一种智能拐杖的控制电路及智能拐杖的制作方法

1.本技术涉及拐杖控制技术领域，尤其是涉及一种智能拐杖的控制电路及智能拐杖。


背景技术：

2.随着医疗水平和科技水平的日益提高，老年人数不断上升，需要借助拐杖等辅助工具。拐杖作为一种重要的生活辅助用具，为人们提供便利。
3.但是目前拐杖为了满足人们各种需求，普遍支持更多的功能，能够为病人或者老年人提供更多的服务功能，使得功耗较高导致工作时间短，需要频繁充电。
4.上述中的相关技术，存在有功耗高的缺陷。


技术实现要素：

5.为了改善拐杖功耗高的问题，本技术提供一种智能拐杖的控制电路及智能拐杖。
6.第一方面，本技术提供一种智能拐杖的控制电路，采用如下的技术方案：
7.一种智能拐杖的控制电路，包括供电模块，包括供电端，用于提供电源；功能服务模块，包括第一电源输入端，所述第一电源输入端连接于所述供电端，用于提供功能服务；控制模块，包括第二电源输入端、电源控制端和切换识别端，所述第二电源输入端连接所述供电端，所述电源控制端连接所述电源输入端，用于控制所述功能服务模块的电源接入；振动传感切换模块，包括振动传感器、第一电阻和第一电容，所述第一电阻的一端与所述供电端连接，另一端分别与所述第一电容的一端和所述振动传感器的开关的正极连接，所述第一电容的另一端接地，所述振动传感器与所述第一电容并联，所述切换识别端和所述第一电阻与所述第一电容的连接点连接。
8.通过采用上述技术方案，第一电容起去耦和滤波作用，当振动传感器的开关处于开路状态时，控制模块的切换识别端识别到高电位，然后控制功能服务模块的电源断开，此时处于低功耗状态；当振动传感器的开关瞬间处于闭合状态时，控制模块的切换识别端识别到低电位，然后控制功能服务模块的电源接入，功能服务模块开始执行相应功能，有效降低拐杖的功耗，增大其工作时间，无需频繁充电。
9.可选的，所述控制模块包括主控芯片，所述功能服务模块包括电源切换单元，所述电源切换单元分别与所述主控芯片的电源控制端、电池连接，所述主控芯片用于控制所述电源切换单元的电源导通或断开，以使所述电源切换单元控制所述功能服务模块的电源接入状态。
10.通过采用上述技术方案，通过主控芯片控制电源切换单元进行电源接入状态切换，使拐杖能够进入低功耗或者工作模式，进而降低功耗。
11.可选的，所述电源切换单元包括第一场效应管、第二场效应管、第二电阻、第三电阻和第二电容，其中所述第一场效应管的第一端分别与第二电阻的一端、第二场效应管的第三端连接，所述第一场效应管的第二端与第二电阻的另一端连接，所述第一场效应管的
第三端作为功能服务模块的第一电源输入端与电池连接；所述第二场效应管的第一端分别与所述主控芯片的电源控制端、第三电阻的一端连接，所述第二场效应管的第二端分别与所述第三电阻的另一端、模拟地连接，所述第二电容与所述第三电阻并联。
12.通过采用上述技术方案，通过主控芯片控制第一场效应管和第二场效应管的导通或断开来控制电池电源的接入，实现电源状态切换，实现拐杖的低功耗和工作模式切换。
13.可选的，还包括电源按键开关模块，所述电源按键开关模块包括第一二极管、第二二极管、第四电阻和电源开关，所述第一二极管的阳极端与所述第一场效应管的第一端连接，所述第一二极管的阴极端分别与所述第四电阻的一端、第二二极管的阴极端连接，所述第二二极管的阳极端与所述主控芯片连接，所述第四电阻的另一端与所述电源开关的一端连接，所述电源开关的另一端接地。
14.通过采用上述技术方案，通过主控芯片检测电源开关的开断时发出的电源切换信号，来控制电源切换单元进行切换动作，便于唤醒处于低功耗模式的拐杖进入正常工作状态。
15.可选的，还包括sos按键模块，所述控制模块包括sos信号检测端和led控制端，所述sos按键模块包括sos按键开关、第五电阻和第三电容，所述第三电容的一端分别与所述第五电阻的一端、sos按键开关的一端连接，所述第三电容的另一端接地，所述第五电阻的另一端与所述控制模块的sos信号检测端连接，所述sos按键开关的另一端接地。
16.通过采用上述技术方案，控制模块通过sos信号检测端检测sos按键开关的开断，来唤醒处于低功耗模式的拐杖。
17.可选的，还包括sos报警led模块，所述sos报警led模块包括第一三极管，第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第一led灯、第二led灯、第三led灯和第四led灯，其中所述第六电阻的一端连接于所述供电模块的供电端，另一端连接于所述第一led灯的阳极端；所述第七电阻的一端连接于所述供电模块的供电端，另一端连接于所述第二led灯的阳极端；所述第八电阻的一端连接于所述供电模块的供电端，另一端连接于所述第三led灯的阳极端；所述第九电阻的一端连接于所述供电模块的供电端，另一端连接于所述第四led灯的阳极端；所述第一三极管的集电极分别与所述第一led灯的阴极端、所述第二led灯的阴极端、所述第三led灯的阴极端、所述第四led灯的阴极端连接；所述第十电阻的一端连接于所述控制模块的led控制端，另一端分别连接于所述第一三极管的基极、第十一电阻的一端，所述第十一电阻的另一端连接于所述第一三极管的发射极，所述第一三极管的发射极接地。
18.通过采用上述技术方案，控制模块通过led控制端控制第一三极管的开断来实现各led灯的显示及提示。
19.可选的，还包括模式转换按键模块，所述控制模块包括模式转换端，所述模式转换按键模块包括模式转换按键开关、第十二电阻和第四电容，所述第四电容的一端分别与所述第十二电阻的一端、模式转换按键开关的一端连接，所述第四电容的另一端接地，所述第十二电阻的另一端与所述控制模块的模式转换端连接，所述模式转换按键开关的另一端接地。
20.通过采用上述技术方案，控制模块通过模式转换端检测模式转换按键开关的开断，来切换拐杖的低功耗模式和工作模式。
21.可选的，所述供电模块包括稳压单元，所述稳压单元分别与电池的电源输出端、所述控制模块的第二电源输入端连接，所述稳压单元用于稳定电池的输出电压。
22.通过采用上述技术方案，稳压单元使电池输出给控制模块的电压保持稳定，使控制模块能在额定工作电压下正常工作，从而延长控制模块的使用寿命。
23.第二方面，本技术提供一种智能拐杖，采用如下的技术方案：
24.一种智能拐杖，包括如第一方面所述的一种智能拐杖的控制电路。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
26.1.通过当振动传感器的开关处于开路状态时，控制模块的切换识别端识别到高电位，然后控制功能服务模块的电源断开，此时处于低功耗状态；当振动传感器的开关瞬间处于闭合状态时，控制模块的切换识别端识别到低电位，然后控制功能服务模块的电源接入，功能服务模块开始执行相应功能，有效降低拐杖的功耗，增大其工作时间；
27.2.通过主控芯片控制第一场效应管和第二场效应管的导通或断开来控制电池电源的接入，实现电源状态切换，实现拐杖的低功耗和工作模式切换；
28.3.通过控制模块通过检测sos按键开关和模式转换按键开关的开断，来唤醒处于低功耗模式的拐杖。
附图说明
29.图1是本技术的整体结构框图；
30.图2是本技术实施例的供电模块、振动传感切换模块、sos按键模块和模式转换按键模块的电路原理图；
31.图3是本技术实施例的sos报警led模块的电路原理图；
32.图4是本技术实施例的稳压单元、电源切换单元和电源按键开关模块的电路原理图。
33.附图标记说明：1、供电模块；11、稳压单元；2、功能服务模块；21、电源切换单元；3、控制模块；4、振动传感切换模块；5、电源按键开关模块；6、sos按键模块；7、sos报警led模块；8、模式转换按键模块。
具体实施方式
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
35.以下结合附图1-附图4对本技术作进一步详细说明。
36.本技术实施例公开一种智能拐杖的控制电路。
37.参照图1，智能拐杖的控制电路包括供电模块1、功能服务模块2、控制模块3和振动传感切换模块4，供电模块1与功能服务模块2、控制模块3连接，供电模块1用于提供电源，通过控制模块3识别振动传感切换模块4发出的信号来控制功能服务模块2的电源接通，实现在拐杖不需要工作时，将电源断开，有效降低拐杖的功耗，增大其工作时间。
38.参照图2，具体地，控制模块3包括主控芯片u1，主控芯片u1可选型号为apm32f072cbt6的芯片。振动传感切换模块4包括振动传感器sws、第一电阻r1和第一电容
c1，第一电阻r1的一端与供电模块1的供电端连接，另一端分别与第一电容c1的一端和振动传感器sws的开关的正极连接，第一电容c1的另一端接地，振动传感器sws与第一电容c1并联，主控芯片u1的切换识别端g_sensor和第一电阻r1与第一电容c1的连接点连接；振动传感器sws的正极通过第一电阻r1上拉连接供电端，第一电容c1起去耦和滤波作用，当振动传感器sws的开关处于开路状态时，振动开关连接切换识别端口处于高电位，控制模块3的切换识别端g_sensor识别到高电位，然后控制功能服务模块2的电源断开，此时功能服务模块2的电源断开，暂停提供功能服务，处于低功耗状态；当振动传感器sws的开关瞬间处于闭合状态时，控制模块3的切换识别端识别到低电位，然后控制功能服务模块2的电源接入，功能服务模块2开始执行相应功能，有效降低拐杖的功耗。
39.参照图2，还包括sos按键模块6和模式转换按键模块8，sos按键模块6包括sos按键开关sw1、第五电阻r5和第三电容c3，第三电容c3的一端分别与第五电阻r5的一端、sos按键开关sw1的一端连接，第三电容c3的另一端接地，第五电阻r5的另一端与控制模块3的sos信号检测端pa7_sw_sos连接，sos按键开关sw1的另一端接地。控制模块3通过sos信号检测端pa7_sw_sos检测sos按键开关sw1的开断，来唤醒处于低功耗模式的拐杖以及触发拐杖的sos功能。
40.模式转换按键模块8包括模式转换按键开关sw2、第十二电阻r12和第四电容c4，第四电容c4的一端分别与第十二电阻r12的一端、模式转换按键开关sw2的一端连接，第四电容c4的另一端接地，第十二电阻r12的另一端与控制模块3的模式转换端pb2_sw_m连接，模式转换按键开关sw2的另一端接地。控制模块3通过模式转换端pb2_sw_m检测模式转换按键开关sw2的开断，来切换拐杖的低功耗模式和工作模式。
41.参照图3，还包括sos报警led模块7，sos报警led模块7包括第一三极管dr1，第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第一led灯led1、第二led灯led2、第三led灯led3和第四led灯led4，其中第一三极管的可选型号为ss8050的三极管。第六电阻r6的一端连接于供电模块1的供电端，另一端连接于第一led灯led1的阳极端；第七电阻r7的一端连接于供电模块1的供电端，另一端连接于第二led灯led2的阳极端；第八电阻r8的一端连接于供电模块1的供电端，另一端连接于第三led灯led3的阳极端；第九电阻r9的一端连接于供电模块1的供电端，另一端连接于第四led灯led4的阳极端；第一三极管dr1的集电极分别与第一led灯led1的阴极端、第二led灯led2的阴极端、第三led灯led3的阴极端、第四led灯led4的阴极端连接；第十电阻r10的一端连接于控制模块3的led控制端pb4_sos_led，另一端分别连接于第一三极管dr1的基极、第十一电阻r11的一端，第十一电阻r11的另一端连接于第一三极管dr1的发射极，第一三极管dr1的发射极接地。控制模块3通过led控制端pb4_sos_led控制第一三极管dr1的开断来实现各led灯的显示及产生提示信息对其他人进行提醒。
42.参照图4，供电模块1包括稳压单元11，稳压单元11分别与电池的电源输出端、控制模块3的第二电源输入端连接，稳压单元11用于稳定电池的输出电压。稳压单元11包括稳压芯片u2、第五电容c5、第六电容c6和第七电容c7，其中稳压芯片u2的可选型号为me6215c33m5g的芯片；稳压芯片u2的vin端连接于电池，稳压芯片u2的vout端作为输出端连接于主控芯片u1的输入端和sos报警led模块7的电源输入端；第五电容c5和第六电容c6均为极性电容，第五电容c5的正极端分别连接于稳压芯片u2的vin端和ce端，第五电容c5的负
极端接地；第六电容c6的正极分别连接于稳压芯片u2的vout端和第七电容c7的一端，第六电容c6的负极端和第七电容c7的另一端均接地。稳压单元11使电池输出给控制模块3等其他模块的电压保持稳定，使控制模块3能在额定工作电压下正常工作，从而延长控制模块3的使用寿命。
43.参照图4，功能服务模块2包括电源切换单元21，电源切换单元21包括第一场效应管q1、第二场效应管q2、第二电阻r2、第三电阻r3和第二电容c2，其中第一场效应管q1的第一端分别与第二电阻r2的一端、第二场效应管q2的第三端连接，第一场效应管q1的第二端与第二电阻r2的另一端连接，且第二端作为vbat端为各个功能模块提供电源；第一场效应管q1的第三端作为第一电源输入端与电池连接；第二场效应管q2的第一端分别与主控芯片u1的电源控制端pa1_sleep、第三电阻r3的一端连接，第二场效应管q2的第二端分别与第三电阻r3的另一端、模拟地连接，第二电容c2与第三电阻r3并联。主控芯片u1通过控制第一场效应管q1和第二场效应管q2的导通或断开来控制电池电源的接入，实现电源状态切换，实现拐杖的低功耗和工作模式切换。具体地，第一场效应管q1可选型号为ao3401a，第二场效应管q2可选型号为2n7002k，均具有低功耗特点。
44.该控制电路还包括电源按键开关模块5，电源按键开关模块5包括第一二极管d1、第二二极管d2、第四电阻r4和电源开关sw3，其中第一二极管d1和第二二极管d2的可选型号为ss14的肖特基二极管。第一二极管d1的阳极端与第一场效应管q1的第一端连接，第一二极管d1的阴极端分别与第四电阻r4的一端、第二二极管d2的阴极端连接，第二二极管d2的阳极端与主控芯片u1的pb10_power_off 连接，第四电阻r4的另一端与电源开关sw3的一端连接，电源开关sw3的另一端接地。通过主控芯片u1检测电源开关的开断时发出的电源切换信号，来控制电源切换单元21进行切换动作，便于唤醒处于低功耗模式的拐杖进入正常工作状态。
45.参照图1，需要说明的是功能服务模块2还包括fm收音单元、mp3播放单元、4g单元、gnss定位单元、手电筒控制单元等其他功能单元，均连接于电源切换单元21的电源输出端vbat，且能够通过对应的按键选择执行相应的功能。
46.本技术实施例一种智能拐杖的控制电路的实施原理为：当控制模块3检测到振动传感器在预设时间内没有动作时，唤醒省电模式，控制电源切换单元21关闭电源，暂停拐杖的功能使用，进入低功耗模式，从而增加拐杖的待机时长；当振动传感器动作或者触发sos按键开关sw1、模式转换开关sw2和电源开关sw3中任意一个开关，控制模块3接收振动传感器的振动信号或者上述sos按键开关sw1、模式转换开关sw2和电源开关sw3中其中一个按键开关的信号时，控制模块3发指令给电源切换单元21，控制电源接通，此时由按键选择功能开始执行相应功能。
47.本技术实施例还公开一种智能拐杖。智能拐杖包括上述实施例公开的智能拐杖的控制电路。能够自动切换低功耗和工作模式，降低功耗，使得待机时间更长。
48.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。