关于硬件的说明主要包括两个方面：

硬件电路设计和IDT测试。

   （1）硬件电路设计。硬件电路主要包括主控电路，检测电路，无线通信电路，显示电路，主控板供电电路。主控芯片采用STM32F103系列芯片，既能够满足开发要求且价格比较便宜。检测电路主要用来检测无线充电各种状态参数，基本的参数有电流，电压，温度等，需要通过计算得出的参数有时间，充电量等。显示电路的设计主要是为了在设备端能够清楚的了解充电电流，电压，功率等基本参数，及时调整接收设备位置，使得充电效率可以达到最高。无线通信电路主要完成设备与云端的数据交互和指令的穿透。主控板供电单独采用锂电池供电，并且可以通过适配器对锂电池直接进行充电。图1为所设计电路板，图2系统框图。（详细说明见附件文档）（本项目采用的是IDT 5W无线充电开发套件）

图1 主控电路图

图2 系统框图

IDT测试。IDT 5W测试部分是在刚刚收到板子的进行的，其中包括稳定性和充电效率的测试。稳定性的测试主要有三方面的内容，其一，对充电套件发射端与接收端的响应时间进行测试，结论是：如果是在两个模块能够建立通信距离以内，那么接收端的响应时间小于1秒。

其二，对充电距离进行测试，可知，在发射端与接收端未建立通信之前，两者之间的距离不能超过5mm，如果两者之间已经形成能量传递关系，那么它们之间最大距离为10mm，否则能量传输将会中断。其三对充电时间的测试，在进行连续两个小时的充电过程中，充电套件没有发生故障，并且线圈也没有明显发热现象。 关于效率的测试，影响充电效率的因素有很多，比如线圈的粗细，接收端与发射端之间的距离，接收线圈与发射端线圈相对位置，能量信号的频率等等。我们只进行了IDT配套线圈，且满足发射端与接收端的距离与位置关系进行测试的，可以得出最大的效率为82%，通常能维持在75%到80%（此处数据仅仅是通过测量接收端电流电压和供电端电流电压进行计算的，没有考虑发射板接收板自身的功耗）。图2为IDT测试图。

图2 IDT测试图

软件部分的开发分为两个部分，第一部分是主控电路的程序设计，主要包括ADC采集，温度采集，显示程序，无线通信程序以及相关算法等。该部分的软件开发主要应用Keil进行主控代码的编写，其最为核心的内容为硬件采集数据的上传和手机APP控制信号的下传。用到的算法有滤波算法，数据格式转换算法等，图3为主控程序流程图。（代码如果有需要可以开源）

图3 主控流程图

第二部分为手机APP的开发。旨在开发出一款无线充电专用测控端APP，能够对设备进行控制和监测。所用到的开发软件为安卓studio。安装环境后，设计好界面，调用云平台的SDK开发包进行开发。图4，图5为手机APP主界面。

对设备进行调试，并演示设备效果。图6和图7为设备调试过程，图8为所设计的整个设备外观。

图6 设备调试

图7 设备数据监测调试

 图8 所设计无线充电设备主体结构

图9   应用到“智能家居”中的效果图

视频演示

视频地址：http://v.youku.com/v_show/id_XMzEwNDA2MjE4MA==.html?spm=a2h3j.8428770.3416059.1

基于云平台的无线充电状态测控系统研究.pdf