CN107741865B - 一种能自唤醒的待机***及待机方法 - Google Patents

一种能自唤醒的待机***及待机方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能自唤醒的待机***及待机方法，能够定时自动唤醒***。所述***包括：第一电源模块、实时时钟模块、稳压器、第二电源模块，主控模块、开关电路、预先设置的其他电路元件；其中，第一电源模块为实时时钟模块供电，第二电源模块为稳压器、主控模块、开关电路、预先设置的其他电路元件供电；所述实时时钟模块，用于产生闹钟告警信号时，使稳压器进入工作状态，以便稳压器输出主控模块所需要的工作电压启动所述主控模块；所述主控模块启动后，用于控制预先设置的其他电路元件的开关电路开启，***进入工作状态，还用于待***工作结束后，控制所述实时时钟模块清除闹钟告警信号，使***进入待机状态。本发明涉及电子产品技术领域。

Description

一种能自唤醒的待机***及待机方法
技术领域
本发明涉及电子产品技术领域，特别是指一种能自唤醒的待机***及待机方法。
背景技术
在一些特殊的工业控制、测试测量领域，对设备的功耗有着极为严格的要求。例如，一些现场仪器设备需要放置于野外，或深埋于地下工作，使用人员难以接近甚至无法到达，并且使用电池供电，对体积有一定限制，还要保证设备能连续使用至少一年的时间，这对电路的功耗控制提出了很大的挑战，要求设备大部分时间处于超低功耗待机状态，在需要时，又能自行唤醒，实现预设的功能。
目前主流的低功耗待机解决方案是让微处理器处于深度睡眠状态，一般是通过单片机内部自带的低功耗的实时时钟(Real-Time Clock，RTC)电路在工作进行计时，通过定时的唤醒来完成相应功能，之后再进入睡眠工作。但是这种方式下，尽管微处理器已经处于低功耗待机模式，但是***的电源电路仍然处于开启状态，电源芯片工作本身会有静态功耗，其他***元器件也仍然不可避免的产生电流消耗，并且因此无法适用于上述对功耗有严格要求的场合。
在申请号为201310349034.7的专利中，提出了一种单片机低功耗待机电路及控制方法，它使***在待机时，单片机电源被完全切断，实现低功耗，同时设计有相应的触发开关，可以使单片机轻易切换到正常工作模式，使用方便，对于那些已经使用不具有低功耗模式或类似功能的单片机的电器，不需要重新设计电路，易实现。但是这种方案在电路处于待机状态时，无法自动唤醒，必须要由外界人为按下待机按键才能唤醒***，不满足上述场合的要求。
在申请号为201210214428.7的专利中，当***进入待机状态前，将当前运行的***状态信息保存到适当的介质中，在保存***状态信息的同时，在RTC电源域保存当前***状态信息的索引；收到***的待机命令时关闭***电源，重新启动时，从之前保存的索引信息快速找到待机前的***状态信息并进行恢复。该方案同样也没有给出***自动唤醒的方法，因此仍然不适合上述所述的场合。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能自唤醒的待机***及待机方法，以解决现有技术所存在的实现了不能自动唤醒***的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种能自唤醒的待机***，包括：第一电源模块、实时时钟模块、稳压器、第二电源模块，主控模块、开关电路、预先设置的其他电路元件；其中，所述第一电源模块为所述实时时钟模块供电，所述第二电源模块与所述稳压器和开关电路相连，用于为所述稳压器、主控模块、开关电路、预先设置的其他电路元件供电；
所述实时时钟模块，用于按照预设的时间间隔产生闹钟告警信号，当其产生闹钟告警信号时，所述使稳压器进入工作状态，以便所述稳压器将所述第二电源模块输出的电压转换成主控模块所需要的工作电压启动所述主控模块；
所述主控模块，启动后，用于控制预先设置的其他电路元件的开关电路开启，***进入工作状态；还用于待***工作结束后，控制所述实时时钟模块清除闹钟告警信号，使稳压器停止工作，***进入待机状态，等待下次唤醒。
进一步地，所述实时时钟模块，具体用于按照预设的时间间隔产生闹钟告警信号，当所述实时时钟模块产生闹钟告警信号时，所述实时时钟模块的闹钟告警信号管脚输出有效信号，所述有效信号用于启动稳压器，使稳压器进入工作状态。
进一步地，所述稳压器带有使能端，所述使能端与所述实时时钟模块的闹钟告警信号管脚相连；
在所述实时时钟模块的闹钟告警信号管脚输出有效信号时，所述稳压器进入工作状态，否则，所述稳压器停止工作。
进一步地，所述按照预设的时间间隔产生闹钟告警信号包括：
每秒产生一次闹钟告警信号；或，
每分产生一次闹钟告警信号；或，
每时产生一次闹钟告警信号；或，
每天产生一次闹钟告警信号；或，
每星期产生一次闹钟告警信号；或，
指定在某个日期产生一次闹钟告警信号；或，
指定在某个日期某时某分某秒产生一次闹钟告警信号。
进一步地，所述开关电路，用于开启和关闭***中所述预先设置的其他电路元件的供电电源；
进一步地，所述第一电源模块为纽扣电池。
进一步地，所述第二电源模块为锂电池、干电池或者铅酸蓄电池。
本发明实施例还提供一种能自唤醒的待机方法，包括：
配置实时时钟模块，使所述实时时钟模块按照预设的时间间隔产生闹钟告警信号，由第一电源模块为所述实时时钟模块供电；
当所述实时时钟模块产生闹钟告警信号时，所述使稳压器进入工作状态，以便所述使稳压器将第二电源模块输出的电压转换成主控模块所需要的工作电压启动所述主控模块；
所述主控模块启动后，控制预先设置的其他电路元件的开关电路开启，***进入工作状态；
待***工作结束后，所述主控模块控制所述实时时钟模块清除闹钟告警信号，使稳压器停止工作，***进入待机状态，等待下次唤醒；
其中，由第二电源模块为稳压器、主控模块、开关电路、预先设置的其他电路元件供电。
进一步地，所述稳压器带有使能端，所述使能端与所述实时时钟模块的闹钟告警信号管脚相连；
在所述实时时钟模块的闹钟告警信号管脚输出有效信号时，所述稳压器进入工作状态，否则，所述稳压器停止工作。
进一步地，所述按照预设的时间间隔产生闹钟告警信号包括：
每秒产生一次闹钟告警信号；或，
每分产生一次闹钟告警信号；或，
每时产生一次闹钟告警信号；或，
每天产生一次闹钟告警信号；或，
每星期产生一次闹钟告警信号；或，
指定在某个日期产生一次闹钟告警信号；或，
指定在某个日期某时某分某秒产生一次闹钟告警信号。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，通过第一电源模块为实时时钟模块供电，第二电源模块为稳压器、主控模块、开关电路、预先设置的其他电路元件供电，且所述实时时钟模块，用于按照预设的时间间隔产生闹钟告警信号，当其产生闹钟告警信号时，所述使稳压器进入工作状态，以便所述稳压器将所述第二电源模块输出的电压转换成主控模块所需要的工作电压启动所述主控模块；所述主控模块，启动后，用于控制预先设置的其他电路元件的开关电路开启，***进入工作状态；还用于待***工作结束后，控制所述实时时钟模块清除闹钟告警信号，使稳压器停止工作，此时除了实时时钟模块之外的整个***断电，***再次进入低功耗待机状态，等待实时时钟模块的下一次唤醒，从而能够使得***在大部分时间都处于低功耗待机状态，且能实现***的定时自动唤醒，因此十分适合工作于野外无人职守，且由电池供电、对功耗要求十分严苛的场合。
附图说明
图1为本发明实施例提供的能自唤醒的待机***的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的能自唤醒的待机方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有的不能自动唤醒***的问题，提供一种能自唤醒的待机***及待机方法。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供的能自唤醒的待机***，包括：第一电源模块11、实时时钟模块12、稳压器13、第二电源模块14，主控模块15、开关电路16、预先设置的其他电路元件17；其中，所述第一电源模块11为所述实时时钟模块12供电，所述第二电源模块14与所述稳压器13和开关电路16相连，用于为所述稳压器13、主控模块15、开关电路16、预先设置的其他电路元件17供电；
所述实时时钟模块12，用于按照预设的时间间隔产生闹钟告警信号，当其产生闹钟告警信号时，所述使稳压器13进入工作状态，以便所述稳压器13将所述第二电源模块14输出的电压转换成主控模块15所需要的工作电压启动所述主控模块15；
所述主控模块15，启动后，用于控制预先设置的其他电路元件的开关电路16开启，***进入工作状态；还用于待***工作结束后，控制所述实时时钟模块12清除闹钟告警信号，使稳压器13停止工作，***进入待机状态，等待下次唤醒。
本发明实施例所述的能自唤醒的待机***，通过第一电源模块为实时时钟模块供电，第二电源模块为稳压器、主控模块、开关电路、预先设置的其他电路元件供电，且所述实时时钟模块，用于按照预设的时间间隔产生闹钟告警信号，当其产生闹钟告警信号时，所述使稳压器进入工作状态，以便所述稳压器将所述第二电源模块输出的电压转换成主控模块所需要的工作电压启动所述主控模块；所述主控模块，启动后，用于控制预先设置的其他电路元件的开关电路开启，***进入工作状态；还用于待***工作结束后，控制所述实时时钟模块清除闹钟告警信号，使稳压器停止工作，此时除了实时时钟模块之外的整个***断电，***再次进入低功耗待机状态，等待实时时钟模块的下一次唤醒，从而能够使得***在大部分时间都处于低功耗待机状态，且能实现***的定时自动唤醒，因此十分适合工作于野外无人职守，且由电池供电、对功耗要求十分严苛的场合。
如图2所示，本实施例提供的所述能自唤醒的待机***包括：第一电源模块、实时时钟模块(所述实时时钟模块可以是实时时钟电路)、稳压器、第二电源模块(所述为主电源模块)，主控模块(所述主控模块可以是单片机)、开关电路、预先设置的其他电路元件；其中，
所述第一电源模块，与所述实时时钟模块相连，用于为所述实时时钟模块提供电源，优选地，所述第一电源模块可以是钮扣电池；
所述实时时钟模块，与所述稳压器和所述主控模块相连，用于按照预设的时间间隔产生闹钟告警信号，当所述实时时钟模块产生闹钟告警信号时，所述实时时钟模块的闹钟告警信号管脚输出有效信号，所述有效信号用于启动稳压器，使稳压器进入工作状态；
所述稳压器，与所述第二电源模块和所述主控模块相连，用于将所述第二电源模块输出的电压转换成主控模块所需要的工作电压，从而启动所述主控模块；其中，所述稳压器带有使能端，所述使能端与所述实时时钟模块的闹钟告警信号管脚相连，在所述实时时钟模块的闹钟告警信号管脚输出有效信号时，所述稳压器进入工作状态，否则，所述稳压器停止工作；
所述第二电源模块，还与所述开关电路相连，用于为***中除实时时钟模块和第一电源模块外的组件(即：稳压器、主控模块、开关电路、预先设置的其他电路元件)提供电源，使***正常工作以完成所需要的功能，优选地，所述第二电源模块可以是锂电池、干电池或者铅酸蓄电池；
所述开关电路，与所述预先设置的其他电路元件相连，用于开启和关闭***中所述预先设置的其他电路元件的供电电源，其中，所述预先设置的其他电路元件可以是具体的功能模块，在实际应用中，由实际应用场景确定；
所述主控模块，整个***的核心控制器，用于执行所有的程序逻辑，例如，可以用于与所述预先设置的其他电路元件配合，实现***所需的功能，还用于控制所述实时时钟模块清除闹钟告警信号，使稳压器停止工作。
本实施例中，所述实时时钟模块：用于实现实时时钟计时，具有闹钟告警功能，可以设置为每秒、每分、时、天、星期或者指定日期产生闹钟告警信号，使稳压器工作；具体的，可以每秒产生一次闹钟告警信号；或，
每分产生一次闹钟告警信号；或，
每时产生一次闹钟告警信号；或，
每天产生一次闹钟告警信号；或，
每星期产生一次闹钟告警信号；或，
指定在某个日期产生一次闹钟告警信号；或，
指定在某个日期某时某分某秒产生一次闹钟告警信号。
本实施例中，在***出厂之前，可以先对所述实时时钟模块进行配置，使其按一定的时间间隔产生闹钟告警信号，在其没有发出闹钟告警信号时，所述实时时钟模块的闹钟告警信号管脚输出无效信号，所述稳压器不工作，主控模块没有电源供电不工作，开关电路也处于关闭状态，预先设置的其他电路元件也不工作，***实际上处于完全断电状态，主电源模块除了其自身的损耗之外，没有任何电流输出，此时***唯一产生电流消耗的是实时时钟模块，所述实时时钟模块由纽扣电池供电，电流值在100uA以下；当定时时间到，所述实时时钟模块产生闹钟告警信号时，对应的闹钟告警信号管脚输出有效信号，使稳压器进入工作状态，输出相应的工作电压给主控模块工作，主控模块启动后，将控制预先设置的其他电路元件的开关电路打开，整个***进入工作状态，实现相应的功能；之后，主控模块操作实时时钟模块清除其闹钟告警信号，于是稳压器再次停止工作，此时除了实时时钟模块之外的整个***断电，***再次进入低功耗待机状态，等待所述实时时钟模块的下一次唤醒。
因此，本实施例提供的所述能自唤醒的待机***大部分时间都处于低功耗待机状态，此时，主电源模块完全关闭，只有主电源模块内部自身的损耗，电流输出几乎为0，实时时钟模块在钮扣电池供电下工作，只有当定时时间到达之后，实时时钟模块在其闹钟告警信号管脚上输出有效信号，使稳压器开始工作，整个***才被开启执行相应的功能，执行完毕之后，主控模块将实时时钟模块的闹钟告警信号管脚上的信号清除，***再次进入低功耗待机状态，等待下次唤醒，实现了***的定时自动唤醒。
实施例二
本发明还提供一种能自唤醒的待机***的具体实施方式，由于本发明提供的能自唤醒的待机***与前述能自唤醒的待机方法的具体实施方式相对应，该能自唤醒的待机***可以通过执行上述方法具体实施方式中的流程步骤来实现本发明的目的，因此上述能自唤醒的待机方法具体实施方式中的解释说明，也适用于本发明提供的能自唤醒的待机***的具体实施方式，在本发明以下的具体实施方式中将不再赘述。
如图2所示，本发明实施例还提供一种能自唤醒的待机方法，包括：
S101，配置实时时钟模块，使所述实时时钟模块按照预设的时间间隔产生闹钟告警信号，由第一电源模块为所述实时时钟模块供电；
S102，当所述实时时钟模块产生闹钟告警信号时，所述使稳压器进入工作状态，以便所述使稳压器将第二电源模块输出的电压转换成主控模块所需要的工作电压启动所述主控模块；
S103，所述主控模块启动后，控制预先设置的其他电路元件的开关电路开启，***进入工作状态；
S104，待***工作结束后，所述主控模块控制所述实时时钟模块清除闹钟告警信号，使稳压器停止工作，***进入待机状态，等待下次唤醒；
其中，由第二电源模块为稳压器、主控模块、开关电路、预先设置的其他电路元件供电。
本发明实施例所述的能自唤醒的待机方法，通过第一电源模块为实时时钟模块供电，第二电源模块为稳压器、主控模块、开关电路、预先设置的其他电路元件供电；配置实时时钟模块，使所述实时时钟模块按照预设的时间间隔产生闹钟告警信号；当所述实时时钟模块产生闹钟告警信号时，所述使稳压器进入工作状态，以便所述使稳压器将第二电源模块输出的电压转换成主控模块所需要的工作电压启动所述主控模块；所述主控模块，启动后，用于控制预先设置的其他电路元件的开关电路开启，***进入工作状态；还用于待***工作结束后，控制所述实时时钟模块清除闹钟告警信号，使稳压器停止工作，此时除了实时时钟模块之外的整个***断电，***再次进入低功耗待机状态，等待实时时钟模块的下一次唤醒，从而能够使得***在大部分时间都处于低功耗待机状态，且能实现***的定时自动唤醒，因此十分适合工作于野外无人职守，且由电池供电、对功耗要求十分严苛的场合。
在前述能自唤醒的待机方法的具体实施方式中，进一步地，所述稳压器带有使能端，所述使能端与所述实时时钟模块的闹钟告警信号管脚相连；
在所述实时时钟模块的闹钟告警信号管脚输出有效信号时，所述稳压器进入工作状态，否则，所述稳压器停止工作。
在前述能自唤醒的待机方法的具体实施方式中，进一步地，所述按照预设的时间间隔产生闹钟告警信号包括：
每秒产生一次闹钟告警信号；或，
每分产生一次闹钟告警信号；或，
每时产生一次闹钟告警信号；或，
每天产生一次闹钟告警信号；或，
每星期产生一次闹钟告警信号；或，
指定在某个日期产生一次闹钟告警信号；或，
指定在某个日期某时某分某秒产生一次闹钟告警信号。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种能自唤醒的待机***，其特征在于，包括：第一电源模块、实时时钟模块、稳压器、第二电源模块，主控模块、开关电路、预先设置的其他电路元件；其中，所述第一电源模块为所述实时时钟模块供电，所述第二电源模块与所述稳压器和开关电路相连，用于为所述稳压器、主控模块、开关电路、预先设置的其他电路元件供电；
所述实时时钟模块，用于按照预设的时间间隔产生闹钟告警信号，当其产生闹钟告警信号时，使稳压器进入工作状态，以便所述稳压器将所述第二电源模块输出的电压转换成主控模块所需要的工作电压启动所述主控模块；
所述主控模块，启动后，用于控制预先设置的其他电路元件的开关电路开启，***进入工作状态；还用于待***工作结束后，控制所述实时时钟模块清除闹钟告警信号，使稳压器停止工作，***进入待机状态，等待下次唤醒；
其中，所述实时时钟模块，具体用于按照预设的时间间隔产生闹钟告警信号，当所述实时时钟模块产生闹钟告警信号时，所述实时时钟模块的闹钟告警信号管脚输出有效信号，所述有效信号用于启动稳压器，使稳压器进入工作状态。
2.根据权利要求1所述的能自唤醒的待机***，其特征在于，所述稳压器带有使能端，所述使能端与所述实时时钟模块的闹钟告警信号管脚相连；
在所述实时时钟模块的闹钟告警信号管脚输出有效信号时，所述稳压器进入工作状态，否则，所述稳压器停止工作。
3.根据权利要求1所述的能自唤醒的待机***，其特征在于，所述按照预设的时间间隔产生闹钟告警信号包括：
每秒产生一次闹钟告警信号；或，
每分产生一次闹钟告警信号；或，
每时产生一次闹钟告警信号；或，
每天产生一次闹钟告警信号；或，
每星期产生一次闹钟告警信号；或，
指定在某个日期产生一次闹钟告警信号；或，
指定在某个日期某时某分某秒产生一次闹钟告警信号。
4.根据权利要求1所述的能自唤醒的待机***，其特征在于，所述开关电路，用于开启和关闭***中所述预先设置的其他电路元件的供电电源。
5.根据权利要求1所述的能自唤醒的待机***，其特征在于，所述第一电源模块为纽扣电池。
6.根据权利要求1所述的能自唤醒的待机***，其特征在于，所述第二电源模块为锂电池、干电池或者铅酸蓄电池。
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