【MPS探索营+创意实现】+多功能雨伞手柄02 器件选型

经历了激动的开箱过程,接下来就是实战了,原理图设计其实是在芯片下单的同时就已经开始了,接下来介绍我的器件相关选型及设计。
本次设计计划在一个普通雨伞伞柄上进行改造,在伞柄内部增加控制电路,并将加热器件、照明LED灯、测温电路等布置在伞柄外部适当位置,以此形式完整整个作品。

首先是加热片的选型。经过我发挥逛淘宝的网瘾少女技能,通过在淘宝里面“大海捞针”式搜索,最终选定用于衣服保暖加热的USB发热片作为主角,如下图。这个发热片柔软防水,可以包裹到伞柄上,配以外部防滑、耐磨织物,不仅可以实现伞柄加热需求,同时还兼具舒适度。如图1所示。

第二是温度传感器的选型。DS18B20这个大家再熟悉不过的数字温度传感器,成熟度、性价比、可靠性来说都算是数一数二的,这次直接从淘宝找合适封装的成品,如图2。这个封装好的成品防水,结实,可以直接固定在加热片内部,引出线连接到电路板,实现实时温度检测及反馈。

第三选型LED照明器件。LED照明需要能够固定到伞柄上,选取了一个带固定螺丝扣的LED灯珠,如图3。可以在伞柄上挖洞,将此灯珠拧在上面,实现照明功能。

第四为锂电池选型。直接利用手边已有的电池选型,选用一块1800mAH的单节聚合物电池,如图4。考虑到加热电流在800-900mA左右,此电池可连续加热2个小时左右,能够满足大部分外出使用要求。电池为扁片状结构,可以和电路板粘在一起,方便安装固定。

第五单片机采用STM32F030K6T6,选这个单片机主要原因是平时用的比较多,开发工具齐全,资源较为完整。这个单片机虽然只有32个引脚,但是功能还是比较齐全的,这次要用到的PWM、ADC、外部中断等资源全部具备。如图5。

最后重点来到充电芯片:MP2651。这颗芯片高度集成,输入电压范围宽广,可达4V到22V,可以满足多种电压条件下充电需求。为了保证安全工作,MP2651 将芯片温度限制为可配置阈值。其他安全特性包括输入过压保护(OVP)、电池 OVP、CFLR OVP、过温关断保护以及防止向坏电池长时间充电的可配置定时器。充电参数以及输入电压电流环路可编程,非常适合单片机控制。如图6。

以上为多功能雨伞手柄作品主要器件的选型介绍,其中大部分器件直接使用现成选型。其他辅助物料也基本采购完成,正式进入下一步的设计阶段。

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