CN112540558A - 一种降低两线制产品功耗的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种降低两线制产品功耗的实现方法，包括总线接口电路、总线通讯电路、DC/DC电源变换电路、电源控制电路、MCU处理器、采集电路、控制电路、显示电路；总线接口电路与总线通讯电路、DC/DC电源变换电路连接，所述的MCU处理器与总线通讯电路、DC/DC电源变换电路、电源控制电路连接，所述的采集电路、控制电路、显示电路同时与MCU处理器、电源控制电路连接。在不增加额外的硬件电路成本情况下，实现了功耗的显著降低。

Description

一种降低两线制产品功耗的实现方法

技术领域

本发明涉及火灾自动报警***领域，具体涉及的是一种降低两线制产品功耗的电路结构及实现方法。

背景技术

目前，在火灾自动报警***中，大多数控制器与部件需要通过一组信号总线、一组电源线进行连接。其中信号线负责控制器与部件的通讯，电源线负责给部件进行供电。

虽然也有少数采用两线制的***，但是由于部件产品的功耗较高，远距离通讯时，线损过大，通讯距离受到极大限制。如需增加通讯距离，需加大所使用的线缆的线径。虽然两线制产品可以节省大量的导线及人工成本，由于以上缺陷，推广应用受阻。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低两线制产品功耗的电路结构及实现方法，主要解决现有两线制产品功耗较高的问题，以节省导线及人工成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种降低两线制产品功耗的实现方法，包括总线接口电路、总线通讯电路、DC/DC电源变换电路、电源控制电路、MCU处理器、采集电路、控制电路、显示电路；

所述的总线接口电路与总线通讯电路、DC/DC电源变换电路连接，所述的MCU处理器与总线通讯电路、DC/DC电源变换电路、电源控制电路连接，所述的采集电路、控制电路、显示电路同时与MCU处理器、电源控制电路连接。

基于上述电路结构，本发明还提供了该电路结构的实现方法，包括以下步骤：

(1)初始上电时，控制器总线置24V高电平，持续时间100ms。对DC/DC电源变换电路的电容进行充电，DC/DC电源变换电路将24V 电压转换为3.3.V电压，给MCU处理器、电源控制电路、采集电路、控制电路、显示电路供电；MCU处理器进行初始化；DC/DC电源变换电路的电容充满电之后，MCU对采集电路、控制电路、显示电路进行自检；之后MCU处理器进入休眠模式，并且通过电源控制电路断开采集电路、控制电路、显示电路的电源；

(2)当控制器总线24V高电平持续100ms后，控制器通过总线通讯电路与MCU处理器进行通信；MCU处理器捕捉到控制器发送的脉冲信号后，判断脉冲信号是上升沿还是下降沿；如果是上升沿，MCU 处理器从休眠模式中唤醒，对控制器发送的信息进行处理，同时通过电源控制电路接通采集电路、控制电路、显示电路的电源，启动采集电路、控制电路、显示电路的功能；

(3)当MCU处理器完成步骤2的功能后，MCU处理器通过电源控制电路断开采集电路、控制电路、显示电路的电源；关闭采集电路、控制电路、显示电路的功能；然后，MCU处理器通过总线通讯电路，将控制器所需的信息发送给控制器；然后MCU处理器进入休眠模式；等待下一次与控制器的通讯；

(4)循环步骤(2)～(3)。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明电路结构合理，设计非常巧妙，其采用总线通讯上的脉冲信号作为触发源，控制器MCU处理器的休眠与启动，从而控制采集电路、控制电路、显示电路的关闭与启动，合理利用了DC/DC电源模块输出功率等于输入功率与转换效率的乘积的特性，使DC/DC电源模块工作在输入电压为24V高电平的状态下，在不增加额外的硬件电路成本情况下，实现了功耗的显著降低。本发明在MCU处理器处于休眠模式时，开启捕捉中断，保证可以可靠接收控制器的脉冲信号。

附图说明

图1为本发明的电路结构示意图；

图2为现有技术的电路结构示意图；

图3为总线通信波形示意图。

图4为实施流程图

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

如图1所示，本发明用于实现降低两线制产品的功耗，电路结构包括总线接口电路、总线通讯电路、DC/DC电源变换电路、电源控制电路、MCU处理器、采集电路、控制电路、显示电路。所述的总线接口电路与总线通讯电路、DC/DC电源变换电路连接，所述的MCU处理器与总线通讯电路、DC/DC电源变换电路、电源控制电路连接，所述的采集电路、控制电路、显示电路同时与MCU处理器、电源控制电路连接。

图2为现有技术的电路结构示意图。

本发明利用总线通讯上的脉冲信号作为触发源，控制器MCU处理器的休眠与启动，从而控制采集电路、控制电路、显示电路的关闭与启动，在不增加额外的硬件电路成本情况下，实现了功耗的显著降低。本发明实施步骤如下：

图4，初始上电时，控制器总线置高电平，持续时间100ms。对 DC/DC电源变换电路的电容进行充电，MCU处理器进行初始化。电源变换电路的电容充满电之后，MCU对采集电路、控制电路、显示电路进行自检。之后MCU处理器进入休眠模式，并且通过电源控制电路断开采集电路、控制电路、显示电路的电源；

当控制器总线高电平持续100ms后，控制器通过总线通讯电路与 MCU处理器进行通信。MCU处理器捕捉到控制器发送的脉冲信号后，判断脉冲信号是上升沿还是下降沿(图3)。如果是上升沿，MCU处理器从休眠模式中唤醒，对控制器发送的信息进行处理，同时通过电源控制电路接通采集电路、控制电路、显示电路的电源，启动采集电路、控制电路、显示电路的功能；

当MCU处理器完成步骤2的功能后，MCU处理器通过电源控制电路断开采集电路、控制电路、显示电路的电源。关闭采集电路、控制电路、显示电路的功能。然后，MCU处理器通过总线通讯电路，将控制器所需的信息发送给控制器。然后MCU处理器进入休眠模式。等待下一次与控制器的通讯。

需要说明的是本发明中的总线接口电路、总线通讯电路、DC/DC 电源变换电路、MCU处理器、电源控制电路、采集电路、控制电路、显示电路均可采用常规电路设计，且这些电路并不是本发明的主要创新点，故本发明不对其具体结构和工作原理进行详细介绍。

本发明通过简单的电路及流程设计，解决了现有技术不能解决的问题，具有突出的实质性特点和显著进步。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种降低两线制产品功耗的实现方法，其特征在于：包括总线接口电路、总线通讯电路、DC/DC电源变换电路、电源控制电路、MCU处理器、采集电路、控制电路、显示电路；

所述的总线接口电路与总线通讯电路、DC/DC电源变换电路连接，所述的MCU处理器与总线通讯电路、DC/DC电源变换电路、电源控制电路连接，所述的采集电路、控制电路、显示电路同时与MCU处理器、电源控制电路连接。

2.根据权利要求1中所述一种降低两线制产品功耗的实现方法，其特征在于：实现方法，包括以下步骤：

(1)初始上电时，控制器总线置24V高电平，持续时间100ms。对DC/DC电源变换电路的电容进行充电，DC/DC电源变换电路将24V电压转换为3.3.V电压，给MCU处理器、电源控制电路、采集电路、控制电路、显示电路供电；MCU处理器进行初始化；DC/DC电源变换电路的电容充满电之后，MCU对采集电路、控制电路、显示电路进行自检；之后MCU处理器进入休眠模式，并且通过电源控制电路断开采集电路、控制电路、显示电路的电源；

(2)当控制器总线24V高电平持续100ms后，控制器通过总线通讯电路与MCU处理器进行通信；MCU处理器捕捉到控制器发送的脉冲信号后，判断脉冲信号是上升沿还是下降沿；如果是上升沿，MCU处理器从休眠模式中唤醒，对控制器发送的信息进行处理，同时通过电源控制电路接通采集电路、控制电路、显示电路的电源，启动采集电路、控制电路、显示电路的功能；

(3)当MCU处理器完成步骤2的功能后，MCU处理器通过电源控制电路断开采集电路、控制电路、显示电路的电源；关闭采集电路、控制电路、显示电路的功能；然后，MCU处理器通过总线通讯电路，将控制器所需的信息发送给控制器；然后MCU处理器进入休眠模式；等待下一次与控制器的通讯；

(4)循环步骤(2)～(3)。

Images