威廉(william·英国)官方中文网站-Official website

技术热线: 4007-888-234

夜钓手势感应鱼饵灯方案-鱼饵灯芯片

更新时间: 2026-07-21
阅读量:69

一、夜钓鱼饵灯工作原理

(1)产品用途与场景

夜钓上饵专用手持/夹式鱼饵灯,无触摸手势隔空控制,钓鱼手上沾鱼饵、湿手不用按键挥手即可开关/调光;白光上饵、红光不惊鱼、爆闪应急三模式,内置18650锂电Type-C充电,低功耗长续航。

鱼饵灯方案

(2)手势感应核心原理

采用一对940nm红外发射管+光电接收三极管,MCU分时发射红外脉冲,采集反射电压判断手部动作:

1. 静态:无手遮挡,红外反射弱,ADC采样电压低;
2. 手掌1~10cm划过感应窗:红外被手掌反射,接收管导通,ADC电压大幅抬升;
3. MCU软件时序滤波:区分单次挥手(开关灯)、连续左右滑动(调亮度),滤水面反光、蚊虫、夜光干扰;
4. 逻辑规则:
   - 单次挥手1次:开灯;再挥1次:关灯;
   - 左右连续滑动:循环切换低→中→高三档白光;
   - 长按实体按键2s:切换红光夜钓模式;短按切换爆闪应急。

(3)灯光驱动原理

EN8F1812硬件12bit PWM输出恒流驱动LED:

- 白光主灯珠(上饵照明);
- 红光辅灯(不惊鱼、不扰窝);
- PWM占空比调节亮度,PWM频率20kHz无频闪,夜间不刺眼。

(4)电源管理原理

单节18650锂电3.0~4.2V供电,TP4056做Type-C恒流恒压充电;
EN8F1812内置12bit ADC采集电池电压,低压<3.1V红灯闪烁告警;
空载30s无手势/按键进入深度休眠,整机静态电流<1μA。

二、EN8F1812用到哪些芯片资源(请参照EN8F1812规格书)

1. 供电2.2~5.5V:完美适配锂电3.0~4.2V区间;
2. 多路12bit ADC:采集红外反射电压、电池电压、预留NTC测温;
3. 硬件IIC、多路12bit PWM(TIMER3输出):直接调光无抖动;
4. 内置OP运放:可放大红外微弱反射信号,省去外置TL082;
5. 4组硬件Timer:手势采样计时、30s休眠倒计时、PWM周期、按键消抖;
6. 256Byte EEPROM:断电记忆亮度档位、灯光模式;
7. 多级低功耗模式(IDLE/PWSAVE/PWOFF):休眠微安级耗电;
8. SOP16封装,体积小适配手持鱼饵灯塑胶外壳。

资源分配规划:

- PA0/PA1:红外发射/接收模拟采样;
- PA2:锂电分压ADC低压检测;
- PB0/PB1:两路PWM分别驱动白光/红光LED;
- PB2:实体功能按键(外部中断唤醒);
- PB3:低电告警小红灯;
- Timer0:红外脉冲分时发射计时;
- Timer1:手势信号滤波计时;
- Timer3:12bit PWM调光;
- WDT看门狗防低温死机。

三、鱼饵灯硬件模块

1. 红外手势感应采集模块(发射管+接收管+内置OP放大)
2. 18650锂电+Type-C充电电源模块
3. EN8F1812 SOP16最小主控系统
4. LED恒流调光驱动(白光/红光双路PWM)
5. 按键交互+低压告警指示灯模块
6 电池电压ADC检测模块
7 整机保护(PPTC、TVS、防反接)

分电路详细设计

(1)红外手势感应电路(EN8F1812内置OP0运放)

1. PB4 IO驱动940nm红外发射管,串联220Ω限流电阻,Timer0定时间歇发射(降低功耗);
2. 光电接收管串联10k上拉电阻,信号送入OP0差分输入;
3. 配置OP0增益40倍放大微弱反射电压,输出接入PA0(ADC0);
4. 软件规则:每20ms发射一次红外脉冲,连续5次采样高电平判定有效手势,过滤水面杂光瞬时干扰。

(2)锂电充电与MCU供电

- Type-C 5V输入→TP4056给18650锂电4.2V恒压充电;
- 锂电输出经片内LDO生成3.3V给MCU、感应电路、LED;
- 锂电正极100k+33k精密电阻分压接入PA2(ADC2),实时采集电芯电压;
- 内置LVR配置3.1V低压阈值,低于阈值PB3红灯间歇闪烁告警。

(3)双路LED PWM恒流驱动

白光/红光各配7135恒流芯片,消除锂电压降亮度波动:
- PB0(TIMER3 PWM2)→白光7135使能脚,0~100%占空比三档亮度;
- PB1(TIMER3 PWM3)→红光7135,单独夜钓模式开关;
- PWM频率20kHz,人眼无频闪,适合夜间钓鱼。

(4)交互电路

1. 侧按轻触按键PB2,内置上拉电阻,下降沿外部中断唤醒休眠;
   - 短按:切换红光/白光;
   - 长按2s:开启/关闭爆闪应急;
2. PB3红色指示灯:电池<3.1V每3s闪烁1次;
3. 手势窗前置透明磨砂PC罩,防雨水、防鱼饵污渍遮挡红外。

鱼饵灯BOM清单:

1. 主控:EN8F1812 SOP16 ×1
2. 充电IC:TP4056 ×1
3. 恒流驱动:7135×2(白光/红光各1)
4. 感应器件:940nm红外发射管、TCRT5000接收管
5. 电源:8MHz晶振、18650电池弹片、Type-C母座
6. 保护:1A PPTC、SMF05C TVS、肖特基防反接二极管
7. 光源:3W白光灯珠、1W红光灯、0805告警红灯
8. 结构:手持钓鱼塑胶壳、红外透光前窗、防水硅胶圈

四、EN8F1812芯片程序功能

(1)上电初始化流程

1. 系统时钟配置8MHz,OP0运放40倍增益开启;
2. TIMER0红外脉冲计时、TIMER3开启12bit PWM;
3. ADC多路开启,FVR 1.0V内部基准校准电压采样;
4. WDT看门狗开启,1s喂狗;
5. 读取EEPROM:记忆灯光模式、上次亮度档位;
6. 电池电压判断,低压直接红灯告警。

(2)五大核心运行状态机

状态1:休眠待机(默认30s无操作进入)
1. 关闭PWM、关闭红外发射脉冲,ADC间歇采样;
2. MCU进入PWOFF深度休眠,静态电流<1μA;
3. 唤醒触发:挥手红外信号跳变 / 按键按下外部中断。

状态2:白光照明模式(上饵)
1. 无手势:保持当前PWM亮度;
2. 单次挥手:直接关灯,跳转休眠倒计时;
3. 左右连续滑动手势:亮度循环切换(低30%→中60%→高100%);
4. Timer1计时30s无操作自动熄屏休眠;
5. 短按按键切换红光模式。

状态3:红光夜钓模式(不惊鱼、不炸窝)
1. 白光关闭,仅红光低占空比柔和输出;
2. 挥手同样支持开关灯;
3. 长按2s按键切换爆闪应急。

状态4:应急爆闪模式
红光高频1Hz闪烁,适合夜间钓位遇险警示;任意挥手退出爆闪,返回常规红光。

状态5:低压保护告警
电池电压持续<3.1V,PB3红灯间歇闪烁;
所有灯光最大亮度强制限制30%,延长续航;
充电接入后自动解除低压限制。

(3)手势识别滤波算法
1. 分时发射:仅每20ms开红外发射,其余时间关闭,减少水面反光持续干扰;
2. 多阶采样滤波:单次电压抬升不计,连续5次ADC高电平才判定有效手势;
3. 手势时序区分:
   - 短时间电压突变(<300ms)=单次挥手(开关);
   - 持续1~2s区间高低交替=左右滑动(调亮度);
4. 防抖封锁:识别手势后锁定1.5s,避免手部晃动重复触发。

(4)低功耗优化
1. 休眠切断红外发射、PWM、ADC高频采样;
2. 红外仅间歇脉冲发射,杜绝常亮红外耗电;
3. EEP记忆亮度模式,每次开机无需重新调节;
4. 低压自动降功率,防止电池过放损坏。

五、鱼饵灯方案核心优势

1. 内置双运放OP0:红外微弱反射信号无需外置放大芯片,BOM成本降低;
2. 硬件12bit PWM调光无频闪,夜间人眼舒适,不惊吓鱼群;
3. 多路12bit ADC同时处理手势、电池电压、拓展测温;
4. 多级低功耗休眠,单节18650可连续夜钓8~12小时;
5. 手势+实体双控制,湿鱼饵脏手不用触碰按键,适配钓鱼场景;
6. 三灯光模式(白光/红光/爆闪)覆盖上饵、守窝、应急全场景;
7. SOP16小封装,PCB紧凑适配迷你手持外壳,量产贴片成本低。

XML 地图