一種新型多功能手機充電支架設計

萬泉 葛蘇慧 張欣 張淑蓮

摘 ?要：文章設計一款多功能手機充電支架，不僅在手機使用過程中方便給手機充電，而且具有人體紅外感應燈的功能，這兩個功能都可以通過直流5V電壓供電。該支架的亮點在三個方面：第一，可靈活彎曲的鋁合金燈臂，可以240度轉動和180度擺動的轉軸設計;第二，USB充電線固定的設計，通過“U”型線槽，凸塊及插槽設計，既保證美觀又方便使用;第三，人體紅外感應燈的設計，實際實用過程中更省電。整個設計的最大創新是多個功能的結合，具有良好的應用價值。

關鍵詞：充電支架;“U”型線槽;人體紅外感應

中圖分類號：TB472 ? ? ? ?文獻標志碼：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

手機能夠方便充電始終是一個值得探討的問題，當前智能手機已完全深入到我們生活中，大多數情況每天都要給手機充電，特別是通過手機看視頻，電量消耗得快，經常選擇一邊看手機一邊充電，那么能不能設計一款手機充電器，既可以讓你以非常舒服的方式（一定范圍內可以任意角度和高度固定手機）看手機視頻，又能方便充電呢？本論文旨在設計這樣一款多用途的手機充電支架，另外還具有人體感應燈的功能，特別在夜間，靠近會自動開啟，具有良好的應用價值。

之所以可以把多個功能集成到一起帶來便利，這里關鍵一點是手機充電的電壓和感應燈的電壓都可以設計成直流5V電壓供電，這一點非常重要。

2 需解決關鍵問題

對于這款多功能手機充電支架，需要解決的關鍵問題主要有如下三個方面：

（1）手機要方便固定，并且一定范圍內手機的高度和角度要靈活而方便的調整。

（2）方便給手機充電，USB充電線固定方便而且美觀。

（3）直流5V人體感應電路設計，感應探頭布局要合理。

本設計關鍵點是將各功能有效而美觀的集成在一起，方便使用。

3 多功能充電支架結構設計

針對上面提到的需要解決的三個關鍵問題，分別提出的設計方案如下。

3.1 手機固定功能設計

首先是手機高度的大幅度調整，這一點采用可以靈活彎曲的鋁合金材質來實現，能做到彎曲而穩固，見圖1鋁合金臂。

通過鋁合金臂可以實現手機的空間的定位，為了能夠精確的定位，夾頭采用可旋轉式的設計，使得夾頭可以多方向和角度的旋轉，具體設計見如圖2夾頭可旋轉式設計，包括240度可旋轉的轉軸和180度可前后、左右擺動的轉軸。

在圖2中，可以看到可伸縮的夾子，可以伸長和縮短以適應不同尺寸的手機。

通過上述的設計就可以很方便的實現手機的準確空間定位。

3.2 USB充電線實用性設計

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

USB充電線從夾頭的一側伸長，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，這樣的設計看上去會更美觀。當使用USB充電線的時候，從夾頭的一側凹槽拔出插頭，沿夾頭的側面“U”形線槽拽開整條USB充電線就能方便的給手機充電，充電完畢復原即可。

3.3 感應燈設計

感應燈設計到夾頭的另一側面，采用發光二極管陣列，這樣可以同時利用USB充電線的電壓來供電。感應燈的位置及人體感應探頭的位置如圖4所示。考慮到整個電路的供電都要用到直流5V的電壓，設計出系統的整體供電電路圖見圖5所示整體電路設計圖。

通過電路清晰看出，直流5V的電壓可供手機充電，同時可以為感應燈提供電壓，這里不需要擔心整個系統的供電功率問題，因為手機充電和感應燈分別設計在夾頭的兩側，一般情況下兩者不會同時工作。

當有人靠近感應探頭后， RD-624的輸出out為高電平，三極管T1導通，然后繼電器J1工作，感應燈電路導通，感應燈開啟，反之感應燈電路關閉。

4 結論

本論文設計一款多功能的充電支架，能夠在手機使用的過程中方便給手機充電，同時具有智能感應燈的功能，能夠給平時的生活帶來很多便利，具有良好的應用前景。

參考文獻：

[1]沈梁鋒.紅外線感應燈的應用和相關問題的解決[J].科技信息，2006.

[2]陳永甫.紅外線探測和技術電路[M].人民郵電出版社，2004.