C1‑C5、电感L1、二极管D1、电池B1和集成电路U1‑U3；本实用新型的电源模块设有电池充电电路及电池电量检测电路，配合控制模块的USB充电接口能够实现电池充电，无需更换电池，使用更加便捷，且降低了使用成本。

主设计要求

1.一种具有USB充电接口的智能笔控制器，其特征在于，包括集充电与电量管理于一体的电源模块、用于惯性检测及辅助定位的测量模块、进行信号处理的控制模块和进行通信的蓝牙模块；所述电源模块分别与所述测量模块、控制模块、蓝牙模块模块连接；所述控制模块分别与所述测量模块、蓝牙模块连接；所述电源模块包括电阻R1-R2、电容C1-C5、电感L1、二极管D1、电池B1和集成电路U1-U3。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种具有USB充电接口的智能笔控制器，其特征在于，所述电阻R1的第一端分别与所述二极管D1的第一阳极、所述集成电路U1的第1、4、9管脚连接；所述电阻R1的第二端与所述电容C1的第一端连接；所述集成电路U1的第6管脚与所述电容C2的第一端连接；所述集成电路U1的第7管脚与所述电阻R2的第一端连接；所述电阻R2的第二端、所述集成电路U1的第5、EP管脚均接地；所述集成电路U1的第10管脚分别与所述电容C3的第一端、所述电池B1的正极、所述二极管D1的第二阳极、所述集成电路U3的第A3、B3管脚连接；所述集成电路U3的第D1、D3管脚、所述电容C1-C5的第二端均接地；所述二极管D1的阴极分别与所述电容C4的第一端、所述集成电路U2的第A2、B2管脚连接；所述集成电路U2的第A1、C2管脚均接地；所述集成电路U2的第B1管脚与所述电感L1的第一端连接；所述电感L1的第二端分别与所述电容C5的第一端、所述集成电路U2的第C1管脚连接。

3.根据权利要求1或者2所述的一种具有USB充电接口的智能笔控制器，其特征在于，所述电池B1是型号为GP0836L17的可充电锂电池。

4.根据权利要求3所述的一种具有USB充电接口的智能笔控制器，其特征在于，所述二极管D1的型号为PMEG2020CPA。

5.根据权利要求4所述的一种具有USB充电接口的智能笔控制器，其特征在于，所述集成电路U1的型号为AAT3693AA；所述集成电路U2的型号为FAN53610AUC30X；所述集成电路U3的型号为STC3115。

6.根据权利要求1所述的一种具有USB充电接口的智能笔控制器，其特征在于，所述控制模块包括电阻R3-R7、电容C9-C10、二极管D2、晶振X1、连接器J1-J2、开关S1-S2和集成电路U4-U5。

7.根据权利要求6所述的一种具有USB充电接口的智能笔控制器，其特征在于，所述电阻R3的第一端分别与所述电阻R4-R5的第一端、所述集成电路U4的第1、4、5、17管脚、所述集成电路U5的第5-7管脚连接；所述集成电路U4的第29管脚与所述电阻R3的第二端连接；所述集成电路U4的第30管脚与所述电阻R4的第二端连接；所述连接器J1的第1针脚与所述集成电路U4的第18管脚连接；所述连接器J1的第2针脚分别与所述电阻R5的第二端、所述集成电路U4的第22管脚连接；所述连接器J1的第3针脚与所述集成电路U4的第21管脚连接；所述连接器J1的第4-8针脚均接地；所述集成电路U4的第10、24管脚依次分别与所述开关S2-S1的第二端连接；所述开关S2-S1的第一端均接地；所述电阻R6-R7的第二端、所述电容C9-C10的第二端、所述集成电路U4的第6、16、32管脚、所述集成电路U5的第8管脚、所述晶振X1的第三端均接地；所述集成电路U5的第1-4管脚依次分别与所述集成电路U4的第26-28、13管脚连接；所述集成电路U4的第19-20管脚依次分别与所述连接器J2的第1-2针脚连接；所述集成电路U4的第31管脚与所述电阻R6的第一端连接；所述集成电路U4的第23管脚与所述二极管D2的正极连接；所述二极管D2的负极与所述电阻R7的第一端连接；所述集成电路U4的第2管脚分别与所述电容C9的第一端、所述晶振X1的第一端连接；所述集成电路U4的第3管脚分别与所述电容C10的第一端、所述晶振X1的第二端连接。

8.根据权利要求6或者7所述的一种具有USB充电接口的智能笔控制器，其特征在于，所述二极管D2为绿色发光二极管；所述连接器J1为USB充电接口；所述连接器J2为所述集成电路U4的编程接口。

9.根据权利要求8所述的一种具有USB充电接口的智能笔控制器，其特征在于，所述集成电路U4的型号为STM32F302K8U6；所述集成电路U5的型号为N25Q512A13GF840E。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及到智能笔技术领域，尤其涉及到一种具有USB充电接口的智能笔控制器。

背景技术

使用这智能笔时，只需有个平面，即便没有纸，也可以正常工作，操作上仍然是把控制器放在书写区域的上方即可。其控制器是个书写定位器，在其两侧各有一个传感器用于共同实时记录笔尖所处的位置，然后将位置信息转化为数字信号，从而实现对笔尖所绘内容的精准记录。

目前的大部分智能笔在使用过程中，当电池电量耗尽时需要更换电池，给使用带来诸多不便，且增加了使用成本，因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型提供一种一种具有USB充电接口的智能笔控制器,解决的上述问题。

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案如下：

一种具有USB充电接口的智能笔控制器，包括集充电与电量管理于一体的电源模块、用于惯性检测及辅助定位的测量模块、进行信号处理的控制模块和进行通信的蓝牙模块；所述电源模块分别与所述测量模块、控制模块、蓝牙模块模块连接；所述控制模块分别与所述测量模块、蓝牙模块连接；所述电源模块包括电阻R1-R2、电容C1-C5、电感L1、二极管D1、电池B1和集成电路U1-U3。

优选的技术方案，所述电阻R1的第一端分别与所述二极管D1的第一阳极、所述集成电路U1的第1、4、9管脚连接；所述电阻R1的第二端与所述电容C1的第一端连接；所述集成电路U1的第6管脚与所述电容C2的第一端连接；所述集成电路U1的第7管脚与所述电阻R2的第一端连接；所述电阻R2的第二端、所述集成电路U1的第5、EP管脚均接地；所述集成电路U1的第10管脚分别与所述电容C3的第一端、所述电池B1的正极、所述二极管D1的第二阳极、所述集成电路U3的第A3、B3管脚连接；所述集成电路U3的第D1、D3管脚、所述电容C1-C5的第二端均接地；所述二极管D1的阴极分别与所述电容C4的第一端、所述集成电路U2的第A2、B2管脚连接；所述集成电路U2的第A1、C2管脚均接地；所述集成电路U2的第B1管脚与所述电感L1的第一端连接；所述电感L1的第二端分别与所述电容C5的第一端、所述集成电路U2的第C1管脚连接。

优选的技术方案，所述电池B1是型号为GP0836L17的可充电锂电池。

优选的技术方案，所述二极管D1的型号为PMEG2020CPA。

优选的技术方案，所述集成电路U1的型号为AAT3693AA；所述集成电路U2的型号为FAN53610AUC30X；所述集成电路U3的型号为STC3115。

优选的技术方案，所述控制模块包括电阻R3-R7、电容C9-C10、二极管D2、晶振X1、连接器J1-J2、开关S1-S2和集成电路U4-U5。

优选的技术方案，所述电阻R3的第一端分别与所述电阻R4-R5的第一端、所述集成电路U4的第1、4、5、17管脚、所述集成电路U5的第5-7管脚连接；所述集成电路U4的第29管脚与所述电阻R3的第二端连接；所述集成电路U4的第30管脚与所述电阻R4的第二端连接；所述连接器J1的第1针脚与所述集成电路U4的第18管脚连接；所述连接器J1的第2针脚分别与所述电阻R5的第二端、所述集成电路U4的第22管脚连接；所述连接器J1的第3针脚与所述集成电路U4的第21管脚连接；所述连接器J1的第4-8针脚均接地；所述集成电路U4的第10、24管脚依次分别与所述开关S2-S1的第二端连接；所述开关S2-S1的第一端均接地；所述电阻R6-R7的第二端、所述电容C9-C10的第二端、所述集成电路U4的第6、16、32管脚、所述集成电路U5的第8管脚、所述晶振X1的第三端均接地；所述集成电路U5的第1-4管脚依次分别与所述集成电路U4的第26-28、13管脚连接；所述集成电路U4的第19-20管脚依次分别与所述连接器J2的第1-2针脚连接；所述集成电路U4的第31管脚与所述电阻R6的第一端连接；所述集成电路U4的第23管脚与所述二极管D2的正极连接；所述二极管D2的负极与所述电阻R7的第一端连接；所述集成电路U4的第2管脚分别与所述电容C9的第一端、所述晶振X1的第一端连接；所述集成电路U4的第3管脚分别与所述电容C10的第一端、所述晶振X1的第二端连接。

优选的技术方案，所述二极管D2为绿色发光二极管；所述连接器J1为USB充电接口；所述连接器J2为所述集成电路U4的编程接口。

优选的技术方案，所述集成电路U4的型号为STM32F302K8U6；所述集成电路U5的型号为N25Q512A13GF840E。

相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，本实用新型的电源模块设有电池充电电路及电池电量检测电路，配合控制模块的USB充电接口能够实现电池充电，无需更换电池，使用更加便捷，且降低了使用成本。

附图说明

为了更清楚的说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种具有USB充电接口的智能笔控制器原理框图；

图2为本实用新型的一种具有USB充电接口的智能笔控制器电源模块电路原理图；

图3为本实用新型的一种具有USB充电接口的智能笔控制器测量模块电路原理图；

图4为本实用新型的一种具有USB充电接口的智能笔控制器控制模块电路原理图；

图5为本实用新型的一种具有USB充电接口的智能笔控制器蓝牙模块电路原理图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“固定”、“一体成型”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，在图中，结构相似的单元是用以相同标号标示。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。

如图1-5所示，本实用新型的一个实施例是：

一种具有USB充电接口的智能笔控制器，包括集充电与电量管理于一体的电源模块、用于惯性检测及辅助定位的测量模块、进行信号处理的控制模块和进行通信的蓝牙模块；所述电源模块分别与所述测量模块、控制模块、蓝牙模块模块连接；所述控制模块分别与所述测量模块、蓝牙模块连接。

所述电源模块包括电阻R1-R2、电容C1-C5、电感L1、二极管D1、电池B1和集成电路U1-U3；

所述电阻R1的第一端分别与所述二极管D1的第一阳极、所述集成电路U1的第1、4、9管脚连接；所述电阻R1的第二端与所述电容C1的第一端连接；所述集成电路U1的第6管脚与所述电容C2的第一端连接；所述集成电路U1的第7管脚与所述电阻R2的第一端连接；所述电阻R2的第二端、所述集成电路U1的第5、EP管脚均接地；所述集成电路U1的第10管脚分别与所述电容C3的第一端、所述电池B1的正极、所述二极管D1的第二阳极、所述集成电路U3的第A3、B3管脚连接；所述集成电路U3的第D1、D3管脚、所述电容C1-C5的第二端均接地；所述二极管D1的阴极分别与所述电容C4的第一端、所述集成电路U2的第A2、B2管脚连接；所述集成电路U2的第A1、C2管脚均接地；所述集成电路U2的第B1管脚与所述电感L1的第一端连接；所述电感L1的第二端分别与所述电容C5的第一端、所述集成电路U2的第C1管脚连接；

所述电池B1是型号为GP0836L17的可充电锂电池；所述集成电路U1的型号为AAT3693AA；所述集成电路U2的型号为FAN53610AUC30X；所述集成电路U3的型号为STC3115；所述二极管D1的型号为PMEG2020CPA。

所述测量模块包括电容C6-C7和集成电路U6-U7；

所述电容C5的第一端分别与所述集成电路U6的第1、8、14、15管脚连接；

所述集成电路U6的第1管脚分别与所述集成电路U7的第15-20、22-23管脚连接；所述集成电路U7的第7管脚与所述电容C6的第一端连接；所述集成电路U7的第9管脚与所述电容C7的第一端；所述集成电路U7的第8管脚与所述电容C7的第二端连接；所述电容C6的第二端、所述集成电路U7的第2-6管脚、所述集成电路U6的第5、10、12、13、16管脚均接地；

所述集成电路U6的型号为LIS3DSH；所述集成电路U7的型号为LSM9DS0。

所述控制模块包括电阻R3-R7、电容C9-C10、二极管D2、晶振X1、连接器J1-J2、开关S1-S2和集成电路U4-U5；

所述电容C5的第一端与所述电阻R3的第一端连接；所述连接器J1的第1针脚分别与所述二极管D1的第一阳极、所述电阻R1的第一端连接；所述集成电路U4的第29管脚分别与所述集成电路U3的第C1管脚、所述集成电路U6的第4管脚、所述集成电路U7的第21管脚连接；所述集成电路U4的第30管脚分别与所述集成电路U3的第B1管脚、所述集成电路U6的第6管脚、所述集成电路U7的第24管脚连接；所述集成电路U4的第7管脚与所述集成电路U6的第11管脚连接；

所述电阻R3的第一端分别与所述电阻R4-R5的第一端、所述集成电路U4的第1、4、5、17管脚、所述集成电路U5的第5-7管脚连接；所述集成电路U4的第29管脚与所述电阻R3的第二端连接；所述集成电路U4的第30管脚与所述电阻R4的第二端连接；所述连接器J1的第1针脚与所述集成电路U4的第18管脚连接；所述连接器J1的第2针脚分别与所述电阻R5的第二端、所述集成电路U4的第22管脚连接；所述连接器J1的第3针脚与所述集成电路U4的第21管脚连接；所述连接器J1的第4-8针脚均接地；所述集成电路U4的第10、24管脚依次分别与所述开关S2-S1的第二端连接；所述开关S2-S1的第一端均接地；所述电阻R6-R7的第二端、所述电容C9-C10的第二端、所述集成电路U4的第6、16、32管脚、所述集成电路U5的第8管脚、所述晶振X1的第三端均接地；所述集成电路U5的第1-4管脚依次分别与所述集成电路U4的第26-28、13管脚连接；所述集成电路U4的第19-20管脚依次分别与所述连接器J2的第1-2针脚连接；所述集成电路U4的第31管脚与所述电阻R6的第一端连接；所述集成电路U4的第23管脚与所述二极管D2的正极连接；所述二极管D2的负极与所述电阻R7的第一端连接；所述集成电路U4的第2管脚分别与所述电容C9的第一端、所述晶振X1的第一端连接；所述集成电路U4的第3管脚分别与所述电容C10的第一端、所述晶振X1的第二端连接；

所述二极管D2为绿色发光二极管；所述连接器J1为USB充电接口；所述连接器J2为所述集成电路U4的编程接口；所述集成电路U4的型号为STM32F302K8U6；所述集成电路U5的型号为N25Q512A13GF840E。

所述蓝牙模块包括电阻R8、电容C11-C13、天线A1、滤波器T1和集成电路U8；

所述电容C5的第一端分别与所述集成电路U8的第1、9、19、24、26、29管脚连接；所述集成电路U8的第11-14、16、28管脚依次分别与所述集成电路U4的第26、14、28、27、15、3管脚连接；

所述集成电路U8的第25管脚与所述电阻R8的第一端连接；所述电阻R8的第二端、所述电容C11-C13的第二端、所述滤波器T1的第2管脚、所述集成电路U8的第8、17、18、23、30、31、PAD管脚均接地；所述集成电路U8的第21-22管脚依次分别与所述滤波器T1的第4-3管脚连接；所述集成电路U8的第20管脚分别与所述电容C13的第一端、所述滤波器T1的第5管脚连接；所述滤波器T1的第1管脚与所述天线A1连接；所述集成电路U8的第2-3管脚依次分别与所述电容C11-C12的第一端连接；

所述滤波器T1的型号为2450BM14A0002T；所述集成电路U8的型号为NRF8001。

本实用新型的蓝牙模块用于提供无线通信功能，能够与具有蓝牙附件的设备进行实时通信而不需要建立通信基站，方便人们的书写需求；该蓝牙模块与天线通过信号调节滤波器进行连接，能够与天线形成更好的阻抗匹配，滤除无用信号和噪声干扰，提高通信质量。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

设计图

一种具有USB充电接口的智能笔控制器论文和设计

一种具有USB充电接口的智能笔控制器论文和设计-赖冬青

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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