The invention discloses an ultra-low power data acquisition terminal based on MCU, including an embedded microcontroller U1, a USB interface connected to the embedded microcontroller U1, a battery charging management circuit, a signal conditioning and AD conversion circuit of sensors. The invention can automatically or manually cut off the power supply by the data acquisition terminal in the data acquisition gap, thereby ensuring zero power consumption in the data acquisition gap. The power supply cut-off method of the control system is more comprehensive than that of the pure manual power cut-off method, and the power consumption is much lower than that of the sleep or standby mode of the embedded microprocessor.
【技术实现步骤摘要】
一种基于MCU的超低功耗数据采集终端
本专利技术涉及现场数据采集应用领域，具体是一种基于MCU的超低功耗数据采集终端。
技术介绍
在很多应用领域，一方面需要对数据进行采集保存后再进行处理，另一方面需要数据采集仪器具有长时间待机功能，如野外非固定场所的应用场合，数据采集终端只能采用电池供电，数据采集终端的功耗及可长时间工作就显得非常重要。相比于低功耗而言，数据采集及存储较为容易实现。目前的基于嵌入式MCU的低功耗实现方法多采用两种方法：一种方法是：不切断系统电源，采用低功耗的嵌入式微处理器配合微处理器的待机、休眠等功能实现系统的低功耗，这种方法通常可以得到较低的系统功耗，但由于微处理器即使处于休眠及待机状态，仍会消耗能量，同时系统的其他电路也会产生部分的静态消耗电流；另一种方法是加上电源开关通过纯粹人工的方法关断电源开关实现系统的零功耗，但是如果操作人员忘记手动关闭系统电源则会造成可能长时间无用的较大能耗。在电池供电的数据采集系统中，数据采集大多是间歇性的非连续性的，通常一次数据采集后会间隔较长时间再进行下一次采集，所以，在数据采集间歇时间内，如果能将数据采集终端的...
【技术保护点】
1.一种基于MCU的超低功耗数据采集终端，其特征在于：包括有嵌入式微控制器U1，连接于嵌入式微控制器U1上的USB接口、电池充电管理电路和传感器的信号调理及AD转换电路；所述的电池充电管理电路包括有充电芯片U4、低静态电流的LDO线性稳压芯片U3、NPN三极管Q1、NPN三极管Q2、PNP三极管Q3、多个手动控制按键和若干电阻和电容，所述的充电芯片U4的BAT引脚、PNP三极管Q3的发射极均与电池连接接口J1的正极连接，充电芯片U4的CHRG引脚与嵌入式微控制器U1的充电检测接口连接，充电芯片U4的VCC接口分别与USB接口、NPN三极管Q2的基极连接，NPN三极管Q2的集...
【技术特征摘要】
1.一种基于MCU的超低功耗数据采集终端，其特征在于：包括有嵌入式微控制器U1，连接于嵌入式微控制器U1上的USB接口、电池充电管理电路和传感器的信号调理及AD转换电路；所述的电池充电管理电路包括有充电芯片U4、低静态电流的LDO线性稳压芯片U3、NPN三极管Q1、NPN三极管Q2、PNP三极管Q3、多个手动控制按键和若干电阻和电容，所述的充电芯片U4的BAT引脚、PNP三极管Q3的发射极均与电池连接接口J1的正极连接，充电芯片U4的CHRG引脚与嵌入式微控制器U1的充电检测接口连接，充电芯片U4的VCC接口分别与USB接口、NPN三极管Q2的基极连接，NPN三极管Q2的集电极、NPN三极管Q1的集电极、USB接口多个手动控制按键的一端均与PNP三极管Q3的基极连接，NPN三极管Q2的发射极接地，PNP三极管Q3的集电极、NPN三极管Q1的基极均连接LDO线性稳压芯片U3的电源输入端，LDO线性稳压芯片U3的输出端包括有数字电路电源VCC和模拟电路电源AVCC，NPN三极管Q1的发射极与嵌入式微控制器U1的电源自动控制接口连接，多个手动控制按键的另一端均与嵌入式微控制器U1的电源手动控制接口连接，多个手动控制按键的另一端均通过电阻接地；所述的传感器的信号调理及AD转换电路包括有模数转换芯片U5和传感器接口P2，模数转换芯片U5的模拟量输入端与传感器接口P2连接，模数转换芯片U5的数字量输出端与嵌入式微控制器U1的数据采集端连接。2.根据权利要求1所述的一种基于MCU的超低功耗数据采集终端，其特征在于：所述的USB接口包括有USB芯片USB1、电阻R3、电阻R5、电阻R6、瞬态抑制二极管TV3及TV4，所述的电阻R3的一端和电阻R5的一端均与嵌入式微控制器U1对应的USB传输接口连接，电阻R6的一端与接地，电阻R3的另一端、瞬态抑制二极管TV3的一端均与USB芯片USB1的引脚2连接，电阻R5的另一端、瞬态抑制二极管TV4的一端均与USB芯片USB1的引脚3连接，电阻R6的另一端与USB芯片USB1的引脚4连接，瞬态抑制二极管TV3的另一端、瞬态抑制二极管TV4的另一端均接地。3.根据权利要求2所述的一种基于MCU的超低功耗数据采集终端，其特征在于：所述的充电芯片U4的CHRG引脚通过电阻R30与嵌入式微控制器U1的充电检测接口CHRG_DET_O连接，充电芯片U4的CHRG引脚直接与嵌入式微控制器U1的充电检测接口CHRG_DET_I连接,充电芯片U4的CHRG引脚通过电阻R34连接数字电路电源VCC；所述的充电芯片U4的VCC接口通过电阻R28与USB芯片USB1的引脚1连接，充电芯片U4的VCC接口依次通过电阻R28、电阻R26后与NPN三极管Q2的基极连接，充电芯片U4的VCC接口通过电容C17接地，NPN三极管Q2的基极通过电阻R22接地，NPN三极管Q2的集电极通过电阻R23与PNP三极管Q3的基极连接，NPN三极管Q1的集电极通过电...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔爱民，罗少轩，李瑜庆，
申请(专利权)人：蚌埠学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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