一种充电柜机的制作方法

1.本发明涉及智能柜机技术领域，特别是涉及一种充电柜机。


背景技术：

2.共享充电柜机可以实现移动设备的借还、向云端传输信息的功能。相关技术中，会为共享充电柜机配上屏幕音响等外接设备，用于实现预设广告和预设语音的播放。这类单一功能的共享充电柜机无法实现语音交互，用户只能通过按键、指示灯等方式进行移动电源的借还，且成本相对较高。
3.针对相关技术中存在的共享充电柜机和用户之间交互困难的问题，目前还没有提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.基于此，本技术提供一种充电柜机，用以解决相关技术中存在的充电柜机和用户之间交互困难的问题。
5.第一方面，本技术提供一种充电柜机，包括：主控模块、从控模块、主从通讯模块和蓝牙模块；其中，所述主控模块和所述从控模块通过所述主从通讯模块实现通讯连接，所述主控模块和所述蓝牙模块通过串口通信协议实现通讯连接。
6.在一种可能的实现方式中，所述蓝牙模块包括：蓝牙芯片，所述蓝牙芯片用于接收、播放音频信号，并和所述主控模块进行数据通讯。
7.在一种可能的实现方式中，所述蓝牙模块还包括：功放芯片，与所述蓝牙芯片连接，其中，所述功放芯片用于放大所述音频信号。
8.在一种可能的实现方式中，所述蓝牙芯片通过输出使能信号控制所述功放芯片的运行。
9.在一种可能的实现方式中，所述主从通讯模块包括：晶体管，用于对所述主控模块和所述从控模块之间的电平信号进行转换。
10.在一种可能的实现方式中，所述主控模块包括：主控芯片，所述主控芯片用于分别和所述充电柜机中的移动电源、云端服务器、蓝牙模块、从控模块进行数据通讯。
11.在一种可能的实现方式中，所述主控模块还包括：指示灯，所述指示灯用于指示所述充电柜机的工作状态。
12.在一种可能的实现方式中，所述从控模块包括：从控芯片，其中，所述从控芯片用于和所述主控模块进行数据通讯，并根据所述主控模块发送的数据控制所述充电柜机中的移动电源。
13.在一种可能的实现方式中，所述从控模块还包括：充电接口和通讯接口，其中，所述从控芯片通过所述充电接口控制移动电源的充电模式，通过所述通讯接口和所述移动电源实现通讯连接。
14.在一种可能的实现方式中，所述充电柜机还包括：充电模块，其中，所述充电模块
包括充电仓、电池阀和移动电源
15.与相关技术相比，本技术提供的充电柜机，包括：主控模块、从控模块、主从通讯模块和蓝牙模块；其中，所述主控模块和所述从控模块通过所述主从通讯模块实现通讯连接，所述主控模块和所述蓝牙模块通过串口通信协议实现通讯连接。通过本技术，解决了相关技术中存在的充电柜机和用户之间交互困难的问题，实现了共享充电柜机和用户多类交互体验的提升。
16.本技术的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本技术一实施例的充电柜机的结构示意图一；
19.图2是本技术一实施例的主从通讯模块的电路图；
20.图3是本技术一实施例的充电柜机的结构示意图二；
21.图4是本技术一实施例的主控模块的电路示意图；
22.图5是本技术一实施例的蓝牙模块的结构示意图；
23.图6是本技术一实施例的蓝牙芯片的示意图。
24.附图标记：10、主控模块；20、从控模块；30、主从通讯模块；40、蓝牙模块；50、充电模块；11、主控芯片；12、指示灯；21、从控芯片；22、充电接口；23、通讯接口；31、晶体管；41、蓝牙芯片；42、功放芯片；51、充电仓；52、电池阀；53、移动电源。
具体实施方式
25.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。基于本技术中的实例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实例，都属于本技术保护的范围。
26.在本技术的一个实施例中提供了一种充电柜机，图1是本实施例的一种充电柜机的结构示意图，如图1所示，该充电柜机包括：主控模块10、从控模块20、主从通讯模块30和蓝牙模块40；其中，主控模块10和从控模块20通过主从通讯模块30实现通讯连接，主控模块10和蓝牙模块40通过串口通信协议实现通讯连接。
27.其中，主控模块10和云端服务器、用户设备连接，向云端服务器、用户设备上传与交互数据，并从端服务器、用户设备获取根据交互数据生成交互指令，根据交互指令以控制从控模块20。从控模块20接收主控模块10生成的交互指令，根据交互指令对充电柜机中的移动设备进行逻辑控制。主从通讯模块30为通讯转换电路，对主控模块10和从控模块20之间的电平信号进行转换，使主控模块10和从控模块20可以实现通讯连接。
28.可选地，主控模块10包括带wifi功能的主控芯片11、双模蓝牙芯片41、4g网络通讯
单元、运行指示灯12、烟感接口。其中，主控模块10可以通过带wifi功能的主控芯片11或者4g网络通讯单元，以wifi连接或4g连接的方式和云端或用户设备进行通讯连接，并得到对应交互指令。从控模块20包括从控芯片21，通讯接口23，充电接口22。
29.其中，蓝牙模块40用于接收和播放音频信号，同时，蓝牙模块40根据aoa角度定位算法实现充电柜机的蓝牙定位。具体地，蓝牙模块40在接收到用户的音频信号后，通过串口通信协议发送用户的音频信号到主控模块10，主控模块10通过wifi网络或4g网络与云端服务器、用户设备连接，并上传用户的音频信号到云端服务器，得到与用户的音频信号对应的交互指令。主控模块10发送交互指令到蓝牙模块40、从控模块20，蓝牙模块40根据交互指令播放与用户的音频信号对应的回复，从控模块20根据交互指令控制充电轨迹中的移动设备，实现与充电柜机和用户之间的实时交互。
30.在本实施例中，通过蓝牙模块40和主控模块10的通讯连接，使蓝牙模块40在获取用户交互需求后，将对应数据发送至主控模块10，并由主控模块10得到与用户交互需求对应的交互指令。主控模块10发送交互指令到与之连接的从控模块20、蓝牙模块40中，使蓝牙模块40和从控模块20得以执行对应交互指令。主控模块10分别和蓝牙模块40、从控模块20的连接，在降低成本的基础上，结合了智能蓝牙音响和充电柜机，使用户和充电柜机之间的可以实时交互，提升用户使用充电柜机的交互体验，解决了相关技术中存在的充电柜机和用户之间交互困难的问题。
31.在其中一些实施例中，蓝牙模块40包括：蓝牙芯片41，蓝牙芯片41用于接收、播放音频信号，并和主控模块10进行数据通讯。充电柜机通过蓝牙芯片41接收用户的音频信息，发送用户的音频信息至主控模块10。蓝牙芯片41从主控模块10接收并播放与用户的音频信息对应的回复。
32.可选地，蓝牙芯片41采用双模蓝牙音频芯片。双模蓝牙音频芯片支持数据传输、蓝牙音频信号的解码与播放、用户音频信号的输入。双模蓝牙音频芯片包括：麦克风接收口，用于接收用户的音频信息；串行数据总线口，用于与主控芯片11之间进行双向数据通信；音频输入引脚，用于连接功率放大器；芯片状态指示引脚，通过外接led灯指示芯片状态；蓝牙天线连接口，用于发送充电柜机的蓝牙信号。其中，充电柜机可以通过蓝牙天线连接口，在预设范围内识别并获取多个设备的蓝牙信号和对应位置信息，并将可识别设备作为基站，通过aoa角度定位方法计算出充电柜机的位置，实现充电柜机的蓝牙定位。
33.在其中一些实施例中，蓝牙模块40还包括：功放芯片42，与蓝牙芯片41连接，其中，功放芯片42用于放大音频信号。蓝牙芯片41通过输出使能信号控制功放芯片42的运行。可选地，蓝牙芯片41和功放芯片42连接，且蓝牙芯片41通过io口输出使能信号，控制功放芯片42的开关状态。在功放芯片42工作的状态下，蓝牙芯片41并将接收到的音频信号输入至功放芯片42，通过包括功放芯片42的运算放大电路实现音频信号的放大。音频信号放大后，连接外放喇叭进行播放。
34.在其中一些实施例中，主从通讯模块30包括：晶体管31，用于对主控模块10和从控模块20之间的电平信号进行转换。可选地，采用包含三极管的通讯转换电路，对主控模块10和从控模块20进行通讯隔离和电平转换。
35.示例性地，图2是本技术一实施例的主从通讯模块30的电路图，如图2所示，从控模块20包括第一从控芯片和第二从控芯片，主控芯片11通过主从通讯模块30同时控制第一从
控芯片和第二从控芯片。其中，当第一从控芯片向主控芯片11进行数据通信时，从控模块20中的第一从控芯片的电平信号sm1，主控模块10的电平信号为ms1。从控模块20的第一从控芯片发出高电平信号sm1_tx，三极管q1截止，受电阻r2影响，主控模块10接收口电平信号ms1_rx被拉高，输入主控芯片11的电平信号为高电平。当主控芯片11向第一从控芯片进行数据通信时，三极管q2导通，主控芯片11发出低电平信号ms2_rx，第一从控芯片接收电平信号sm2_tx为高电平。
36.与第一从控芯片相同，当第二从控芯片向主控芯片11进行数据通信时，从控模块20中的第二控芯片的电平信号sm3，主控模块10的电平信号为ms3。从控模块20的第二从控芯片发出高电平信号sm3_tx，三极管q3截止，主控模块10接收高电平信号sm3_tx。当主控芯片11向第二从控芯片进行数据通信时，三极管4导通，主控芯片11发出低电平信号ms4_rx，第二从控芯片的电平信号sm4_tx为高电平。
37.在其中一些实施例中，主控模块10包括：主控芯片11，主控芯片11用于分别云端服务器、蓝牙模块40、从控模块20进行数据通讯。从控模块20包括：从控芯片21，其中，从控模块20包括至少一个从控芯片21，从控芯片21用于和主控模块10进行数据通讯，并根据主控模块10发送的数据控制充电柜机中的移动电源53。
38.主控芯片11包括wifi网络连接功能，主控芯片11通过第一uart(universal asynchronous receiver transmitter，通用异步收发传输器)串口引脚与蓝牙模块40中的蓝牙芯片41进行数据通讯，通过第二uart串口引脚与从控芯片21进行数据通信，其中，从控芯片21用于控制充电柜机中的移动电源53。可选地，主控模块10还包括4g网络通讯单元，主控芯片11通过电源控制引脚和4g网络通讯单元连接，主控模块10通过4g网络连接或wifi网络连接的方式可以连接到云端服务器、用户设备并进行数据通讯。
39.示例性地，用户借出移动设备时，用户通过用户设备扫描充电柜机的二维码连接到云端服务器后，向云端服务器发送借出移动设备的交互需求。主控模块10网络连接到云端服务器，接收对应数据。主控芯片11通过主从通讯，与从控芯片21进行数据互通，命令从控芯片21获取并向主控模块10发送仓位查询信息。从控芯片21通过通讯接口23与移动电源53进行交互，判断充电仓51是否有满足借出条件的移动设备，在判断到满足借出条件的移动设备是获取满足借出条件的移动设备编号，得到仓位查询信息并反馈给主控芯片11。主控芯片11根据仓位查询信息下生成并发送至从控芯片21，从控芯片21根据开仓指令后，控制电池阀52进行将移动电源53弹出充电仓51。主控芯片11得到将被借移动电源53的借出时间，编号的数据信息，并上传数据至云端服务器。用户归还移动设备时，对于带归还按键的柜机，用户点击归还按键后主控模块10生成对应交互指令，发送交互指令至从控芯片21以控制柜机打开空闲仓位；对于不带归还按键的柜机，用户将移动设备放回充电仓51后，从控芯片21通过通讯接口23、充电接口22判断已有移动设备进入仓体，而后从控芯片21与移动电源53进行数据通讯，将归还的移动电源53编号和归还时间上报给主控芯片11，主控芯片11对应的数据信息至云端服务器。
40.设备会优先选择通过4g网络通讯单元与云端服务器进行数据通讯，主控芯片11在判断到4g信号强度以及通讯成功率低于预设值的情况下，通过主控芯片11的wifi网络连接功能连接云端服务器。当主控模块10通过4g网络通讯单元或者wifi网络都无法连接到云端服务器时，充电柜机会通过蓝牙芯片41，与预设范围内的充电柜机或者用户设备连接，将与
云端服务器通讯的数据通过蓝牙发送到用户设备或者其他充电柜机，从而实现充电柜机与云端服务器的连接。
41.在其中一些实施例中，主控模块10还包括：指示灯12，指示灯12用于指示充电柜机的工作状态。可选地，指示灯12包括用于指示仓位信息的仓位指示灯12，用于指示用户设备与云端连接的二维码指示灯12，用于指示网络连接情况的信号指示灯12。其中，当充电柜机上电，且与云端服务器正在建立连接的情况下，二维码指示灯以及仓位指示灯闪烁，在充电柜机与云端服务器成功连接的情况下，二维码指示灯常亮，仓位指示灯开始指示充电仓51的仓位信息，在充电柜机与云端服务器难以成功连接的情况下，会通过指示灯保持常闪，同时主控芯片11反馈云端服务器。
42.在其中一些实施例中，从控模块20还包括：充电接口22和通讯接口23，其中，从控芯片21通过充电接口22控制移动电源53的充电模式，通过通讯接口23和移动电源53实现通讯连接。其中，移动电源53的充电模式包括调整不同位置移动电源53的充电频率、充电时长。从控芯片21通过通讯接口23可以判断充电仓51内移动电源53的状态。
43.在其中一些实施例中，充电柜机还包括：充电模块50，其中，充电模块50包括充电仓51、电池阀52和移动电源53。其中，充电仓51用于存放移动电源53，电池阀52用于为移动电源53充电，从控模块控制电池阀52和充电仓51。
44.结合上述实施例，本技术还提供了另一种充电柜机的结构示意图，如图3所示，充电柜机可以包括：主控模块10、从控模块20、主从通讯模块30、蓝牙模块40、充电模块50和电源。其中，主控模块10包括主控芯片11和指示灯12；从控层包括两个从控芯片、充电接口22、通讯接口23；主从通讯模块30包括晶体管31，蓝牙模块40包括蓝牙芯片41和功放芯片42；充电模块50包括充电仓51、电池阀52、移动电源53，5v电源为主控模块、从控模块上电。
45.具体地，蓝牙芯片41用于实现音频信号的功率增强和音频信号解码。主控芯片11用于控制主控调试接口、运行指示灯12、连接并控制普通外设，其中，主控调试接口用于提供主控芯片11的程序烧写和调试，普通外设包括烟感接口、二维码背光灯。主控芯片11还包括从控通讯接口和4g通讯接口。主控芯片通过4g通讯接口连接4g通讯接口主控芯片；主控芯片通过从控通讯接口和主从通讯模块30连接并控制从控芯片21。
46.其中，从控芯片21选用tg7121b芯片，从控芯片21用于和移动电源53交互，包括通过通讯接口23获取移动电源53状态，为移动电源53充电使能，检测存放移动电源53的充电仓51的位置开关，检测移动电源53的锁定状态、控制电池阀52为移动电源53充电、为移动电源53进行短路检测。从控芯片21还用于控制指示灯12、从控调试接口，其中，从控调试接口用于提供从控芯片21的程序烧写和调试。
47.图4是本技术一实施例的主控模块10的电路示意图，如图4所示，主控芯片11选用主控核心处理芯片tg7101c，主控芯片11自带wifi网络连接功能。主控模块10还包括晶体振荡器x1，状态指示灯12d2、状态指示灯12d3、状态指示灯12d4，用于对对芯片固件进行程序烧写和调试的串口j1。其中，晶体振荡器选用x322524mob4si。
48.其中，主控芯片11中，引脚1和引脚2为调试烧写引脚；引脚4与上拉电阻4连接以代替引脚复位；引脚5、引脚6是外部晶振接口，连接晶体振荡器x1；引脚7连接外部3.3v电源，为给主控芯片11供电；引脚8为连接外部天线以及相应匹配电路，实现wifi信号的输入和输出；引脚9至引脚11芯片为内部模拟电源供电接口，外部连接滤波电容；引脚12悬空；引脚13
为烧写调试口控制引引脚，在烧录调试时候外接拉低；引脚14是普通io引引脚，连接烟感接口，用于判断外接烟感设备的状态；引脚15是普通io口，连接二维码的背光灯；引脚16为普通io口，对电源的开关控制；引脚17是芯片内部io口电源输入口，外接3.3v电源；引脚18至引脚21为通用uart串口，用于与从控芯片21连接并进行数据通讯；引脚22、引脚23为通用uart串口，连接4g模块，并可以通过4g模块与云端服务器进行数据通讯；引脚25外接4.7uf电容，为外接电容引引脚；引脚26、引脚27为通用uart串口，用于连接蓝牙芯片41并进行数据通讯；引脚28与4g模块电源连接，用于控制4g模块的供电状态；引脚29连接状态指示灯12控制引引脚，用于指示主控芯片11状态；30引脚、32引脚悬空；31引脚为内部io供电引引脚，外接3.3v电源；引脚33接地。
49.图5是本技术一实施例的蓝牙模块40的电路示意图，如图5所示，蓝牙模块40包括蓝牙芯片u1、功放芯片u2，晶体振荡器x1，磁珠fb1、磁珠fb2、磁珠fb3。其中，晶体振荡器为蓝牙芯片41提供晶振信号，磁珠用于电源滤波，蓝牙芯片41选用tg7220b、功放芯片42选用ns4150b，晶体振荡器选用x322524mob4si。图6是本技术一实施例蓝牙芯片的示意图，如图6所示，蓝牙芯片u1中，引脚2和引脚3为麦克风接收口，用于接收音频信息；引脚4外接电容，为麦克风接口芯片内部电源口；引脚5为普通io口，用于控制功放芯片42的使能开关；引脚6、引脚7为普通urat口，用于和主控芯片11之间进行数据通讯；引脚8为外接led灯d1的普通io口，用于指示蓝牙芯片41的状态；引脚9至引脚13悬空；引脚14连接电容；引脚15至引脚16是晶振接口，用于连接外部晶振；引脚17为烧录调试口，用于烧录、调试程序；引脚18为蓝牙天线连接口，用于发送蓝牙信号并实现蓝牙定位；引脚19至引脚20直接短接并外接供电电源；引脚21外接100nf电源；引脚22至引脚23、引脚25至引脚27，引脚31至引脚32不使用，悬空；24引脚为供电引引脚，外接电源及去耦电容；引脚28外接电源及去耦电容以对内部io供电；引脚29、引脚30为音频输入引引脚，外部连接功率放大器；引脚33接地。
50.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
51.以上所述实施例仅表达了本技术的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种充电柜机，其特征在于，所述充电柜机包括：主控模块、从控模块、主从通讯模块和蓝牙模块；其中，所述主控模块和所述从控模块通过所述主从通讯模块实现通讯连接，所述主控模块和所述蓝牙模块通过串口通信协议实现通讯连接。2.根据权利要求1所述的充电柜机，其特征在于，所述蓝牙模块包括：蓝牙芯片，所述蓝牙芯片用于接收、播放音频信号，并和所述主控模块进行数据通讯。3.根据权利要求2所述的充电柜机，其特征在于，所述蓝牙模块还包括：功放芯片，与所述蓝牙芯片连接，其中，所述功放芯片用于放大所述音频信号。4.根据权利要求3所述的充电柜机，其特征在于，所述蓝牙芯片通过输出使能信号控制所述功放芯片的运行。5.根据权利要求1所述的充电柜机，其特征在于，所述主从通讯模块包括：晶体管，用于对所述主控模块和所述从控模块之间的电平信号进行转换。6.根据权利要求1所述的充电柜机，其特征在于，所述主控模块包括：主控芯片，所述主控芯片用于分别云端服务器、蓝牙模块、从控模块进行数据通讯。7.根据权利要求1所述的充电柜机，其特征在于，所述主控模块还包括：指示灯，所述指示灯用于指示所述充电柜机的工作状态。8.根据权利要求1所述的充电柜机，其特征在于，所述从控模块包括：从控芯片，其中，所述从控芯片用于和所述主控模块进行数据通讯，并根据所述主控模块发送的数据控制所述充电柜机中的移动电源。9.根据权利要求8所述的充电柜机，其特征在于，所述从控模块还包括：充电接口和通讯接口，其中，所述从控芯片通过所述充电接口控制移动电源的充电模式，通过所述通讯接口和所述移动电源实现通讯连接。10.根据权利要求1所述的充电柜机，其特征在于，所述充电柜机还包括：充电模块，其中，所述充电模块包括充电仓、电池阀和移动电源。

技术总结
本申请提供了一种充电柜机，包括：主控模块、从控模块、主从通讯模块和蓝牙模块；其中，所述主控模块和所述从控模块通过所述主从通讯模块实现通讯连接，所述主控模块和所述蓝牙模块通过串口通信协议实现通讯连接。通过本申请，解决了相关技术中存在的充电柜机和用户之间交互困难的问题，实现了共享充电柜机和用户多类交互体验的提升。多类交互体验的提升。多类交互体验的提升。


技术研发人员：王剑波
受保护的技术使用者：杭州满格智能设备有限公司
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/7/28