多功能充电宝的设计(附件)【字数：9567】
本设计制作的多功能充电宝具有5V直流电源和太阳能充电的双充电方式，可以满足用户不同环境下对充电的需求。此款多功能充电宝采用直流稳压构成集成稳压电路输出稳定的5V直流电源给手机或其他电子产品充电；太阳能电池板通过光伏效应把太阳能转化成电能，绿色可循环，大大增加了充电宝的可利用性，方便了用户的出行和使用。本文中的多功能充电宝除了满足用户的基本充电功能，还设置了MP3音乐和照明的辅助功能，增加了产品的娱乐功能，方便了用户的日常需求。本文的主体共分为三大部分，第一部分先是由5V直流电源充电和太阳能电池板的工作原理入手设计出充电宝的总体框图，第二部分再依据总体框图设计出各个模块的具体电路，第三部分最后根据Protel99SE设计的具体的原理图和PCB图实现符合要求的各个硬件模块，再进行调试最终实现本文中所需要的多功能充电宝。本文设计的多功能充电宝的理念是要实现充电宝最基础充电的同时可以增加充电的安全性和多样性，不仅可以绿色安全充电，而且可以给用户带来实用和娱乐的价值。关键词多功能；充电宝；太阳能；直流电源
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 充电宝研究现状 2
1.3 充电宝的分类汇总 3
1.4 充电宝发展所面临的问题 5
1.5 本文基本内容 5
第二章 总体设计框图原理及理论基础 6
2.1 总体设计框图 6
2.2 总体原理图设计 7
第三章 多功能充电宝的各模块设计 9
3.1 5V直流电源模块 9
3.2 太阳能充电模块 11
3.3 照明模块 14
3.4 MP3音乐模块 14
第四章 实物展示与硬件调试 18
4.1 protel 99 SE 18
4.2 PCB的制作过程 19
4.3 硬件的焊接 19
4.4 实物展示 20
4.5 运行调试 23
总结与展望 26
致 谢 27
参考文献 28
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
在如今4G网络、 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
无线网络普及的时代，数码产品的使用率已经越来越高，电子产品的使用越来越广泛，几乎覆盖到了我们所有的衣食住行，人们越来越离不开智能手机、ipad等电子设备，而与此同时与电子产品功能越来越强大相对应的确是这些电子产品的续航能力，电池容量越来越不够用，于是充电宝也就应运而生。起初的充电宝的产生只是为了弥补智能手机等电量的不足，但是随着电子科技的发展和用户的需求，人们对充电宝的功能的要求也在不断增加。如今的充电宝已经不仅仅满足于充电续航那么简单，它的功能更是拓展到照明，音乐；技术方面更是不断加强，从原来的小电流到现在的快速充电，从原来的电充到如今的太阳能、动能充电。同样它的外形更是在不断加强改进以适应越来越多层级的人们来使用。它的其中每一个细节的发展改造，无不渗透着现代电子技术的不断发展和创新。
根据中国互联网协会2015年发表的最新报告显示2015年中国境内活跃的手机网民数量已经达到了惊人的7.8亿，占全国人口数量的56.9%[1]。其中使用智能手机的用户更是超过98%，这充分说明智能手机已经越来越成为我们生活中不可缺少的工具。我们打电话、拍照片、听歌、看电影、导航、qq、微信、淘宝等，无论是工作还是生活都离不开它，尤其是在目前4G和wifi普及的网络环境下，智能手机已经成为了我们生活中的百宝箱。但是“无所不能”的智能手机也遭遇了它的瓶颈问题，那就是电量不足。尤其是4G网络的盛行、智能手机功能的推广更使得智能手机的电量显得捉襟见肘。便携式移动电源设备也就是我们俗称的充电宝的出现大大增强了智能手机的续航能力，尤其是伴随着智能手机功能的极大拓宽，充电宝越来越受到各类人群的青睐。
充电宝的出现大大增加了手机、平板电脑等电子设备的续航能力，为人们的出差，旅行、娱乐、办公的日常生活保驾护航。我们平时所俗称的充电宝，也被叫做“移动电源”，这个概念是，随着近年来数码产品和设备的迅速发展，充电宝起着为移动电话、平板电脑等数码产品随时随地充电的作用。目前市面上的几乎所有充电宝都已经配置了标准的USB接口，基本可以满足常见的一些移动设备，如手机和平板电脑的充电需求，所适用的人群为更是普及到商务出差人士、旅游爱好者、电子设备爱好者、学生等等越来越多的群体。
1.2 充电宝研究现状
充电宝最开始是在2001年CES的展览上出现的，那个时候仅仅是在CES沙摊馆像地摊的展览位置上，由一名留学生只是用了几节AA电池加上一个控制电路而拼凑起来的，当时的这个不惹人注目的东西，却因为它无论在哪里都可以给电子产品充电从而吸引了许多参展商的眼球[2]。随着全球科学技术的发展，携带式的电子产品正在飞速增长，如手机、平板电脑、相机等,由于技术和其他各个方面的原因，这类设备的本身电池容量较小，但是它们的使用率却很高，耗电量也就变得越来越大，电池续航的问题逐渐成了大家关注的一个焦点。移动电源的迅速崛起,其归根到底是近些年以来智能手机的快速发展而产生的。智能手机不同于一般的移动手机，它的功能虽然广泛而强大，但是这同样也给手机的电池增加了负担，带来了手机电池的高能耗，这成为了智能手机的短板，并随着电子产品功能的拓宽，这样的短板越来越被放大。另外根据最新的调查表明，手机电池容量技术的发展十分有限，近10年以来的发展也不过只能提高手机电容量的20%，即使科技的力量很强大但也同样存在着局限性。在我们没有研制出更好的大容量手机电池来有效的解决智能手机的长期续航问题之前，移动电源这种新型产品可以有效地弥补着这种局限性，虽然说是新型产品但是由于它的市场需求潜力巨大，所以它成功登陆市场不久就出现了大规模的厂家制造与销售。根据一项业内统计的报告称，仅仅是在深圳，移动电源的制造商就已经超过了3000家。
随着近几年来科技的发展，如今的各大公司也都在充电宝方面投入了更多的力量，使其自身的产品更能满足越来越大、越来越有竞争力的智能市场。下面我们列举出最新的具有代表性的八款前沿产品[3]。
手环充电宝，这是由Q Designs 公司设计师打造的一款手环形状的移动电源 QBracelet，内置锂电池的电量达到了1160mAh，可以用来为iPhone充电到60%。电容量虽然不大，但贵在可以隐形在手腕上随身携带，以备应急，有着便携好用的特点。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 充电宝研究现状 2
1.3 充电宝的分类汇总 3
1.4 充电宝发展所面临的问题 5
1.5 本文基本内容 5
第二章 总体设计框图原理及理论基础 6
2.1 总体设计框图 6
2.2 总体原理图设计 7
第三章 多功能充电宝的各模块设计 9
3.1 5V直流电源模块 9
3.2 太阳能充电模块 11
3.3 照明模块 14
3.4 MP3音乐模块 14
第四章 实物展示与硬件调试 18
4.1 protel 99 SE 18
4.2 PCB的制作过程 19
4.3 硬件的焊接 19
4.4 实物展示 20
4.5 运行调试 23
总结与展望 26
致 谢 27
参考文献 28
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
在如今4G网络、 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
无线网络普及的时代，数码产品的使用率已经越来越高，电子产品的使用越来越广泛，几乎覆盖到了我们所有的衣食住行，人们越来越离不开智能手机、ipad等电子设备，而与此同时与电子产品功能越来越强大相对应的确是这些电子产品的续航能力，电池容量越来越不够用，于是充电宝也就应运而生。起初的充电宝的产生只是为了弥补智能手机等电量的不足，但是随着电子科技的发展和用户的需求，人们对充电宝的功能的要求也在不断增加。如今的充电宝已经不仅仅满足于充电续航那么简单，它的功能更是拓展到照明，音乐；技术方面更是不断加强，从原来的小电流到现在的快速充电，从原来的电充到如今的太阳能、动能充电。同样它的外形更是在不断加强改进以适应越来越多层级的人们来使用。它的其中每一个细节的发展改造，无不渗透着现代电子技术的不断发展和创新。
根据中国互联网协会2015年发表的最新报告显示2015年中国境内活跃的手机网民数量已经达到了惊人的7.8亿，占全国人口数量的56.9%[1]。其中使用智能手机的用户更是超过98%，这充分说明智能手机已经越来越成为我们生活中不可缺少的工具。我们打电话、拍照片、听歌、看电影、导航、qq、微信、淘宝等，无论是工作还是生活都离不开它，尤其是在目前4G和wifi普及的网络环境下，智能手机已经成为了我们生活中的百宝箱。但是“无所不能”的智能手机也遭遇了它的瓶颈问题，那就是电量不足。尤其是4G网络的盛行、智能手机功能的推广更使得智能手机的电量显得捉襟见肘。便携式移动电源设备也就是我们俗称的充电宝的出现大大增强了智能手机的续航能力，尤其是伴随着智能手机功能的极大拓宽，充电宝越来越受到各类人群的青睐。
充电宝的出现大大增加了手机、平板电脑等电子设备的续航能力，为人们的出差，旅行、娱乐、办公的日常生活保驾护航。我们平时所俗称的充电宝，也被叫做“移动电源”，这个概念是，随着近年来数码产品和设备的迅速发展，充电宝起着为移动电话、平板电脑等数码产品随时随地充电的作用。目前市面上的几乎所有充电宝都已经配置了标准的USB接口，基本可以满足常见的一些移动设备，如手机和平板电脑的充电需求，所适用的人群为更是普及到商务出差人士、旅游爱好者、电子设备爱好者、学生等等越来越多的群体。
1.2 充电宝研究现状
充电宝最开始是在2001年CES的展览上出现的，那个时候仅仅是在CES沙摊馆像地摊的展览位置上，由一名留学生只是用了几节AA电池加上一个控制电路而拼凑起来的，当时的这个不惹人注目的东西，却因为它无论在哪里都可以给电子产品充电从而吸引了许多参展商的眼球[2]。随着全球科学技术的发展，携带式的电子产品正在飞速增长，如手机、平板电脑、相机等,由于技术和其他各个方面的原因，这类设备的本身电池容量较小，但是它们的使用率却很高，耗电量也就变得越来越大，电池续航的问题逐渐成了大家关注的一个焦点。移动电源的迅速崛起,其归根到底是近些年以来智能手机的快速发展而产生的。智能手机不同于一般的移动手机，它的功能虽然广泛而强大，但是这同样也给手机的电池增加了负担，带来了手机电池的高能耗，这成为了智能手机的短板，并随着电子产品功能的拓宽，这样的短板越来越被放大。另外根据最新的调查表明，手机电池容量技术的发展十分有限，近10年以来的发展也不过只能提高手机电容量的20%，即使科技的力量很强大但也同样存在着局限性。在我们没有研制出更好的大容量手机电池来有效的解决智能手机的长期续航问题之前，移动电源这种新型产品可以有效地弥补着这种局限性，虽然说是新型产品但是由于它的市场需求潜力巨大，所以它成功登陆市场不久就出现了大规模的厂家制造与销售。根据一项业内统计的报告称，仅仅是在深圳，移动电源的制造商就已经超过了3000家。
随着近几年来科技的发展，如今的各大公司也都在充电宝方面投入了更多的力量，使其自身的产品更能满足越来越大、越来越有竞争力的智能市场。下面我们列举出最新的具有代表性的八款前沿产品[3]。
手环充电宝，这是由Q Designs 公司设计师打造的一款手环形状的移动电源 QBracelet，内置锂电池的电量达到了1160mAh，可以用来为iPhone充电到60%。电容量虽然不大，但贵在可以隐形在手腕上随身携带，以备应急，有着便携好用的特点。
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