一種帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路和控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路和控制方法，該電路包括：三極管Q2和PMOS管Q3，分壓電阻R1、R2和R3，限流電阻R4，上拉電阻R5和按鍵開(kāi)關(guān)；按鍵開(kāi)關(guān)的一端與電池電源、R5的一端以及Q3的源極連接；Q3柵極和R5另一端以及Q2的集電極相連。Q3漏極為系統(tǒng)電源輸出端；Q2的基極和R4的一端相連，Q2的發(fā)射極接地；R4的另一端和R1的一端以及按鍵開(kāi)關(guān)的另一端相連；R1的另一端和I/O口相連；R3的一端和按鍵開(kāi)關(guān)的另一端相連。R3的另一端以及R2的一端與設(shè)備的MCU偵測(cè)腳連接；R2另一端接地。本發(fā)明通過(guò)按鍵開(kāi)關(guān)使設(shè)備在完全斷電的模式下啟動(dòng)，降低帶電池設(shè)備的系統(tǒng)功耗，延長(zhǎng)使用壽命。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路和控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及設(shè)備啟動(dòng)領(lǐng)域，特別涉及一種帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路和控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上的帶電池設(shè)備在進(jìn)入低功耗模式或者在按鍵關(guān)機(jī)的情況下，通常不會(huì)完全斷電以便支持喚醒和對(duì)外界做出反應(yīng)，設(shè)備系統(tǒng)的微處理器MCU會(huì)工作在休眠模式下，這種設(shè)備不完全斷電以及在不完全斷電情況下啟動(dòng)的狀態(tài)通常會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)功耗增加而且會(huì)降低設(shè)備的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路和控制方法，以解決設(shè)備不完全斷電及其啟動(dòng)帶來(lái)的系統(tǒng)功耗增加以及使用壽命降低的問(wèn)題。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路，該電路包括:三極管Q2和PMOS管Q3，分壓電阻R1、R2和R3，限流電阻R4，上拉電阻R5和按鍵開(kāi)關(guān)。按鍵開(kāi)關(guān)的一端與帶電電池設(shè)備的電池電源、上拉電阻R5的一端以及PMOS管Q3的源極連接在一起;
[0005]PMOS管Q3的柵極和上拉電阻R5的另一端以及三極管Q2的集電極分別相連；
[0006]PMOS管Q3的漏極作為帶電池設(shè)備的系統(tǒng)供電電源輸出端；
[0007]三極管Q2的基極和限流電阻R4的一端相連；
[0008]三極管Q2的發(fā)射極接地；
[0009]限流電阻R4的另一端和分壓電阻Rl的一端以及按鍵開(kāi)關(guān)的另一端分別相連；
[0010]分壓電阻Rl的另一端和帶電池設(shè)備的I/O 口相連；
[0011]分壓電阻R3的一端和按鍵開(kāi)關(guān)的另一端相連；
[0012]分壓電阻R3的另一端和分壓電阻R2的一端與帶電池設(shè)備的帶有ADC功能的MCU偵測(cè)引腳連接；
[0013]分壓電阻R2的另一端接地。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，分壓電阻R2和R3的阻值選擇要滿(mǎn)足等式Vl=R2*v2/(R2+R3)，其中，Vl為微處理器MCU偵測(cè)引腳的電壓，V2為電池電源的電壓。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，三極管Q2為NPN型三極管。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該電路還包括與按鍵開(kāi)關(guān)并聯(lián)的第一消抖電容和/或一端連接MCU偵測(cè)引腳、另一端接地的第二消抖電容。
[0017]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，帶電池設(shè)備還包括操作模塊，MCU還包括偵測(cè)模塊，偵測(cè)模塊偵測(cè)操作模塊在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)有無(wú)操作，并將偵測(cè)結(jié)果反饋到I/o 口。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，操作模塊包括觸摸屏和/或功能按鍵。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種基于本發(fā)明一個(gè)方面所述電路的帶電池設(shè)備的控制方法，該方法包括:
[0020]當(dāng)帶電池設(shè)備只放入電池而未開(kāi)機(jī)時(shí)，MCU處于無(wú)電狀態(tài)，MCU偵測(cè)引腳的電壓和MCU的電源電壓均無(wú)狀態(tài)，三極管Q2的基極通過(guò)電阻R4、R3和R2接地，三極管Q2截止，系統(tǒng)供電電源的輸出端無(wú)電，系統(tǒng)處于完全斷電狀態(tài)；
[0021]當(dāng)帶電池設(shè)備需要開(kāi)機(jī)時(shí)，按下按鍵開(kāi)關(guān)，電池電源的輸出使得Q2的基極為高電平，Q2導(dǎo)通，進(jìn)而導(dǎo)致Q3導(dǎo)通，系統(tǒng)供電電源的輸出端給系統(tǒng)MCU上電，進(jìn)而將I/O 口的電平拉高,此時(shí)松開(kāi)按鍵開(kāi)關(guān),系統(tǒng)供電電源的輸出端持續(xù)有電,系統(tǒng)開(kāi)機(jī)；
[0022]當(dāng)帶電池設(shè)備需要關(guān)機(jī)時(shí)，再次按下按鍵開(kāi)關(guān)，當(dāng)MCU偵測(cè)到MCU偵測(cè)引腳的電壓發(fā)生變化，將I/O 口的電平拉低；再次松開(kāi)按鍵開(kāi)關(guān)，三極管Q2的基極通過(guò)電阻R4、R3和R2接地，Q2截止，進(jìn)而導(dǎo)致Q3的截止，系統(tǒng)供電電源的輸出端無(wú)電，系統(tǒng)關(guān)機(jī)并完全斷電。
[0023]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在帶電池設(shè)備開(kāi)機(jī)過(guò)程中，當(dāng)MCU偵測(cè)引腳的電壓滿(mǎn)足V1=R2*V2/(R2+R3)時(shí)，將I/O 口的電平拉高；松開(kāi)按鍵開(kāi)關(guān)后，I/O 口為高電平，且MCU偵測(cè)引腳的電壓變?yōu)閂1=R2*V3/(R2+R3+R1)；
[0024]在所述帶電池設(shè)備關(guān)機(jī)過(guò)程中，再次按下按鍵開(kāi)關(guān)后，當(dāng)MCU偵測(cè)引腳的電壓由V1=R2*V3/(R2+R3+R1)變?yōu)?V1=R2*V2/(R2+R3)時(shí)，將 I/O 口的電平拉低；其中，Vl 為 MCU 的偵測(cè)引腳的電壓，V2為電池電源的電壓，V3為MCU的電源電壓。
[0025]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，帶電池設(shè)備還包括操作模塊，MCU還包括偵測(cè)模塊，該方法還包括:
[0026]系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后，偵測(cè)模塊偵測(cè)帶電池設(shè)備的操作模塊在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)有無(wú)操作，若有，系統(tǒng)供電電源的輸出端持續(xù)有電，系統(tǒng)處于工作狀態(tài)；若無(wú)，MCU將I/O 口的電平拉低，Q2截止，進(jìn)而導(dǎo)致Q3的截止，使系統(tǒng)供電電源的輸出端無(wú)電，系統(tǒng)進(jìn)入完全斷電狀態(tài)。
[0027]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，操作模塊包括觸摸屏和/或功能按鍵。
[0028]本發(fā)明的這種帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路和控制方法，僅通過(guò)按鍵開(kāi)關(guān)就能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的完全斷電，并可以在設(shè)備完全斷電的情況下，通過(guò)按鍵開(kāi)關(guān)控制設(shè)備啟動(dòng)。而且，本發(fā)明還可以通過(guò)預(yù)先設(shè)定一段時(shí)間，在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)MCU的偵測(cè)模塊偵測(cè)設(shè)備操作模塊有無(wú)操作行為，當(dāng)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)，沒(méi)有操作時(shí)，調(diào)整設(shè)備I/O的電平，使得設(shè)備進(jìn)入完全斷電狀態(tài)，延長(zhǎng)系統(tǒng)電池電源的續(xù)航能力。由此，本技術(shù)方案能夠降低系統(tǒng)功耗，保護(hù)設(shè)備并延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路圖；
[0030]圖2是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的一種帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路圖；
[0031]圖3是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例提供的一種帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0033]本發(fā)明的核心思想是，當(dāng)按鍵開(kāi)關(guān)按下關(guān)機(jī)后，通過(guò)MCU控制使設(shè)備完全斷電?；蛘咴谠O(shè)備完全斷電的情況下，通過(guò)按鍵開(kāi)關(guān)配合MCU控制設(shè)備啟動(dòng)，降低系統(tǒng)的功耗，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。
[0034]具體實(shí)施例一
[0035]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路圖。參見(jiàn)圖1，該電路包括:三極管Q2和PMOS管Q3，分壓電阻Rl、R2和R3，限流電阻R4，上拉電阻R5和按鍵開(kāi)關(guān)SI。按鍵開(kāi)關(guān)SI的一端與帶電電池設(shè)備的電池電源、上拉電阻R5的一端以及PMOS管Q3的源極連接在一起。
[0036]PMOS管Q3的柵極和上拉電阻R5的另一端以及三極管Q2的集電極分別相連；PM0S管Q3的漏極作為帶電池設(shè)備的系統(tǒng)供電電源輸出端，該供電電源輸出端一般連接電源管理芯片，系統(tǒng)供電電源輸出端有電流輸出時(shí)，電源管理芯片可以為MCU上電。
[0037]三極管Q2的基極和限流電阻R4的一端相連；
[0038]三極管Q2的發(fā)射極接地；
[0039]限流電阻R4的另一端和分壓電阻Rl的一端以及按鍵開(kāi)關(guān)的另一端分別相連；
[0040]分壓電阻Rl的另一端和帶電池設(shè)備的I/O 口相連；
[0041]分壓電阻R3的一端和按鍵開(kāi)關(guān)SI的另一端相連；
[0042]分壓電阻R3的另一端和分壓電阻R2的一端與帶電池設(shè)備的帶有ADC功能的MCU偵測(cè)引腳連接；
[0043]分壓電阻R2的另一端接地。
[0044]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，分壓電阻R2和R3的阻值選擇要滿(mǎn)足等式V1=R2*V2/(R2+R3)，其中，Vl為微處理器MCU偵測(cè)引腳的電壓，V2為電池電源的電壓。
[0045]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，三極管Q2為NPN型三極管，且型號(hào)為2N3904G。
[0046]可以理解，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，應(yīng)根據(jù)具體的電路選擇三極管Q2的型號(hào)，并不限于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的2N3904G型號(hào)的三極管。
[0047]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，PMOS管Q3的型號(hào)為BSS84LT1G?？梢岳斫?，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，應(yīng)根據(jù)具體的電路進(jìn)行選擇PMOS管Q3的型號(hào)，并不限于本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的BSS84LT1G型號(hào)的PMOS管。
[0048]參見(jiàn)圖1，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)系統(tǒng)電源的需要經(jīng)過(guò)電源轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)換成MCU所需的電源電壓V3，Q3為P溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，即PMOS管。SI為按鍵開(kāi)關(guān)。
[0049]本發(fā)明這種帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路具體的工作過(guò)程為:當(dāng)設(shè)備只放入電池而未開(kāi)機(jī)時(shí)，由于系統(tǒng)的MCU處于無(wú)電狀態(tài)，MCU偵測(cè)引腳的電壓和MCU的電源電壓均無(wú)狀態(tài)，三極管Q2的基極通過(guò)電阻R4、R3和R2接地，三極管Q2截止。三極管Q2截止導(dǎo)致PMOS管Q3截止，Q3截止導(dǎo)致系統(tǒng)供電電源的輸出端沒(méi)有電流，此時(shí)系統(tǒng)處于完全斷電狀態(tài)。
[0050]參見(jiàn)圖1，當(dāng)需要開(kāi)機(jī)時(shí)，按下按鍵開(kāi)關(guān)SI，Q2的基極變?yōu)楦唠娖剑?dāng)Q2的基極電壓大于Q2的導(dǎo)通電壓時(shí)，Q2導(dǎo)通。Q2導(dǎo)通導(dǎo)致Q3導(dǎo)通，系統(tǒng)供電電源的輸出端給系統(tǒng)MCU上電，MCU上電工作后第一時(shí)間偵測(cè)MCU偵測(cè)引腳的電壓狀態(tài)，當(dāng)MCU偵測(cè)引腳的電壓滿(mǎn)足V1=R2*V2/(R2+R3)時(shí)，將I/O 口的電平拉高，此時(shí)松開(kāi)按鍵開(kāi)關(guān)SI。SI斷開(kāi)后，由于I/O 口為高電平，因此Q2的基極仍為高電平，Q2還是導(dǎo)通的，Q2導(dǎo)通導(dǎo)致Q3導(dǎo)通，此時(shí)系統(tǒng)供電電源的輸出端持續(xù)有電。MCU偵測(cè)引腳的電壓變?yōu)閂1=R2*V3/(R2+R3+R1)，其中，V3為MCU的電源電壓。
[0051]參見(jiàn)圖1，當(dāng)需要關(guān)機(jī)時(shí)，再次按下按鍵開(kāi)關(guān)SI，當(dāng)MCU偵測(cè)到MCU偵測(cè)引腳的電壓由V1=R2*V3/(R2+R3+R1)變?yōu)閂1=R2*V2/(R2+R3)時(shí)，將I/O 口的電平拉低，變?yōu)榈碗娖健．?dāng)再次松開(kāi)按鍵開(kāi)關(guān)SI時(shí)，Q2的基極通過(guò)電阻R4，R3和R2接地，此時(shí)Q2截止。Q2截止導(dǎo)致Q3的截止，因此系統(tǒng)供電電源的輸出端無(wú)電，系統(tǒng)又恢復(fù)到完全斷電的狀態(tài)。
[0052]本發(fā)明提供的這種帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路只通過(guò)按鍵開(kāi)關(guān)就能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的完全斷電，并能在設(shè)備完全斷電的情況下，通過(guò)按鍵開(kāi)關(guān)使設(shè)備啟動(dòng)。降低系統(tǒng)功耗，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
[0053]具體實(shí)施例二
[0054]圖2是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例提供的一種帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路圖，參見(jiàn)圖2，該電路包括:三極管Q2和PMOS管Q3，分壓電阻Rl、R2和R3，限流電阻R4，上拉電阻R5和按鍵開(kāi)關(guān)。按鍵開(kāi)關(guān)SI的一端與帶電電池設(shè)備的電池電源、上拉電阻R5的一端以及PMOS管Q3的源極連接在一起；
[0055]PMOS管Q3的柵極和上拉電阻R5的另一端以及三極管Q2的集電極分別相連；
[0056]PMOS管Q3的漏極作為帶電池設(shè)備的系統(tǒng)供電電源輸出端；該供電電源輸出端連接電源管理芯片，系統(tǒng)供電電源輸出端有電流輸出時(shí)，電源管理芯片可以為MCU上電；
[0057]三極管Q2的基極和限流電阻R4的一端相連；
[0058]三極管Q2的發(fā)射極接地；
[0059]限流電阻R4的另一端和分壓電阻Rl的一端以及按鍵開(kāi)關(guān)SI的另一端分別相連；
[0060]分壓電阻Rl的另一端和帶電池設(shè)備的I/O 口相連；
[0061]分壓電阻R3的一端和按鍵開(kāi)關(guān)SI的另一端相連。
[0062]分壓電阻R3的另一端和分壓電阻R2的一端與帶電池設(shè)備的帶有ADC功能的MCU偵測(cè)引腳連接；
[0063]分壓電阻R2的另一端接地。
[0064]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，分壓電阻R2和R3的阻值選擇要滿(mǎn)足等式V1=R2*V2/(R2+R3)，其中，Vl為微處理器MCU偵測(cè)引腳的電壓，V2為電池電源的電壓。
[0065]由于機(jī)械開(kāi)關(guān)斷開(kāi)和閉合時(shí)，可能會(huì)有瞬間的抖動(dòng)。在本實(shí)施例中，利用電容的放電延時(shí)以及濾波作用實(shí)現(xiàn)硬件消抖，克服按鍵開(kāi)關(guān)機(jī)械抖動(dòng)帶來(lái)的不利影響。即該電路還包括與按鍵開(kāi)關(guān)SI并聯(lián)的第一消抖電容Cl和一端連接MCU偵測(cè)引腳、另一端接地的第二消抖電容C2。第一消抖電容Cl可以使開(kāi)關(guān)兩端的電壓變化更平滑；同時(shí)由于MCU偵測(cè)引腳用于檢測(cè)電壓變化，第二消抖電容C2可以消除偵測(cè)線(xiàn)路上的干擾，提高偵測(cè)準(zhǔn)確性。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以單設(shè)與按鍵開(kāi)關(guān)SI并聯(lián)的第一消抖電容Cl，也可以單設(shè)一端連接MCU偵測(cè)引腳、另一端接地的第二消抖電容C2。
[0066]在本實(shí)施例中，這種帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路具體的工作過(guò)程為:當(dāng)設(shè)備只放入電池而未開(kāi)機(jī)時(shí)，由于系統(tǒng)的MCU處于無(wú)電狀態(tài)，MCU偵測(cè)引腳的電壓和MCU的電源電壓均無(wú)狀態(tài)，三極管Q2的基極通過(guò)電阻R4、R3和R2接地，三極管Q2截止。三極管Q2截止導(dǎo)致PMOS管Q3截止，Q3截止導(dǎo)致系統(tǒng)供電電源的輸出端沒(méi)有電流，此時(shí)系統(tǒng)處于完全斷電狀態(tài)。
[0067]參見(jiàn)圖2，當(dāng)需要開(kāi)機(jī)時(shí)，按下按鍵開(kāi)關(guān)SI，Q2的基極變?yōu)楦唠娖?，?dāng)Q2基極電壓大于Q2的導(dǎo)通電壓時(shí)，Q2導(dǎo)通。Q2導(dǎo)通導(dǎo)致Q3導(dǎo)通，系統(tǒng)供電電源的輸出端給系統(tǒng)MCU上電，MCU上電工作后第一時(shí)間偵測(cè)MCU偵測(cè)引腳的電壓狀態(tài)，當(dāng)MCU偵測(cè)引腳的電壓滿(mǎn)足V1=R2*V2/(R2+R3)時(shí)，將I/O 口的電平拉高，此時(shí)松開(kāi)按鍵開(kāi)關(guān)SI。SI斷開(kāi)后，由于I/O 口為高電平，因此Q2的基極仍為高電平，Q2還是導(dǎo)通的，Q2導(dǎo)通導(dǎo)致Q3導(dǎo)通，此時(shí)系統(tǒng)供電電源的輸出端持續(xù)有電，MCU偵測(cè)引腳的電壓變?yōu)閂1=R2*V3/(R2+R3+R1)。其中，V3為MCU的電源電壓。
[0068]參見(jiàn)圖2，當(dāng)需要關(guān)機(jī)時(shí)，再次按下按鍵開(kāi)關(guān)SI，當(dāng)MCU偵測(cè)到MCU偵測(cè)引腳的電壓由V1=R2*V3/(R2+R3+R1)變?yōu)閂1=R2*V2/(R2+R3)時(shí)，將I/O 口的電平拉低，變?yōu)榈碗娖?。?dāng)再次松開(kāi)按鍵開(kāi)關(guān)SI時(shí)，Q2的基極通過(guò)電阻R4，R3和R2接地，此時(shí)Q2截止。Q2截止導(dǎo)致Q3的截止，因此系統(tǒng)供電電源的輸出端無(wú)電，系統(tǒng)又恢復(fù)到完全斷電的狀態(tài)。
[0069]具體實(shí)施例三
[0070]圖3是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例提供的一種帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路圖。
[0071]參見(jiàn)圖3，在本實(shí)施例中，所述帶電池設(shè)備還包括操作模塊，例如觸摸屏、功能按鍵等，MCU還包括偵測(cè)模塊，偵測(cè)模塊用于偵測(cè)操作模塊在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)有無(wú)操作，并將偵測(cè)結(jié)果反饋到I/O 口。圖3中未畫(huà)出帶電池設(shè)備的操作模塊，但畫(huà)出了 MCU的偵測(cè)模塊。參見(jiàn)圖3，本發(fā)明的這種用于帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路包括:三極管Q2和PMOS管Q3，分壓電阻Rl、R2和R3，限流電阻R4，上拉電阻R5和按鍵開(kāi)關(guān)。
[0072]按鍵開(kāi)關(guān)SI的一端與帶電電池設(shè)備的電池電源、上拉電阻R5的一端以及PMOS管Q3的源極連接在一起；
[0073]PMOS管Q3的柵極和上拉電阻R5的另一端以及三極管Q2的集電極分別相連；
[0074]PMOS管Q3的漏極作為帶電池設(shè)備的系統(tǒng)供電電源輸出端；該供電電源輸出端連接電源管理芯片，系統(tǒng)供電電源輸出端有電流輸出時(shí)，電源管理芯片為MCU上電。
[0075]三極管Q2的基極和限流電阻R4的一端相連；
[0076]三極管Q2的發(fā)射極接地；
[0077]限流電阻R4的另一端和分壓電阻Rl的一端以及按鍵開(kāi)關(guān)SI的另一端分別相連；
[0078]分壓電阻Rl的另一端和帶電池設(shè)備的I/O 口相連；
[0079]分壓電阻R3的一端和按鍵開(kāi)關(guān)SI的另一端相連。
[0080]分壓電阻R3的另一端和分壓電阻R2的一端與帶電池設(shè)備的帶有ADC功能的MCU偵測(cè)引腳連接；
[0081]分壓電阻R2的另一端接地。
[0082]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，分壓電阻R2和R3的阻值選擇要滿(mǎn)足等式V1=R2*V2/(R2+R3)，其中，Vl為微處理器MCU偵測(cè)引腳的電壓，V2為電池電源的電壓。
[0083]由于機(jī)械開(kāi)關(guān)斷開(kāi)和閉合時(shí)，可能會(huì)有瞬間的抖動(dòng)。在本實(shí)施例中，利用電容的放電延時(shí)以及濾波作用實(shí)現(xiàn)硬件消抖，克服按鍵開(kāi)關(guān)機(jī)械抖動(dòng)帶來(lái)的不利影響。即該電路還包括與按鍵開(kāi)關(guān)SI并聯(lián)的第一消抖電容Cl和一端連接MCU偵測(cè)引腳、另一端接地的第二消抖電容C2。第一消抖電容Cl可以使開(kāi)關(guān)兩端的電壓變化更平滑；同時(shí)由于MCU偵測(cè)引腳用于檢測(cè)電壓變化，第二消抖電容C2可以消除偵測(cè)線(xiàn)路上的干擾，提高偵測(cè)準(zhǔn)確性。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以單設(shè)與按鍵開(kāi)關(guān)SI并聯(lián)的第一消抖電容Cl，也可以單設(shè)一端連接MCU偵測(cè)引腳、另一端接地的第二消抖電容C2。
[0084]參見(jiàn)圖3，在本實(shí)施例中，該帶電池設(shè)備還包括操作模塊，設(shè)備的MCU還包括偵測(cè)模塊，偵測(cè)模塊用于偵測(cè)操作模塊在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)有無(wú)操作，并將偵測(cè)結(jié)果反饋到設(shè)備的I/O 口。
[0085]該電路的具體工作過(guò)程為:當(dāng)需要開(kāi)機(jī)時(shí)，按下按鍵開(kāi)關(guān)SI，三極管Q2的基極變?yōu)楦唠娖?，?dāng)Q2的基極電壓大于Q2的導(dǎo)通電壓時(shí)，三極管Q2導(dǎo)通。Q2導(dǎo)通導(dǎo)致Q3導(dǎo)通，使得系統(tǒng)供電電源的輸出端給系統(tǒng)MCU上電，MCU上電工作后第一時(shí)間偵測(cè)MCU偵測(cè)引腳的電壓狀態(tài)，當(dāng)MCU偵測(cè)引腳的電壓滿(mǎn)足V1=R2*V2/(R2+R3)時(shí)，將I/O 口的電平拉高，此時(shí)松開(kāi)按鍵開(kāi)關(guān)SI。SI斷開(kāi)后，由于I/O 口為高電平，因此三極管Q2的基極仍為高電平，Q2還是導(dǎo)通的，Q2導(dǎo)通導(dǎo)致Q3導(dǎo)通，此時(shí)系統(tǒng)供電電源的輸出端持續(xù)有電，MCU偵測(cè)引腳的電壓變?yōu)閂1=R2*V3/(R2+R3+R1)。其中，V3為MCU的電源電壓。
[0086]當(dāng)需要關(guān)機(jī)時(shí)，再次按下按鍵開(kāi)關(guān)SI，當(dāng)MCU偵測(cè)到MCU偵測(cè)引腳的電壓由V1=R2*V3/(R2+R3+R1)變?yōu)閂1=R2*V2/(R2+R3)時(shí)，將I/O 口的電平拉低，變?yōu)榈碗娖?。?dāng)再次松開(kāi)按鍵開(kāi)關(guān)SI時(shí)，三極管Q2的基極通過(guò)電阻R4，R3和R2接地，此時(shí)Q2截止。Q2截止導(dǎo)致Q3的截止，因此系統(tǒng)供電電源的輸出端無(wú)電，系統(tǒng)又恢復(fù)到完全斷電的狀態(tài)。
[0087]本實(shí)施例的電路由于設(shè)置了偵測(cè)模塊，因此可以實(shí)現(xiàn)帶電池設(shè)備在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)無(wú)操作的自動(dòng)斷電關(guān)機(jī)功能。參見(jiàn)圖3，設(shè)備的I/O 口和MCU的偵測(cè)模塊相連，MCU和設(shè)備的電源管理芯片相連。通過(guò)帶電池設(shè)備MCU的偵測(cè)模塊，去偵測(cè)帶電池設(shè)備的操作模塊在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)有無(wú)操作，并將偵測(cè)結(jié)果反饋到設(shè)備的I/O 口。MCU根據(jù)偵測(cè)結(jié)果調(diào)整設(shè)備的I/0口的電平從而實(shí)現(xiàn)帶電池設(shè)備在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)無(wú)操作的自動(dòng)斷電關(guān)機(jī)功能。例如該帶電池設(shè)備可以是帶有觸摸屏的電子設(shè)備，例如手機(jī)、平板電腦等，偵測(cè)模塊可以偵測(cè)觸摸屏上一定時(shí)間段內(nèi)(可以理解成屏保啟動(dòng)的預(yù)設(shè)時(shí)間，例如5s, 10s, 15s, 30s, lmin, 2min, 5min)有無(wú)觸摸操作(可以通過(guò)偵測(cè)觸摸屏的電容變化來(lái)確定觸摸屏上有無(wú)操作)，如果偵測(cè)到觸摸屏在一段時(shí)間內(nèi)都沒(méi)有操作，則可以判定用戶(hù)未使用該設(shè)備，此時(shí)MCU根據(jù)該結(jié)果將該設(shè)備的I/O 口的電平拉低(相當(dāng)于偵測(cè)模塊反饋偵測(cè)結(jié)果至I/O 口)，變?yōu)榈碗娖?，三極管Q2的基極通過(guò)電阻R4，R3和R2接地，此時(shí)Q2截止。Q2截止導(dǎo)致Q3的截止，進(jìn)而使得系統(tǒng)供電電源的輸出端無(wú)電，系統(tǒng)進(jìn)入完全斷電的狀態(tài)，即帶電池設(shè)備自動(dòng)進(jìn)入了“低功耗待機(jī)模式”；當(dāng)然，如果偵測(cè)到觸摸屏在一定時(shí)間段內(nèi)有操作，則I/O 口的電平維持為高電平，系統(tǒng)供電電源的輸出端持續(xù)有電，系統(tǒng)處于工作狀態(tài)。其中，該“低功耗待機(jī)模式”是一種零功耗關(guān)機(jī)模式，當(dāng)用戶(hù)需要帶電池設(shè)備重新工作時(shí)，需要將其從“低功耗待機(jī)模式”喚醒至工作模式，這種喚醒操作實(shí)際上是一種重新開(kāi)機(jī)的過(guò)程，該重新開(kāi)機(jī)的過(guò)程耗時(shí)非常短，對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，該過(guò)程與傳統(tǒng)的待機(jī)喚醒差別不大，因此不會(huì)帶來(lái)不便的體驗(yàn)。再例如該帶電池設(shè)備為帶有功能按鍵的設(shè)備，例如藍(lán)牙耳機(jī)等，偵測(cè)模塊可以偵測(cè)該設(shè)備的功能按鍵處在一定時(shí)間段內(nèi)有無(wú)按鍵操作(可以通過(guò)偵測(cè)按鍵電路的電流或電壓變化來(lái)確定有無(wú)按鍵操作)，如果偵測(cè)到該設(shè)備的功能按鍵處在一段時(shí)間內(nèi)都沒(méi)有按鍵操作，則可以判定用戶(hù)未使用該設(shè)備，此時(shí)MCU根據(jù)該結(jié)果將該設(shè)備的I/O 口的電平拉低，變?yōu)榈碗娖?，三極管Q2的基極通過(guò)電阻R4，R3和R2接地，此時(shí)Q2截止。Q2截止導(dǎo)致Q3的截止，進(jìn)而使得系統(tǒng)供電電源的輸出端無(wú)電，系統(tǒng)進(jìn)入完全斷電的狀態(tài)，即帶電池設(shè)備自動(dòng)進(jìn)入了“低功耗待機(jī)模式”，即零功耗關(guān)機(jī)模式。
[0088]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種基于本發(fā)明一個(gè)方面所述電路的帶電池設(shè)備的控制方法，該方法包括:當(dāng)帶電池設(shè)備只放入電池而未開(kāi)機(jī)時(shí)，MCU處于無(wú)電狀態(tài)，MCU偵測(cè)引腳的電壓和MCU的電源電壓均無(wú)狀態(tài)，三極管Q2的基極通過(guò)電阻R4、R3和R2接地，三極管Q2截止，系統(tǒng)供電電源的輸出端無(wú)電，系統(tǒng)處于完全斷電狀態(tài)；
[0089]當(dāng)帶電池設(shè)備需要開(kāi)機(jī)時(shí)，按下按鍵開(kāi)關(guān)，電池電源的輸出使得Q2的基極為高電平，Q2導(dǎo)通，進(jìn)而導(dǎo)致Q3導(dǎo)通，系統(tǒng)供電電源的輸出端給系統(tǒng)MCU上電，進(jìn)而將I/O 口的電平拉高,此時(shí)松開(kāi)按鍵開(kāi)關(guān),系統(tǒng)供電電源的輸出端持續(xù)有電,系統(tǒng)開(kāi)機(jī)；
[0090]當(dāng)帶電池設(shè)備需要關(guān)機(jī)時(shí)，再次按下按鍵開(kāi)關(guān)，當(dāng)MCU偵測(cè)到MCU偵測(cè)引腳的電壓發(fā)生變化，將I/o 口的電平拉低；再次松開(kāi)按鍵開(kāi)關(guān)，三極管Q2的基極通過(guò)電阻R4、R3和R2接地，Q2截止，進(jìn)而導(dǎo)致Q3的截止，系統(tǒng)供電電源的輸出端無(wú)電，系統(tǒng)關(guān)機(jī)并完全斷電。
[0091]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在帶電池設(shè)備開(kāi)機(jī)過(guò)程中，當(dāng)MCU偵測(cè)引腳的電壓滿(mǎn)足V1=R2*V2/(R2+R3)時(shí)，將I/O 口的電平拉高；松開(kāi)按鍵開(kāi)關(guān)后，I/O 口為高電平，且MCU偵測(cè)引腳的電壓變?yōu)閂1=R2*V3/(R2+R3+R1)；
[0092]在所述帶電池設(shè)備關(guān)機(jī)過(guò)程中，再次按下按鍵開(kāi)關(guān)后，當(dāng)MCU偵測(cè)引腳的電壓由V1=R2*V3/(R2+R3+R1)變?yōu)?V1=R2*V2/(R2+R3)時(shí)，將 I/O 口的電平拉低；其中，Vl 為 MCU 的偵測(cè)引腳的電壓，V2為電池電源的電壓，V3為MCU的電源電壓。
[0093]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，帶電池設(shè)備還包括操作模塊，MCU還包括偵測(cè)模塊，該方法還包括:
[0094]系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后，偵測(cè)模塊偵測(cè)帶電池設(shè)備的操作模塊在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)有無(wú)操作，若有，系統(tǒng)供電電源的輸出端持續(xù)有電，系統(tǒng)處于工作狀態(tài)；若無(wú)，MCU將I/O 口的電平拉低，Q2截止，進(jìn)而導(dǎo)致Q3的截止，使系統(tǒng)供電電源的輸出端無(wú)電，系統(tǒng)進(jìn)入完全斷電狀態(tài)，帶電池設(shè)備相當(dāng)于自動(dòng)進(jìn)入零功耗待機(jī)模式。其中MCU可以選用帶有偵測(cè)判斷功能的芯片，例如Nuvoton公司的NUC123SD4AN0或者CSR公司的藍(lán)牙芯片CSR8670。電源管理芯片可以是常用的芯片，例如美信的MAX77686PWM電源管理芯片或者飛利浦的PCF50626PMU。。
[0095]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，操作模塊包括觸摸屏和/或功能按鍵。
[0096]綜上所述，本發(fā)明的這種帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路和控制方法，通過(guò)按鍵開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的完全斷電，并能在設(shè)備完全斷電的情況下通過(guò)按鍵開(kāi)關(guān)使設(shè)備啟動(dòng)。而且，本發(fā)明還可以通過(guò)預(yù)先設(shè)定一段時(shí)間，在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)偵測(cè)設(shè)備的操作模塊有無(wú)操作行為，當(dāng)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)沒(méi)有操作時(shí)調(diào)整設(shè)備I/O的電平，使設(shè)備進(jìn)入完全斷電狀態(tài)，延長(zhǎng)系統(tǒng)電池電源的續(xù)航能力。由此降低系統(tǒng)功耗，保護(hù)設(shè)備并延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。
[0097]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶電池設(shè)備的斷電啟動(dòng)電路，其特征在于，所述電路包括:三極管Q2和PMOS管Q3，分壓電阻R1、R2和R3，限流電阻R4，上拉電阻R5和按鍵開(kāi)關(guān)； 所述按鍵開(kāi)關(guān)的一端與所述帶電電池設(shè)備的電池電源、所述上拉電阻R5的一端以及所述PMOS管Q3的源極連接在一起； 所述PMOS管Q3的柵極和所述上拉電阻R5的另一端以及所述三極管Q2的集電極分別相連； 所述PMOS管Q3的漏極作為所述帶電池設(shè)備的系統(tǒng)供電電源輸出端； 所述三極管Q2的基極和所述限流電阻R4的一端相連； 所述三極管Q2的發(fā)射極接地； 所述限流電阻R4的另一端和所述分壓電阻Rl的一端以及所述按鍵開(kāi)關(guān)的另一端分別相連； 所述分壓電阻Rl的另一端和所述帶電電池設(shè)備的I/O 口相連； 所述分壓電阻R3的一端和所述按鍵開(kāi)關(guān)的另一端相連； 所述分壓電阻R3的另一端和所述分壓電阻R2的一端與所述帶電池設(shè)備的帶有ADC功能的MCU偵測(cè)引腳連接； 所述分壓電阻R2的另一端接地。
2.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述分壓電阻R2和R3的阻值選擇要滿(mǎn)足等式V1=R2*V2/(R2+R3)，其中， Vl為所述微處理器MCU偵測(cè)引腳的電壓，V2為電池電源的電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述三極管Q2為NPN型三極管。
4.如權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于，所述電路還包括與按鍵開(kāi)關(guān)并聯(lián)的第一消抖電容和/或一端連接MCU偵測(cè)引腳、另一端接地的第二消抖電容。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電路，其特征在于，所述帶電池設(shè)備還包括操作模塊，所述MCU還包括偵測(cè)模塊，所述偵測(cè)模塊偵測(cè)所述操作模塊在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)有無(wú)操作，并將偵測(cè)結(jié)果反饋到所述I/O 口。
6.如權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于，所述操作模塊包括觸摸屏和/或功能按鍵。
7.一種基于權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述電路的帶電池設(shè)備的控制方法，其特征在于，所述方法包括: 當(dāng)所述帶電池設(shè)備只放入電池而未開(kāi)機(jī)時(shí)，MCU處于無(wú)電狀態(tài)，MCU偵測(cè)引腳的電壓和MCU的電源電壓均無(wú)狀態(tài)，三極管Q2的基極通過(guò)電阻R4、R3和R2接地，三極管Q2截止，系統(tǒng)供電電源的輸出端無(wú)電，系統(tǒng)處于完全斷電狀態(tài)； 當(dāng)所述帶電池設(shè)備需要開(kāi)機(jī)時(shí)，按下按鍵開(kāi)關(guān)，電池電源的輸出使得Q2的基極為高電平，Q2導(dǎo)通，進(jìn)而導(dǎo)致Q3導(dǎo)通，系統(tǒng)供電電源的輸出端給系統(tǒng)MCU上電，進(jìn)而將I/O 口的電平拉高,此時(shí)松開(kāi)按鍵開(kāi)關(guān),系統(tǒng)供電電源的輸出端持續(xù)有電,系統(tǒng)開(kāi)機(jī)； 當(dāng)所述帶電池設(shè)備需要關(guān)機(jī)時(shí)，再次按下按鍵開(kāi)關(guān)，當(dāng)MCU偵測(cè)到MCU偵測(cè)引腳的電壓發(fā)生變化，將I/O 口的電平拉低；再次松開(kāi)按鍵開(kāi)關(guān)，三極管Q2的基極通過(guò)電阻R4、R3和R2接地，Q2截止，進(jìn)而導(dǎo)致Q3的截止，系統(tǒng)供電電源的輸出端無(wú)電，系統(tǒng)關(guān)機(jī)并完全斷電。
8.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于， 在所述帶電池設(shè)備開(kāi)機(jī)過(guò)程中，當(dāng)MCU偵測(cè)引腳的電壓滿(mǎn)足V1=R2*V2/(R2+R3)時(shí)，將I/o 口的電平拉高；松開(kāi)按鍵開(kāi)關(guān)后，I/O 口為高電平，且MCU偵測(cè)引腳的電壓變?yōu)閂1=R2*V3/(R2+R3+R1)； 在所述帶電池設(shè)備關(guān)機(jī)過(guò)程中，再次按下按鍵開(kāi)關(guān)后，當(dāng)MCU偵測(cè)引腳的電壓由V1=R2*V3/(R2+R3+R1)變?yōu)?V1=R2*V2/(R2+R3)時(shí)，將 I/O 口的電平拉低； 其中，Vl為MCU的偵測(cè)引腳的電壓，V2為電池電源的電壓，V3為MCU的電源電壓。
9.如權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述帶電池設(shè)備還包括操作模塊，所述MCU還包括偵測(cè)模塊,所述方法還包括: 系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后，所述偵測(cè)模塊偵測(cè)所述帶電池設(shè)備的操作模塊在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)有無(wú)操作，若有，系統(tǒng)供電電源的輸出端持續(xù)有電，系統(tǒng)處于工作狀態(tài)；若無(wú)，MCU將I/O 口的電平拉低，Q2截止，進(jìn)而導(dǎo)致Q3的截止，使系統(tǒng)供電電源的輸出端無(wú)電，系統(tǒng)進(jìn)入完全斷電狀態(tài)。
10.如權(quán)利要求9所述的控制方法， 其特征在于，所述操作模塊包括觸摸屏和/或功能按鍵。
【文檔編號(hào)】H03K19/08GK103713724SQ201310711732
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】鄧雪冰, 杜洋 申請(qǐng)人:青島歌爾聲學(xué)科技有限公司