一種新型多功能手機(jī)充電支架設(shè)計(jì)

萬泉 葛蘇慧 張欣 張淑蓮

摘 ?要：文章設(shè)計(jì)一款多功能手機(jī)充電支架，不僅在手機(jī)使用過程中方便給手機(jī)充電，而且具有人體紅外感應(yīng)燈的功能，這兩個(gè)功能都可以通過直流5V電壓供電。該支架的亮點(diǎn)在三個(gè)方面：第一，可靈活彎曲的鋁合金燈臂，可以240度轉(zhuǎn)動和180度擺動的轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì);第二，USB充電線固定的設(shè)計(jì)，通過“U”型線槽，凸塊及插槽設(shè)計(jì)，既保證美觀又方便使用;第三，人體紅外感應(yīng)燈的設(shè)計(jì)，實(shí)際實(shí)用過程中更省電。整個(gè)設(shè)計(jì)的最大創(chuàng)新是多個(gè)功能的結(jié)合，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：充電支架;“U”型線槽;人體紅外感應(yīng)

中圖分類號：TB472 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）13-0106-02

Abstract： In this paper， a multifunctional mobile phone charging bracket is designed， which is not only convenient to charge the mobile phone in the process of using the mobile phone， but also has the function of human infrared induction lamp， both of which can be powered by DC 5V voltage. The bright spot of the bracket is in three aspects： first， the flexible bending aluminum alloy lamp arm， which can rotate 240 degrees and swing 180 degrees; second， the design of fixing the USB charging line， through the design of U-shaped wire groove， convex block and slot， It is not only beautiful but also convenient to use. thirdly， the design of human infrared induction lamp saves more power in the practical process. The biggest innovation of the whole design is the combination of multiple functions， which has good application value.

Keywords： charging bracket; U-shaped wire groove; human body infrared induction

1 概述

手機(jī)能夠方便充電始終是一個(gè)值得探討的問題，當(dāng)前智能手機(jī)已完全深入到我們生活中，大多數(shù)情況每天都要給手機(jī)充電，特別是通過手機(jī)看視頻，電量消耗得快，經(jīng)常選擇一邊看手機(jī)一邊充電，那么能不能設(shè)計(jì)一款手機(jī)充電器，既可以讓你以非常舒服的方式（一定范圍內(nèi)可以任意角度和高度固定手機(jī)）看手機(jī)視頻，又能方便充電呢？本論文旨在設(shè)計(jì)這樣一款多用途的手機(jī)充電支架，另外還具有人體感應(yīng)燈的功能，特別在夜間，靠近會自動開啟，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

之所以可以把多個(gè)功能集成到一起帶來便利，這里關(guān)鍵一點(diǎn)是手機(jī)充電的電壓和感應(yīng)燈的電壓都可以設(shè)計(jì)成直流5V電壓供電，這一點(diǎn)非常重要。

2 需解決關(guān)鍵問題

對于這款多功能手機(jī)充電支架，需要解決的關(guān)鍵問題主要有如下三個(gè)方面：

（1）手機(jī)要方便固定，并且一定范圍內(nèi)手機(jī)的高度和角度要靈活而方便的調(diào)整。

（2）方便給手機(jī)充電，USB充電線固定方便而且美觀。

（3）直流5V人體感應(yīng)電路設(shè)計(jì)，感應(yīng)探頭布局要合理。

本設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)是將各功能有效而美觀的集成在一起，方便使用。

3 多功能充電支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

針對上面提到的需要解決的三個(gè)關(guān)鍵問題，分別提出的設(shè)計(jì)方案如下。

3.1 手機(jī)固定功能設(shè)計(jì)

首先是手機(jī)高度的大幅度調(diào)整，這一點(diǎn)采用可以靈活彎曲的鋁合金材質(zhì)來實(shí)現(xiàn)，能做到彎曲而穩(wěn)固，見圖1鋁合金臂。

通過鋁合金臂可以實(shí)現(xiàn)手機(jī)的空間的定位，為了能夠精確的定位，夾頭采用可旋轉(zhuǎn)式的設(shè)計(jì)，使得夾頭可以多方向和角度的旋轉(zhuǎn)，具體設(shè)計(jì)見如圖2夾頭可旋轉(zhuǎn)式設(shè)計(jì)，包括240度可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸和180度可前后、左右擺動的轉(zhuǎn)軸。

在圖2中，可以看到可伸縮的夾子，可以伸長和縮短以適應(yīng)不同尺寸的手機(jī)。

通過上述的設(shè)計(jì)就可以很方便的實(shí)現(xiàn)手機(jī)的準(zhǔn)確空間定位。

3.2 USB充電線實(shí)用性設(shè)計(jì)

USB充電線的設(shè)計(jì)要保證使用的方便和固定的美觀。基于這些要求見圖3USB充電線部分設(shè)計(jì)。

USB充電線從夾頭的一側(cè)伸長，沿著“U”形線槽繞夾頭四分之三圈，最后固定到夾頭的另一側(cè)面的凹槽中。這里特別說明的是USB充電線的固定，從圖2和圖3可以看出，USB充電線頭可以最終插入到夾頭的凹槽中，這起到固定的作用，另外夾頭上還有凸塊，USB充電線可以從凸塊的中間壓入，這樣能起到很好的固定線的效果，并且稍用力就可以將線從凸塊處拽出，這樣的設(shè)計(jì)看上去會更美觀。當(dāng)使用USB充電線的時(shí)候，從夾頭的一側(cè)凹槽拔出插頭，沿夾頭的側(cè)面“U”形線槽拽開整條USB充電線就能方便的給手機(jī)充電，充電完畢復(fù)原即可。

3.3 感應(yīng)燈設(shè)計(jì)

感應(yīng)燈設(shè)計(jì)到夾頭的另一側(cè)面，采用發(fā)光二極管陣列，這樣可以同時(shí)利用USB充電線的電壓來供電。感應(yīng)燈的位置及人體感應(yīng)探頭的位置如圖4所示。考慮到整個(gè)電路的供電都要用到直流5V的電壓，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的整體供電電路圖見圖5所示整體電路設(shè)計(jì)圖。

通過電路清晰看出，直流5V的電壓可供手機(jī)充電，同時(shí)可以為感應(yīng)燈提供電壓，這里不需要擔(dān)心整個(gè)系統(tǒng)的供電功率問題，因?yàn)槭謾C(jī)充電和感應(yīng)燈分別設(shè)計(jì)在夾頭的兩側(cè)，一般情況下兩者不會同時(shí)工作。

當(dāng)有人靠近感應(yīng)探頭后， RD-624的輸出out為高電平，三極管T1導(dǎo)通，然后繼電器J1工作，感應(yīng)燈電路導(dǎo)通，感應(yīng)燈開啟，反之感應(yīng)燈電路關(guān)閉。

4 結(jié)論

本論文設(shè)計(jì)一款多功能的充電支架，能夠在手機(jī)使用的過程中方便給手機(jī)充電，同時(shí)具有智能感應(yīng)燈的功能，能夠給平時(shí)的生活帶來很多便利，具有良好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

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