基于無線電能傳輸?shù)膌ed光立方控制電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于無線電能傳輸?shù)腖ED光立方控制電路，包括依次連接的MUC模塊、DDS模塊和無線供電發(fā)射部分，還包括無線供電接收部分和LED光立方裝置；所述MUC模塊采用AT89S52芯片，所述DDS模塊采用AD9850BRS芯片，所述AT89S52芯片的P1.0-P1.7引腳通過接線端子J2與AD9850BRS芯片的D0-D7引腳連接，所述AD9850BRS芯片的QOUT引腳通過開關(guān)管連接無線供電發(fā)射部分；所述無線供電接收部分為LED光立方裝置供電。該電路綜合磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)、DDS技術(shù)，可控制LED光立方中每個LED燈的亮滅，從而形成裸眼3D動畫；且該電路簡單，成本低；更容易實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)定，無線輸電的最高發(fā)射頻率可達(dá)40MHz；功耗低，節(jié)約能源；實(shí)現(xiàn)裸眼3D光立方整體外光的多樣性。
【專利說明】基于無線電能傳輸?shù)腖ED光立方控制電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及超聲波換能器領(lǐng)域，具體是一種基于無線電能傳輸?shù)腖ED光立方控制電路。

【背景技術(shù)】
[0002]2009年I月，《電子測量技術(shù)》第32卷，第I期，公開了《一種頻率可調(diào)超聲波驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)》，該電路通過FPGA產(chǎn)生頻率可調(diào)信號，設(shè)計(jì)了一種新型互補(bǔ)對稱的驅(qū)動電路，并用其制作驅(qū)動超聲波電機(jī)。通過建立超聲波電機(jī)的電路模型，以及實(shí)際電路的制作，驗(yàn)證了該電路確實(shí)能產(chǎn)生頻率可調(diào)的信號，從而使超聲波電機(jī)始終工作在最佳狀態(tài)。最后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，效果良好。但該電路也存在一些不足之處，比如，F(xiàn)PGA技術(shù)對電路設(shè)計(jì)者要求比較高，且電路功耗大。
[0003]目前，由集成電路發(fā)射模塊和分立元件組成的驅(qū)動電路的發(fā)射頻率多為40KHz?IMHz0 2009年4月，《電子測量技術(shù)》第32卷，第4期，公開了《一種高頻超聲波換能器驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)》，此電路的發(fā)射頻率僅達(dá)IMHz，可用于對精度要求極高，如基于超聲波的精確測量、美容器等領(lǐng)域，為超聲波應(yīng)用于更多的領(lǐng)域提供了必要的準(zhǔn)備。但該發(fā)射頻率仍然較低，滿足不了更多領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0004]DDS是直接數(shù)字式頻率合成器(Direct Digital Synthesizer)的英文縮寫，同DSP (數(shù)字信號處理)一樣，是一項(xiàng)關(guān)鍵的數(shù)字化技術(shù)。與傳統(tǒng)的頻率合成器相比，DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速轉(zhuǎn)換等優(yōu)點(diǎn)，廣泛使用在電信與電子儀器領(lǐng)域，是實(shí)現(xiàn)設(shè)備全數(shù)字化的一個關(guān)鍵技術(shù)。
[0005]DDS芯片中主要包括頻率控制寄存器、高速相位累加器和正弦計(jì)算器三個部分(如Q2220)。頻率控制寄存器可以串行或并行的方式裝載并寄存用戶輸入的頻率控制碼；而相位累加器根據(jù)頻率控制碼在每個時鐘周期內(nèi)進(jìn)行相位累加，得到一個相位值；正弦計(jì)算器則對該相位值計(jì)算數(shù)字化正弦波幅度(芯片一般通過查表得到)。DDS芯片輸出的一般是數(shù)字化的正弦波，因此還需經(jīng)過高速D/A轉(zhuǎn)換器和低通濾波器才能得到一個可用的模擬頻率信號。另外，有些DDS芯片還具有調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相等調(diào)制功能及片內(nèi)D/A變換器(如AD7008)。
[0006]DDS的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0007](I)頻率分辨率高、輸出頻點(diǎn)多、可達(dá)2的N次方個頻點(diǎn)(N為相位累加器位數(shù))；
[0008](2)頻率切換速度快，可達(dá)us量級；
[0009](3)頻率切換時相位連續(xù)；
[0010](4)可以輸出寬帶正交信號；
[0011](5)輸出相位噪聲低，對參考頻率源的相位噪聲有改善作用；
[0012](6)可以產(chǎn)生任意波形；
[0013](7)全數(shù)字化實(shí)現(xiàn)、便于集成、體積小、重量輕。
[0014]請參閱圖1，采用“磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)”是一種新興供電方式，它擺脫了傳統(tǒng)意義上的供電模式，不需要任何實(shí)質(zhì)上的連接，并且可以透過非金屬物質(zhì)進(jìn)行電能的傳輸，從而在近距離無接觸的情況下將電能傳輸給用電器，方便安全，因此具有很廣闊的發(fā)展前景。
[0015]目前，還沒有綜合采用電路綜合磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)、DDS技術(shù)的LED光立方控制電路。而且現(xiàn)在市場裸眼3D光立方都是采用直接電源供電，形式單一。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0016]本實(shí)用新型的目的在于提供一種方便、安全、穩(wěn)定的基于無線電能傳輸?shù)腖ED光立方控制電路，該電路綜合磁稱合諧振式無線電能傳輸技術(shù)、DDS技術(shù),可產(chǎn)生方波或正弦波，其最高發(fā)射頻率可達(dá)40MHz ;通過該電路可控制LED光立方中每個LED燈的亮滅，從而形成裸眼3D動畫。
[0017]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0018]一種基于無線電能傳輸?shù)腖ED光立方控制電路，包括依次連接的MUC模塊、DDS模塊和無線供電發(fā)射部分，還包括無線供電接收部分和LED光立方裝置；所述MUC模塊采用AT89S52芯片，所述DDS模塊采用AD9850BRS芯片，所述AT89S52芯片的Pl.0-P1.7引腳通過接線端子J2與AD9850BRS芯片的D0-D7引腳連接，所述AD9850BRS芯片的QOUT引腳通過開關(guān)管連接無線供電發(fā)射部分；所述無線供電接收部分為LED光立方裝置供電。
[0019]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述AT89S52芯片的EA/VPP引腳連接VCC端，AT89S52芯片的XTALl引腳同時連接晶振Y的一端和電容C2的一端，AT89S52芯片的XTAL2引腳同時連接晶振Y的另一端和電容C13的一端，所述電容C2的另一端和電容C13的另一端同時連接電阻R5，并接地，電阻R5的另一端同時連接電容Cll和AD9850BRS芯片的RST引腳，電容Cll的另一端連接VCC端，AT89S52芯片的P2.0引腳、P2.1引腳、P2.2引腳通過接線端子JI依次連接AD9850BRS芯片的RESET引腳、FQUP引腳、WCLK引腳。
[0020]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述AD9850BRS芯片的CLKIN引腳通過電阻R3連接電源的OUT端，所述電源的VCC端通過并聯(lián)的電容Cl、電容C6和電容C7接地；AD9850BRS芯片的D2引腳同時連接GND端、電容C15和電容C16，電容C15另一端和電容C16另一端同時連接VCC端；AD9850BRS芯片的IN-引腳同時連接電阻R9、電阻R7、電阻R6、電容C17和變阻器RV的滑動端，電阻R9另一端連接VCC端，電阻R7另一端接地，電阻R6的另一端同時連接VCC端和變阻器RV的接線端，電容C17另一端和變阻器RV的另一接線端接地；AD9850BRS芯片的IN+引腳同時連接電阻RlO和接線端子J3的WAVE2端，電阻RlO另一端連接接線端子J3的WAVEl端，AD9850BRS芯片的RSET引腳通過電阻Rll連接接線端子Jl的VADJ端；AD9850BRS芯片的DACBL引腳通過電容C14接地；AD9850BRS芯片的QOUTB引腳連接接線端子J3的WAVE3端；AD9850BRS芯片的1UTB引腳連接插座Pl ；AD9850BRS芯片的1UT引腳同時連接電容C10、電容C5、電阻R2和電感L3，所述電容ClO與電容C9、電容C8串聯(lián)，電容C8另一端同時連接電感L4 一端、電阻Rl兩端、電容C2兩端、電容C3 —端、電容C4 一端、電容C5 —端、電阻R2的另一端，以及接線端子J3的第3引腳、第4引腳和第5引腳，所述電感L4另一端同時連接電容C3另一端和電感LI，電感LI另一端連接電容C4另一端和電感L2，電感L2另一端連接電感L3另一端。
[0021]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述開關(guān)管采用MOS管，且AD9850BRS芯片與MOS管Ql之間設(shè)有運(yùn)放電路；所述無線供電發(fā)射部分包括并聯(lián)的電感L6、電容C27和電容C28。
[0022]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述無線供電接收部分包括并聯(lián)的電感L7、電容C29、電容C30，所述電容C30通過整流橋Q連接并聯(lián)的電容C22、電容C23、電容C24、電容C25和電容C26，所述電容C26 —端還同時連接SX2106芯片的第5引腳和電阻Rl 2，電容C26另一端同時連接SX2106芯片的第2引腳、電阻R14、電容C20和接地端，電阻R12的另一端連接SX2106芯片的第4引腳，SX2106芯片的第I引腳通過電容C18連接SX2106芯片的第6引腳，SX2106芯片的第6引腳通過電感L5同時連接電阻R13、電容C20的另一端，所述電阻Rl3另一端同時連接電阻R14另一端和SX2106芯片的第3引腳，所述電阻Rl3兩端還并聯(lián)有電容C19，所述電容C20的兩端并聯(lián)有電容C21和LED光立方裝置。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:該電路綜合磁耦合諧振式無線電能傳輸技術(shù)、DDS技術(shù)，可產(chǎn)生方波或正弦波，其最高發(fā)射頻率可達(dá)40MHz ;通過該電路可控制LED光立方中每個LED燈的亮滅，從而形成裸眼3D動畫；且該電路簡單，成本低；更容易實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)定，無線輸電的最高發(fā)射頻率可達(dá)40MHz ;功耗低，節(jié)約能源；實(shí)現(xiàn)裸眼3D光立方整體外光的多樣性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為現(xiàn)有的磁耦合諧振式無線電能傳輸裝置的原理圖。
[0025]圖2為基于無線電能傳輸?shù)腖ED光立方控制電路中MUC模塊的電路圖。
[0026]圖3為基于無線電能傳輸?shù)腖ED光立方控制電路中DDS模塊的電路圖。
[0027]圖4為基于無線電能傳輸?shù)腖ED光立方控制電路中無線供電發(fā)射部分的電路圖。
[0028]圖5為基于無線電能傳輸?shù)腖ED光立方控制電路中無線供電接收部分的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0030]請參閱圖2-5，一種基于無線電能傳輸?shù)腖ED光立方控制電路，包括依次連接的MUC模塊、DDS模塊和無線供電發(fā)射部分，還包括無線供電接收部分和LED光立方裝置；所述MUC模塊采用AT89S52芯片，所述DDS模塊采用AD9850BRS芯片，所述AT89S52芯片的P1.0-P1.7引腳通過接線端子J2與AD9850BRS芯片的D0-D7引腳連接，所述AD9850BRS芯片的QOUT弓丨腳通過開關(guān)管連接無線供電發(fā)射部分；所述無線供電接收部分為LED光立方裝置供電。
[0031]請參閱圖2，所述AT89S52芯片的EA/VPP引腳連接VCC端，AT89S52芯片的XTALl引腳同時連接晶振Y的一端和電容C2的一端，AT89S52芯片的XTAL2引腳同時連接晶振Y的另一端和電容C13的一端，所述電容C2的另一端和電容C13的另一端同時連接電阻R5，并接地，電阻R5的另一端同時連接電容Cll和AD9850BRS芯片的RST引腳，電容Cll的另一端連接VCC端，AT89S52芯片的P2.0引腳、P2.1引腳、P2.2引腳通過接線端子JI依次連接AD9850BRS芯片的RESET引腳、FQUP引腳、WCLK引腳。
[0032]請參閱圖3，所述AD9850BRS芯片的CLKIN引腳通過電阻R3連接電源的OUT端，所述電源的VCC端通過并聯(lián)的電容Cl、電容C6和電容C7接地；AD9850BRS芯片的D2引腳同時連接GND端、電容C15和電容C16，電容C15另一端和電容C16另一端同時連接VCC端；AD9850BRS芯片的IN-引腳同時連接電阻R9、電阻R7、電阻R6、電容C17和變阻器RV的滑動端，電阻R9另一端連接VCC端，電阻R7另一端接地，電阻R6的另一端同時連接VCC端和變阻器RV的接線端，電容C17另一端和變阻器RV的另一接線端接地；AD9850BRS芯片的IN+引腳同時連接電阻RlO和接線端子J3的WAVE2端，電阻RlO另一端連接接線端子J3的WAVEl端，AD9850BRS芯片的RSET弓丨腳通過電阻Rl I連接接線端子Jl的VADJ端；AD9850BRS芯片的DACBL引腳通過電容C14接地；AD9850BRS芯片的QOUTB引腳連接接線端子J3的WAVE3端；AD9850BRS芯片的1UTB引腳連接插座Pl ;AD9850BRS芯片的1UT引腳同時連接電容C10、電容C5、電阻R2和電感L3，所述電容ClO與電容C9、電容C8串聯(lián)，電容C8另一端同時連接電感L4 一端、電阻Rl兩端、電容C2兩端、電容C3 —端、電容C4 一端、電容C5 —端、電阻R2的另一端，以及接線端子J3的第3引腳、第4引腳和第5引腳，所述電感L4另一端同時連接電容C3另一端和電感LI，電感LI另一端連接電容C4另一端和電感L2，電感L2另一端連接電感L3另一端。
[0033]請參閱圖4，所述開關(guān)管采用MOS管，且AD9850BRS芯片與MOS管Ql之間設(shè)有運(yùn)放電路；所述無線供電發(fā)射部分包括并聯(lián)的電感L6、電容C27和電容C28。
[0034]請參閱圖5，所述無線供電接收部分包括并聯(lián)的電感L7、電容C29、電容C30，所述電容C30通過整流橋Q連接并聯(lián)的電容C22、電容C23、電容C24、電容C25和電容C26，所述電容C26 —端還同時連接SX2106芯片的第5引腳和電阻R12，電容C26另一端同時連接SX2106芯片的第2引腳、電阻R14、電容C20和接地端，電阻R12的另一端連接SX2106芯片的第4引腳，SX2106芯片的第I引腳通過電容C18連接SX2106芯片的第6引腳，SX2106芯片的第6引腳通過電感L5同時連接電阻R13、電容C20的另一端，所述電阻R13另一端同時連接電阻R14另一端和SX2106芯片的第3引腳，所述電阻R13兩端還并聯(lián)有電容C19，所述電容C20的兩端并聯(lián)有電容C21和LED光立方裝置。
[0035]上面對本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.一種基于無線電能傳輸?shù)腖ED光立方控制電路，其特征在于，包括依次連接的MUC模塊、DDS模塊和無線供電發(fā)射部分，還包括無線供電接收部分和LED光立方裝置；所述MUC模塊采用AT89S52芯片，所述DDS模塊采用AD9850BRS芯片，所述AT89S52芯片的Pl.0-P1.7引腳通過接線端子J2與AD9850BRS芯片的D0-D7引腳連接，所述AD9850BRS芯片的QOUT引腳通過開關(guān)管連接無線供電發(fā)射部分；所述無線供電接收部分為LED光立方裝置供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線電能傳輸?shù)腖ED光立方控制電路，其特征在于，所述AT89S52芯片的EA/VPP引腳連接VCC端，AT89S52芯片的XTALl引腳同時連接晶振Y的一端和電容C2的一端，AT89S52芯片的XTAL2引腳同時連接晶振Y的另一端和電容C13的一端，所述電容C2的另一端和電容C13的另一端同時連接電阻R5，并接地，電阻R5的另一端同時連接電容Cl I和AD9850BRS芯片的RST引腳，電容Cl I的另一端連接VCC端，AT89S52芯片的P2.0引腳、P2.1引腳、P2.2引腳通過接線端子JI依次連接AD9850BRS芯片的RESET引腳、FQUP引腳、WCLK引腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于無線電能傳輸?shù)腖ED光立方控制電路，其特征在于，所述AD9850BRS芯片的CLKIN引腳通過電阻R3連接電源的OUT端，所述電源的VCC端通過并聯(lián)的電容Cl、電容C6和電容C7接地；AD9850BRS芯片的D2引腳同時連接GND端、電容C15和電容C16，電容C15另一端和電容C16另一端同時連接VCC端;AD9850BRS芯片的IN-弓丨腳同時連接電阻R9、電阻R7、電阻R6、電容C17和變阻器RV的滑動端，電阻R9另一端連接VCC端，電阻R7另一端接地，電阻R6的另一端同時連接VCC端和變阻器RV的接線端，電容C17另一端和變阻器RV的另一接線端接地；AD9850BRS芯片的IN+引腳同時連接電阻RlO和接線端子J3的WAVE2端，電阻RlO另一端連接接線端子J3的WAVEl端，AD9850BRS芯片的RSET引腳通過電阻Rll連接接線端子Jl的VADJ端；AD9850BRS芯片的DACBL引腳通過電容C14接地；AD9850BRS芯片的QOUTB引腳連接接線端子J3的WAVE3端；AD9850BRS芯片的1UTB引腳連接插座Pl ;AD9850BRS芯片的1UT引腳同時連接電容C10、電容C5、電阻R2和電感L3，所述電容ClO與電容C9、電容C8串聯(lián)，電容C8另一端同時連接電感L4 一端、電阻Rl兩端、電容C2兩端、電容C3 —端、電容C4 一端、電容C5 —端、電阻R2的另一端，以及接線端子J3的第3引腳、第4引腳和第5引腳，所述電感L4另一端同時連接電容C3另一端和電感LI，電感LI另一端連接電容C4另一端和電感L2，電感L2另一端連接電感L3另一端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于無線電能傳輸?shù)腖ED光立方控制電路，其特征在于，所述開關(guān)管采用MOS管，且AD9850BRS芯片與MOS管Ql之間設(shè)有運(yùn)放電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的基于無線電能傳輸?shù)腖ED光立方控制電路,其特征在于，所述無線供電發(fā)射部分包括并聯(lián)的電感L6、電容C27和電容C28。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于無線電能傳輸?shù)腖ED光立方控制電路,其特征在于，所述無線供電接收部分包括并聯(lián)的電感L7、電容C29、電容C30，所述電容C30通過整流橋Q連接并聯(lián)的電容C22、電容C23、電容C24、電容C25和電容C26，所述電容C26 —端還同時連接SX2106芯片的第5引腳和電阻R12，電容C26另一端同時連接SX2106芯片的第2引腳、電阻R14、電容C20和接地端，電阻R12的另一端連接SX2106芯片的第4引腳，SX2106芯片的第I引腳通過電容C18連接SX2106芯片的第6引腳，SX2106芯片的第6引腳通過電感L5同時連接電阻Rl3、電容C20的另一端，所述電阻Rl3另一端同時連接電阻Rl4另一端和SX2106芯片的第3引腳，所述電阻R13兩端還并聯(lián)有電容C19，所述電容C20的兩端并聯(lián)有電容C21和LED光立方裝置。
【文檔編號】H02J17/00GK204157137SQ201420659255
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】李川, 周成功, 武震天, 方杰, 孔敏 申請人:皖西學(xué)院