一种反馈切断及误报检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种反馈切断及误报检测系统，包括信号触发电路、误触发检测电路、定时电路以及信号合成电路。当空间中没有特定的触发信号存在时，系统处于休眠状态，此时待机功耗几乎为零。当空间中存在触发信号，并且与预偏置电压的和大于总开关开启电压时，电路导通开始工作。误触发检测电路能实现对非特定信号误触发的判断，并能在误触发时切断电路。定时电路能实现电路的定时切断功能，当电路工作时间达到预设时间时切断电路，电路继续休眠。本发明专利技术具有低功耗、高灵敏度、低误报率和电路闭环工作稳定的特点。工作稳定的特点。工作稳定的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种反馈切断及误报检测系统


[0001]本专利技术涉及一种信号控制电路，具体涉一种电路无源唤醒结构。

技术介绍

[0002]随着物联网技术的发展和制作工艺的进步，边远地区无人值守与生物体内微机监测等技术取得了更广泛的应用前景，但同时也将设备的生命周期与电池续航时长紧密关联。目前常用的应对方案有两种，一种是采用可充电电池，这虽然方便，但受环境因素影响；而另一种则是采用无线触发唤醒的传感电路，平时处于休眠状态，仅在接受特定信号后唤醒并进行工作，从而极大减小了功耗，增加了电池工作时长。
[0003]近几年内，国内外已经尝试了许多方式来实现与完善无线传感唤醒技术，目前已经实现了一种基于RFMEMS器件的近零功耗的无线传感唤醒电路，电路前端是集成天线阵列，收集特定频段的信号并经过RF电路产生直流信号，该信号使得MEMS开关闭合，从而接通后端电路，商用电池为工作模块供电。这种方法保证了在休眠状态下电路断开，理想状态下的确实现了近零功耗的要求，但是依然存在一些问题。
[0004]首先，一旦触发信号消失，后端电路将会直接断开，这就导致工作模块完全缺乏缓冲时间，完整的功能实现会受到影响；其次，如果由于意外而非电平触发导致开关闭合，电路中缺乏恰当的识别与应对机制，因而节点会给出错误的信息。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：针对上述现有技术，提出一种近零功耗反馈切断及误报检测系统，以解决现有无源唤醒系统的无法持续工作、定时关闭的技术问题。
[0006]技术方案：一种反馈切断及误报检测系统，包括信号触发电路、误触发检测电路、定时电路以及信号合成电路；
[0007]所述信号触发电路用于根据触发信号控制开关闭合，使商用电池与商用模块供电回路导通，并且所述开关能够在所述信号合成电路反馈的高电平信号下保持闭合；
[0008]所述误触发检测电路用于将所述触发信号或所述信号合成电路反馈的高电平信号与预设信号比较，若所述触发信号或所述信号合成电路反馈的高电平信号大于所述预设信号时，所述误触发检测电路输出高电平信号到所述信号合成电路；
[0009]所述定时电路在所述供电回路导通时开始工作，输出一段固定时间长度的高电平到所述信号合成电路；
[0010]所述信号合成电路用于将所述信号触发电路以及所述定时电路输出信号进行与逻辑运算，当两路输入信号均为高电平时所述信号合成电路输出高电平信号到所述信号触发电路以及所述误触发检测电路。
[0011]进一步的，所述信号触发电路包括预偏置电池以及所述开关；所述预偏置电池的负极作为所述信号触发电路的直流正极输入端，所述预偏置电池的正极连接所述开关的控制端，同时，所述预偏置电池的负极连接所述信号合成电路的输出端。
[0012]进一步的，所述误触发检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和电压比较器；电压比较器的供电端正极和所述商用电池正极相连，电压比较器的供电端负极和开关的一个端子相连，第一电阻连接在电压比较器的供电端正极和反相输入端之间，第二电阻连接在电压比较器的反相输入端和供电端负极之间，第三电阻连接在电压比较器的同相输入端和供电端负极之间，第四电阻连接在电压比较器的供电端正极和电压比较器输出端之间；同时，所述电压比较器的同相输入端连接所述信号触发电路的直流正极输入端。
[0013]进一步的，所述定时电路包括第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容和NE555芯片；NE555芯片的第4脚和第8脚相连，并和所述商用电池正极相连；NE555芯片的第1脚和开关的所述端子相连，NE555芯片的第7脚通过第五电阻和NE555芯片的第4脚、第8脚相连，NE555芯片的第2脚和第6脚相连，NE555芯片的第7脚通过第六电阻和NE555芯片的第2脚、第6脚相连，NE555芯片的第2脚、第6脚与第一电容的正极电性相连，第一电容的负极电性通过第二电容和NE555芯片的第5脚相连，NE555芯片的第1脚通过第二电容和NE555芯片的第5脚相连。
[0014]进一步的，所述信号合成电路包括第七电阻、第八电阻、第一NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第一二极管；第七电阻一端和第一NMOS管的源极相连，另一端和所述商用电池正极相连，第八电阻一端和第三NMOS管的源极相连，另一端和所述商用电池正极相连，第一NMOS管的漏极和第二NMOS管的源极相连，第二NMOS管的漏极和第三NMOS管的漏极相连，第一二极管的正极和第三NMOS管的源极相连；第一二极管的负极作为所述信号合成电路的输出端，和所述预偏置电池的负极相连，第一NMOS管的漏极和NE555芯片的第3脚相连，第二NMOS管的漏极和所述电压比较器的输出端相连。
[0015]进一步的，所述开关为MEMS开关、NMOS管、继电器或BJT晶体管。
[0016]有益效果：1、本专利技术通过采用信号触发电路、多误触发检测电路、定时电路、信号合成电路构成了RF唤醒电路，实现了在接近零功率的模式下(通常可与通用电池泄漏功率相比)实现事件驱动的持续感知工作，即商用模块可以保持休眠状态，此时功耗几乎为零，但仍可实现感兴趣的外部信号触发使其唤醒，仅在感知到该信号且在所需的持续时间内开启高功率有源电子设备，从而克服无线传感系统的能量和寿命限制。
[0017]2、本专利技术通过采用555定时器和电阻、电容的组合构成了单稳态定时电路，启动之后会输出一段设定时长的高电平。这样在触发信号消失后，若后续的商用模块还未完整地实现功能，系统并不会断开电路、强制中断模块工作，仍会保持闭环状态持续供电，直到计时结束才切断电路。
[0018]3、本专利技术通过采用电压比较器构成了误触发检测电路。利用电压比较器，将接收到的信号和预设的基准电压相比，若小于基准电压，则判定为误触发，则输出低电平，系统自动关断。
[0019]4、本专利技术的近零功耗反馈切断及误报检测系统可基于MEMS技术实现，具有低功耗、高检测、低误报、微型化、可调谐唤醒频率、低成本等特点。
附图说明
[0020]图1是实施例1提供的输入信号为射频整流信号的反馈切断及误报检测系统电路
图；
[0021]图2是实施例2提供的输入信号为太阳能板转换信号的反馈切断及误报检测系统电路图；
[0022]图3是实施例3提供的输入信号为MCU控制信号的反馈切断及误报检测系统电路图；
[0023]图4是实施例4提供的控制开关为继电器的反馈切断及误报检测系统电路图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本专利技术做更进一步的解释。
[0025]一种反馈切断及误报检测系统，包括信号触发电路2、误触发检测电路3、定时电路4以及信号合成电路5。信号触发电路2用于根据触发信号控制开关22闭合，使商用电池1与商用模块6供电回路导通，并且开关22能够在信号合成电路5反馈的高电平信号下保持闭合。误触发检测电路3用于将触发信号或信号合成电路5反馈的高电平信号与预设信号比较，若触发信号或信号合成电路5反馈的高电平信号大于预设信号时，误触本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反馈切断及误报检测系统，其特征在于，包括信号触发电路(2)、误触发检测电路(3)、定时电路(4)以及信号合成电路(5)；所述信号触发电路(2)用于根据触发信号控制开关(22)闭合，使商用电池(1)与商用模块(6)供电回路导通，并且所述开关(22)能够在所述信号合成电路(5)反馈的高电平信号下保持闭合；所述误触发检测电路(3)用于将所述触发信号或所述信号合成电路(5)反馈的高电平信号与预设信号比较，若所述触发信号或所述信号合成电路(5)反馈的高电平信号大于所述预设信号时，所述误触发检测电路(3)输出高电平信号到所述信号合成电路(5)；所述定时电路(4)在所述供电回路导通时开始工作，输出一段固定时间长度的高电平到所述信号合成电路(5)；所述信号合成电路(5)用于将所述信号触发电路(2)以及所述定时电路(4)输出信号进行与逻辑运算，当两路输入信号均为高电平时所述信号合成电路(5)输出高电平信号到所述信号触发电路(2)以及所述误触发检测电路(3)。2.根据权利要求1所述的反馈切断及误报检测系统，其特征在于，所述信号触发电路(2)包括预偏置电池(21)以及所述开关(22)；所述预偏置电池(21)的负极作为所述信号触发电路(2)的直流正极输入端，所述预偏置电池(21)的正极连接所述开关(22)的控制端，同时，所述预偏置电池(21)的负极连接所述信号合成电路(5)的输出端。3.根据权利要求2所述的反馈切断及误报检测系统，其特征在于，所述误触发检测电路(3)包括第一电阻(31)、第二电阻(32)、第三电阻(33)、第四电阻(34)和电压比较器(35)；电压比较器(35)的供电端正极和所述商用电池(1)正极相连，电压比较器(35)的供电端负极和开关(22)的一个端子相连，第一电阻(31)连接在电压比较器(35)的供电端正极和反相输入端之间，第二电阻(32)连接在电压比较器(35)的反相输入端和供电端负极之间，第三电阻(33)连接在电压比较器(35)的同相输入端和供电端负极之间，第四电阻(34)连接在电压比较器(35)的供电端正极和电压比较器(35)输出端之间；同时，所述电压比较器(35)的同相输入端连接所述信...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志强，顾豪阳，唐佳逸，吴德法，崔扬，洪阳，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：