一种低功耗电子开关装置和设备控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低功耗电子开关装置，包括电子开关电路、时钟唤醒电路、外部唤醒电路和按键唤醒电路；时钟唤醒电路、外部唤醒电路、按键唤醒电路分别与电子开关电路电性连接，用于控制电子开关电路的通断，从而控制电源与设备的通断以及电源与设备的主控MCU的通断，从而使得设备在待机状态与正常工作状态之间的切换，解决了现有通过主控MCU控制系统低功耗的切换时导致主控MCU使用寿命短、产品开发周期长、主控MCU容易陷入死机状态等问题。本发明专利技术还提供一种低功耗设备控制系统。还提供一种低功耗设备控制系统。还提供一种低功耗设备控制系统。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗电子开关装置和设备控制系统


[0001]本专利技术涉及电子开关，尤其涉及一种低功耗电子开关装置和低功耗设备控制系统。

技术介绍

[0002]对于目前大多数的低功耗电子设备来说，一般通过将MCU采用深度睡眠模式或打嗝模式唤醒的方式实现系统的低功耗。也即，当MCU接收到来自外部的中断信号时MCU再启动并进入正常工作状态，否则MCU一直处于睡眠模式或低功耗模式等。但是这种工作机制，存在以下缺陷：
[0003](1)一般是通过在MCU内部设置相应的软件程序，由软件控制MCU工作模式的切换；而在软件程序开发时由于其控制逻辑较为复杂，需要较长的调试周期，不利于产品快速进入市场；
[0004](2)在实际的使用过程中，当MCU在长期工作后，一旦进入低功耗模式后很难被唤醒，甚至导致MCU处于死机状态，影响用户使用体验；
[0005](3)上述方式由于需要MCU接收中断信号，因此MCU实际上是一直处于工作状态的，相对会缩短MCU的使用寿命；
[0006](4)对于功耗要求较高的设备来说，还需要选用特定专用的芯片作为MCU，对生产商来说，供应链的选择具有局限性。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种低功耗电子开关装置，其能够解决现有技术中系统低功耗控制时存在产品调试周期长、MCU容易陷入死机状态、MCU使用寿命缩短等问题。
[0008]本专利技术的目的之二在于提供一种低功耗设备控制系统，其能够解决现有技术中系统低功耗控制时存在产品调试周期长、MCU容易陷入死机状态、MCU使用寿命缩短等问题。
[0009]本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：
[0010]一种低功耗电子开关装置，包括电子开关电路、时钟唤醒电路、外部唤醒电路和按键唤醒电路；其中，电子开关电路的第一输入端与外部的电源电性连接、第一输出端输出设备供电电源、第二输出端输出主控MCU供电电源；所述时钟唤醒电路、外部唤醒电路、按键唤醒电路分别与电子开关电路电性连接，用于控制电子开关电路的通断，从而控制电源与设备的通断以及电源与设备的主控MCU的通断；
[0011]所述时钟唤醒电路与电子开关电路电性连接，用于当系统内倒计时结束时控制所述电子开关电路接通；所述外部唤醒电路与电子开关电路电性连接，用于接收外部中断信号并根据所述外部中断信号控制电子开关电路接通；所述按键唤醒电路与电子开关电路电性连接，用于当按键被按下时控制电子开关电路接通。
[0012]进一步地，所述电子开关电路包括二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、开关
管Q4、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24和电阻R25；
[0013]二极管D3的正极与外部唤醒电路的输出端电性连接，用于接入第二唤醒信号；二极管D4的正极与时钟唤醒电路的输出端电性连接，用于接入第一唤醒信号；二极管D3的负极、二极管D4的负极均与二极管D5、二极管D6的正极电性连接；电阻R24、电容C13的一端均接地，另一端均接入二极管D5、二极管D6的正极与二极管D3、二极管D4的负极之间；二极管D5和二极管D6的正极与外部按键唤醒电路的输出端电性连接，用于接入第三唤醒信号；
[0014]二极管D5的负极通过电阻R20与三极管Q6的基极电性连接，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极通过电阻R19与开关管Q4的源极电性连接；电阻R21的一端接地、另一端接入电阻R20与三极管Q6的基极之间；
[0015]二极管D6的负极通过电阻R23与三极管Q7的基极电性连接，三极管Q7的发射极接地，三极管Q7的集电极通过电阻R17与开关管Q4的漏极电性连接；电阻R25的一端接地、另一端接入电阻R23与三极管Q7的基极之间；
[0016]电阻R22、电容C12的一端均接地、另一端均接入三极管Q7与三极管Q5的基极之间；三极管Q5的基极接入电阻R17与三级管Q7的集电极之间、发射极接地、集电极通过电阻R18与开关管Q4的漏极电性连接；
[0017]电容C10、电容C11的一端均接地、另一端均与开关管Q4的漏极电性连接；
[0018]电容C8的一端接地、另一端与开关管Q4的栅极电性连接；电容C9、电阻R16的一端均接入电阻R19与开关管Q4的源极之间、另一端均与开关管Q4的栅极电性连接；
[0019]开关管Q4的栅极与电源VABT电性连接，漏极向设备输出设备供电电源VCC_SYS；
[0020]当第一唤醒信号为高电平或第二唤醒信号为高电平时，二极管D3或二极管D4输出的信号VSYS_EN为高电平，三极管Q6与三级管Q7导通，开关管Q4导通，设备接入设备供电电源VCC_SYS并进入正常工作状态；当第三唤醒信号为高电平时，三极管Q6与三极管Q7导通，开关管Q4导通，设备接入设备供电电源VCC_SYS并进入正常工作状态。
[0021]进一步地，开关管Q4为场效应管，其型号为SI2305CDS。
[0022]进一步地，所述外部唤醒电路包括电容C7、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15和三级管Q3；其中，三级管Q3的基极通过电阻R13接入外部中断信号，发射极接入电源VBAT；三极管Q3的集电极与电子开关电路的二极管D3的正极电性连接，用于向电子开关电路输入第二唤醒信号；
[0023]三级管Q3的集电极还通过电阻R14与主控MCU电性连接，用于向主控MCU输入第四控制信号；
[0024]电容C7、电阻R15的一端均接地、另一端均与电阻R14电性连接；
[0025]电阻R12的一端接入电阻R13与三极管Q3的基极之间、另一端与三极管Q3的发射极电性连接；
[0026]当外部中断信号为高电平时，三极管Q3截止，外部唤醒电路的输出端输出的第二唤醒信号为低电平；此时，电子开关电路的二极管D3的输出信号VSYS_EN为低电平，三极管Q6和三级管Q7截止，开关管Q4断开；
[0027]当外部中断信号为低电平时，三极管Q3导通，外部唤醒电路的输出端输出的第二
唤醒信号为高电平；此时，电子开关电路的二极管D3的输出信号VSYS_EN为高电平，三极管Q6和三级管Q7导通，开关管Q4导通。
[0028]进一步地，所述时钟唤醒电路包括时钟芯片U1、电容C3、电容C4、电容C5、电容C8、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R8、电阻R10、电阻R11、三极管Q2和备用纽扣电池BT1；其中，时钟芯片U1的端口3接入电源VBAT，端口3还通过电容C3、电容C4接地，端口4悬空，端口5通过电容C5接地，端口5通过备用纽扣电池BT1接地，端口6接地，端口2悬空，端口8通过电阻R2与设备的主控MCU电性连接，端口1通过电阻R3与设备的主控MCU电性连接，端口7通过电阻R8与三极管Q2的基极电性连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗电子开关装置，其特征在于，包括电子开关电路、时钟唤醒电路、外部唤醒电路和按键唤醒电路；其中，电子开关电路的第一输入端与外部的电源电性连接、第一输出端输出设备供电电源、第二输出端输出主控MCU供电电源；所述时钟唤醒电路、外部唤醒电路、按键唤醒电路分别与电子开关电路电性连接，用于控制电子开关电路的通断，从而控制电源与设备的通断以及电源与设备的主控MCU的通断；所述时钟唤醒电路与电子开关电路电性连接，用于当系统内倒计时结束时控制所述电子开关电路接通；所述外部唤醒电路与电子开关电路电性连接，用于接收外部中断信号并根据所述外部中断信号控制电子开关电路接通；所述按键唤醒电路与电子开关电路电性连接，用于当按键被按下时控制电子开关电路接通。2.根据权利要求1所述的低功耗电子开关装置，其特征在于，所述电子开关电路包括二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、开关管Q4、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24和电阻R25；二极管D3的正极与外部唤醒电路的输出端电性连接，用于接入第二唤醒信号；二极管D4的正极与时钟唤醒电路的输出端电性连接，用于接入第一唤醒信号；二极管D3的负极、二极管D4的负极均与二极管D5、二极管D6的正极电性连接；电阻R24、电容C13的一端均接地，另一端均接入二极管D5、二极管D6的正极与二极管D3、二极管D4的负极之间；二极管D5和二极管D6的正极与外部按键唤醒电路的输出端电性连接，用于接入第三唤醒信号；二极管D5的负极通过电阻R20与三极管Q6的基极电性连接，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极通过电阻R19与开关管Q4的源极电性连接；电阻R21的一端接地、另一端接入电阻R20与三极管Q6的基极之间；二极管D6的负极通过电阻R23与三极管Q7的基极电性连接，三极管Q7的发射极接地，三极管Q7的集电极通过电阻R17与开关管Q4的漏极电性连接；电阻R25的一端接地、另一端接入电阻R23与三极管Q7的基极之间；电阻R22、电容C12的一端均接地、另一端均接入三极管Q7与三极管Q5的基极之间；三极管Q5的基极接入电阻R17与三级管Q7的集电极之间、发射极接地、集电极通过电阻R18与开关管Q4的漏极电性连接；电容C10、电容C11的一端均接地、另一端均与开关管Q4的漏极电性连接；电容C8的一端接地、另一端与开关管Q4的栅极电性连接；电容C9、电阻R16的一端均接入电阻R19与开关管Q4的源极之间、另一端均与开关管Q4的栅极电性连接；开关管Q4的栅极与电源VABT电性连接，漏极向设备输出设备供电电源VCC_SYS；当第一唤醒信号为高电平或第二唤醒信号为高电平时，二极管D3或二极管D4输出的信号VSYS_EN为高电平，三极管Q6与三级管Q7导通，开关管Q4导通，设备接入设备供电电源VCC_SYS并进入正常工作状态；当第三唤醒信号为高电平时，三极管Q6与三极管Q7导通，开关管Q4导通，设备接入设备供电电源VCC_SYS并进入正常工作状态。3.根据权利要求2所述的低功耗电子开关装置，其特征在于，开关管Q4为场效应管，其型号为SI2305CDS。4.根据权利要求2所述的低功耗电子开关装置，其特征在于，所述外部唤醒电路包括电容C7、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15和三级管Q3；其中，三级管Q3的基极通过电阻R13
接入外部中断信号，发射极接入电源VBAT；三极管Q3的集电极与电子开关电路的二极管D3的正极电性连接，用于向电子开关电路输入第二唤醒信号；三级管Q3的集电极还通过电阻R14与主控MCU电性连接，用于向主控MCU输入第四控制信号；电容C7、电阻R15的一端均接地、另一端均与电阻R14电性连接；电阻R12的一端接入电阻R13与三极管Q3的基极之间、另一端与三极管Q3的发射极电性连接；当外部中断信号为高电平时，三极管Q3截止，外部唤醒电路的输出端输出的第二唤醒信号为低电平；此时，电子开关电路的二极管D3的输出信号VSYS_EN为低电平，三极管Q6和三级管Q7截止，开关管Q4断开；当外部中断信号为低电平时，三极管Q3导通，外部唤醒电路的输出端输出的第二唤醒信号为高电平；此时，电子开关电路的二极管D3的输出信号VSYS_EN为高电平，三极管Q6和三级管Q7导通，开关管Q4导通。5.根据权利要求2所述的低功耗电子开关装置，其特征在于，所述时钟唤醒电路包括时钟芯片U1、电容C3、电容C4、电容C5、电容C8、电阻R2、电阻R3、电阻R5、电阻R8、电阻R10、电阻R11、三极管Q2和备用纽扣电池BT1；其中，时钟芯片U1的端口3接入电源VBAT，端口3还通过电容C3、电容C4接地，端口4悬空，端口5通过电容C5接地，端口5通过备用纽扣电池BT1接地，端口6接地，端口2悬空，端口8通过电阻R2与设备的主控MCU电性连接，端口1...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃德迎，徐涛，
申请(专利权)人：深圳市奋达智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：