一种带有白噪音发声器的可折叠多功能台灯
技术领域
本实用新型涉及日常生活领域，特别涉及一种带有白噪音发声器的可折叠多功能台灯。
背景技术
随着时代和科技的发展，现在出现了一种被定义“白噪音/白噪声”的声音，该声音被通过模拟各种自然界的声音，是一种功率频谱密度常数的随机信号或随机过程，发出的声音有让人定气凝神的作用，一些经常受到环境噪音污染的人群会利用白噪音来帮助他们恢复工作效率，像一些大学生或办公室工作人员会利用白噪音来降低那些施工噪音对他们集中力产生的不良影响，白噪音甚至被公认对于精神分散疾病、耳鸣、听觉过敏症以及多动症等神经系统疾病来说，是一种有效的“声音化妆处理”治疗，还有一些人利用白噪音来把一些可以打断他们正常睡眠的声音弱化。
现存的白噪音运用来源主要存在以下问题：
现在市面上出现了白噪音发声器或白噪音助眠仪，但是并没有广泛普及，且一台助眠仪成本和售价较高。对于学生在平台上播放白噪音进行学习，使用电子产品更容易造成分心。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题，本实用新型提出一种带有白噪音发声器的可折叠多功能台灯，结构简单，实现台灯、白噪声发声装置于一体。
技术方案：本实用新型提供了一种带有白噪音发声器的可折叠多功能台灯，包括灯座，灯座上连接有支撑杆，所述支撑杆自由端连接有灯罩，所述灯罩内安装有多个LED灯，所述灯座上还设置有白噪音发声装置与定时计时装置，所述灯座内设置有总控电路板，所述白噪音发声装置、定时计时装置以及LED灯均与所述总控电路板电路连接，所述灯座上还设置有总控按钮与分控按钮，其均与所述总控电路板电路连接；所述总控按钮经总控电路板控制整个台灯线路切断；所述分控按钮经总控电路板连接，控制LED灯线路通断即亮度调节。
进一步地，所述总控电路板主要包括STM32单片机、LED灯驱动模块、白噪音发声模块、按键控制模块、音源及音频模块、时钟模块、蓝牙模块以及电源模块；所述LED灯驱动模块、白噪音发声模块、按键控制模块、时钟模块均与所述STM32单片机信号连接，所述STM32单片机控制各模块配合工作；所述电源模块与各模块电连接，为各模块供电；所述LED灯驱动模块、白噪音发声模块、时钟模块均与所述按键控制模块电路连接，按键控制模块包括8个控制按键，分别为S1-S7、S9，所述S9与所述时钟模块连接，所述S7与所述分控按钮电路连接，所述S5与所述蓝牙模块电路连接，所述S1-S4以及S6均与白噪音发声模块、时钟模块电路连接。
进一步地，所述灯座上还设置USB接口，所述总控电路板上还设置充电管理模块，所述USB接口与所述充电管理模块电路连接。
进一步地，所述白噪音发声装置上设置三个调节按钮，分别为第一调节按钮、第二调节按钮、第三调节按钮，其均与所述总控电路板连接；所述白噪音发声装置的白噪音发声模块与时钟模块电路连接；所述第一调节按钮为可按压按钮，其与所述定时计时装置的时钟模块线路连接，设定白噪音发生装置的播放时长；所述第二调节按钮与所述蓝牙模块线路连接，控制蓝牙的开启与关闭；所述第三调节按钮可旋拧并按压，其按压后控制白噪音发声装置的连通或切断，其旋拧调节音量的大小。
进一步地，所述定时计时装置上还设置显示屏、调节按键及开关；所述显示屏与所述时钟模块线路连接，显示已使用时间或者剩余时间；所述调节按键与所述时钟模块连接以调节所述定时计时装置的定时时长。
进一步地，所述灯座上还设置有与所述白噪音发声装置、定时计时装置尺寸匹配的凹槽，所述白噪音发声装置、定时计时装置转动连接于灯座，其可转动至所述凹槽B内。
进一步地，所述支撑杆为两段，其中间连接端360度转动连接，所述支撑杆与所述灯座连接部分、所述支撑杆与所述灯罩连接部分均通过球连接进行转动连接。
有益效果：
1、本实用新型结合台灯和白噪声发声装置以及定时装置于一体，并通过电路板电路连接，通过台灯上的总控按钮与分控按钮进行控制台灯与白噪声发声装置的工作，同时白噪声发声装置与定时计时装置通过电路连接并通过第一调节按钮实现白噪声发声装置与定时计时装置的合并使用，这样不仅三者可单独工作，白噪声发声装置工作的同时可通过定时及时装置控制其工作时长，结构简单，降低成本。
2、本实用新型不仅结合白噪声发声装置和定时计时装置，同时还设置成可折叠的台灯，便于携带。
3、本实用新型设计的台灯即可使用电源模块供电（电池块），也可通过USB接口进行充电使用，便于外带且适应性强。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图；
图2为本实用新型白噪声发声装置、定时计时装置外表结构示意图；
图3为本实用新型折叠台灯折叠后的结构示意图；
图4为LED灯驱动模块的电路连接图；
图5为STM32单片机电路连接结构图；
图6为按键控制模块电路连接图；
图7为充电管理模块电路连接图；
图8为白噪音发声模块电路连接图；
图9为时钟模块电路连接图；
图10为音源切换模块电路连接图；
图11为音频功放模块电路连接图。
其中，1-灯罩，2-支撑杆，3-凹槽A，4-球柱，5-白噪声发声装置，6-凹槽B，7-定时计时装置，8-USB接口，9-总控按钮，10-分控按钮，11-灯座，12-第一调节按钮，13-第二调节按钮，14-第三调节按钮，15-显示屏，16-调节按键，17-开关。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细的介绍。
本实用新型公开了一种带有白噪音发声器的可折叠多功能台灯，包括灯座11，灯座11内设有总控电路板，总控电路板上设有STM32单机片即控制芯片。灯座11上安装有支撑杆2，支撑杆2为可折叠支撑杆，支撑杆2中间部分转动连接，其可通过转轴转动连接。支撑杆2靠近灯座11的一端与灯座11通过球连接进行转动连接，参见附图1，在灯座11上表面设置凹槽A，凹槽A内设置一个球柱4，球柱4直径略大于凹槽A直径，两者通过过盈配合转动连接。支撑杆2另一端设置灯罩1，灯罩1内设有灯具，灯具与总控电路板连接。本实施方式中灯具使用的是LED灯，本实施方式中为了便于调节台灯的亮度，使用3个LED灯，其均与总控电路板连接。
在灯座11的上表面还设置白噪音发声装置5和定时计时装置7，白噪音发声装置与总控电路板上的STM32单机片连接。定时计时装置也与STM32单机片连接。
灯座11上还设置有总控按钮9与分控按钮10，其均与总控电路板电路连接。总控按钮9经总控电路板控制整个台灯线路切断。分控按钮10经总控电路板连接，控制LED灯线路通断即亮度调节。
总控电路板包括主要包括STM32单片机、LED灯驱动模块、白噪音发声模块、按键控制模块、音源及音频模块、时钟模块、蓝牙模块以及电源模块；LED灯驱动模块、白噪音发声模块、按键控制模块、时钟模块均与STM32单片机信号连接，STM32单片机控制各模块配合工作。电源模块与各模块电连接，为各模块供电，本实施方式中，电源模块即为设置于灯座11内的电池块。上述音源及音频模块包括音源切换模块与音频功放模块。
LED灯驱动模块、白噪音发声模块、时钟模块均与按键控制模块电路连接，按键控制模块包括8个控制按键，分别为S1-S7、S9，S9与时钟模块连接，S7与分控按钮10电路连接，S5与蓝牙模块电路连接，S1-S4以及S6均与白噪音发声模块、时钟模块电路连接。
白噪音发声装置5在其上设置三个调节按钮，分别为第一调节按钮12、第二调节按钮13、第三调节按钮14。其中第一调节按钮12为定时计时装置7启动按钮，其与按键控制模块中的S1线路连接，用于启动时钟模块。第二调节按钮13为蓝牙连接按钮，其与按键控制模块中的S5线路连接，通过第二调节按钮13可以控制白噪声发声装置5与蓝牙耳机连接，启动蓝牙模块。第三调节按钮14为白噪声发声装置5的开关按钮，这三个按钮均与总控电路板连接，第一调节按钮12与第三调节按钮14均与按键控制模块的S1-S4以及S6线路连接。第三调节按钮14为可旋拧并按压，其按压后控制白噪音发声装置5的连通或切断，此时，第三调节按钮14与按键控制模块的S6连接，第三调节按钮14旋拧时，其分别与按键控制模块的S2-S3连接，调节音量的大小。
当需要使用白噪声发声装置5的时候，按压第三调节按钮14启动白噪声发声装置5，此时白噪声发声装置5为工作状态。当需要使用定时计时装置7进行定时控制白噪声发声装置5的开启时长时，按压第一调节按钮12即启动定时计时装置7，之后通过调节定时计时装置7即可实现定时功能，当按压第一调节按钮12后不操作定时计时装置7，则默认其处于开启白噪声发声装置5且定时计时装置7处于计时状态。
定时计时装置7上还设置显示屏15、调节按键16及开关17。显示屏15与时钟模块线路连接，显示已使用时间或者剩余时间。调节按键16与时钟模块连接以调节定时计时装置的定时时长。
在本实施方式中，灯座11上还设置USB接口8，总控电路板上还设置充电管理模块，USB接口8与充电管理模块电路连接。
将白噪音发声装置5和定时计时装置7推入凹槽B6，将支撑杆2折两次后可将灯罩1和灯座11合上，由此如3图所示，折叠成一个扁平的圆柱形，可方便收纳，节省空间。
下面通过电路连接图对本实用新型作简要描述：
定时计时装置7有设定时间和倒计时的功能，可由开关17开启或关闭定时、计时功能，长按开关17开启定时计时装置7，按一下开启计时功能，按两下开启定时功能，再次长按关闭此装置，调节按键16可设定时间，“#”键确认设定。开启定时或计时功能后，可在显示屏15上显示已经使用时间或者剩余时间，可监督使用者工作学习。
定时计时装置7的功能由图9时钟模块电路实现。时钟模块电路中的DS1302为时钟芯片，负责记录北京时间，Y1为32768Hz晶振，给时钟芯片提供秒信号，C4、C6协助晶振快速起震，并稳定时钟频率，BT1为备用电池，当外部电源断电，电池继续保证时钟芯片工作，从而保证时间数据不丢失。DS1302的5、6、7三个引脚和STM32单片机PB10、PB11、PB12三个IO口连接，RP2为上拉电阻，保证通讯数据稳定。其中DS1302只负责北京时间的产生，把时间数据给STM32单片机，如用户通过按键设置定时30S，那么当用户设置完后，STM32单片机记录此刻时间再加30S，则便可以起到一个定时的功能。计时也是这个道理，在计算时间前，STM32单片机读取一下此刻的北京时间，然后用户停止计时操作STM32单片机在读取一下此刻时间，就可以计算时间差。
白噪声发声装置5的功能由图8白噪音发声模块、图5 STM32单片机以及图10 音源切换模块、图11 音频功放模块共同合作完成。
其中图9为白噪音发声模块，U3为语音芯片，内部储存了白噪音音频信息，U3的2、4脚连接STM32单片机PB8、PB9，控制播放白噪音音频，音频芯片通过芯片5脚输出，C2为电源滤波电容，靠近语音芯片电源供电引脚，保证电源供电稳定,R18、R19为限流电阻，C5为耦合电容。
图5为STM32单片机，单片机在此电路中为中央处理器，控制各单元电路工作状态，STM32单片机包含时钟电路，复位电路。其中时钟电路由X1 C9 C16三个元件构成，X1为8Mhz晶振，给单片机提供8Mhz时钟信号，C9 C16两个电容协助晶振快速起震，并稳定时钟频率。复位电路由R30 C19构成，上电利用电容充放电原理，自动复位。R31为BOOT0下拉电阻，默认从STM32内部储存器启动，所以BOOT0拉低。C17 C18两个电容为电源滤波电容，保证STM32供电稳定。P2为SWD接口，用STLINK连接电脑，可以实现在线调试，烧写程序。
图10为音源切换模块，通常情况下，语音芯片出来的音频信号送到功放电路放大后驱动喇叭工作，当连接蓝牙耳机，则音频信号通过继电器切换到蓝牙状态，让音频信号通过蓝牙模块发送到蓝牙耳机。PB15为STM32单片机的IO口，当STM32单片机根据蓝牙模块反馈回来的信息显示蓝牙连接成功，则PB15给低电平，光耦U2导通，从而控制Q3饱和导通，继电器RL1吸和，音频信号切换到蓝牙，D4并联在继电器两端为续流二极管，吸收继电器反向电动势，保护三极管Q3，R12为下拉电阻，R1为光耦1脚限流电阻。
图11为音频功放电路，音乐芯片出来的音频信号比较微弱，所以需要通过功放芯片把此音频信号放大，U1 MD8002A为功放芯片，放大后的音频信号从而直接驱动喇叭LS1发出白噪声。
分控按钮10包括一挡、二挡和三挡，当整个台灯处于关闭状态时，按第一下为连通LED部分电路，且调至为一挡，按第二下调至为二挡，按第三下调至为三挡，按第四下切断LED灯的电路。其中挡数越高，LED灯的亮度越大，进而可提供不同亮度的照射模式，以满足用户的需求。LED灯照明作用是通过图4的LED灯驱动模块实现的，STM32单片机PB14控制三个LED是否工作，当PB14给高电平，三极管Q2饱和导通，从而使Q1 AO3401导通，控制三个LED点亮，R7 R8 R9为三个LED限流分压电阻，当STM32单片机PB14给低电平三个LED灭，当STM32单片机PB14给PWM信号，即可实现调光。
台灯上所有的按钮作用都是通过图6按键控制模块来实现。其包括8个按键，参见图6，中包含S1-S4为4个功能键，通过S1设置、S2加、S3减、S4确认4个按键，可以进入设置界面，设置一切参数，另外三个按键为独立控制三种模式，用户通过按键控制模块这8个按键把命令送到STM32单片机，STM32单片机根据这8个按键去控制其他外设。其中R5、R10、R13、R14、R15、R16、R17、R33这8个按键为上拉电阻，通常情况下，STM32单片机对应IO口被上拉电阻拉高，当对应按键按下，则对应IO口为低电平，STM32单片机根据检测PA1-PA7 、PB5IO口高低电平变化，即可知道按键是否被按下，然后执行相命令。控制整个电路的通断是S8按钮，在图10充电管理模块中，S7是控制LED按钮，当S7按下，STM32 PA7引脚为低，则单片机认为S7按下，然后PB14给高电平，则LED工作，当用户在按一下S7，则LED变暗，在按一下S7，则LED在暗一个级别，在按S7，则LED关闭，或安装S7不放，开始调光，此设计为微电脑控制，也就是S7把开关指令传达给单片机，单片机根据S7在去控制灯的亮度。其中第一调节按钮12、第三调节按钮14两个按钮是通过S1设置、S2加、S3减、S4确认等四个按钮实现的。S9是控制定时计时装置7开关17，即S9即为定时计时装置7开关17。长按S9开启定时计时装置，按一下后触发装置的计时功能，按两下触发装置的定时功能，再次长按S9关闭此装置。
图7充电管理模块，此电路按照4.2V锂电池设计，锂电池就是电源模块（即电池块），自带充电管理，U7为USB的5V充电输入，R24为限流电阻，防止充电电流过大，D5、D6、R25、R16为充电状态指示，充电过程中，亮红灯，充满亮绿灯，U5为锂电池充电管理芯片，R27可以设置充电电流，C8、C7为滤波电容，BT2为18650锂电池，S8为电源开关，与台灯上的总控按钮9连接，可控制整个台灯所用电器的切断，可节省时间，避免逐个关闭的麻烦。
因锂电池充满为4.2V，快用完电压为2.75V，电池电压会随着使用时间长短，电压慢慢发生改变，所以本实施方式中还需要一个升压电路，不管电池电压如何变化，始终输出直流5V，给LED功放电路供电。升压电路为常见电路结构，非本实用新型需要保护的重点，此处不作赘述。
上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
