CN105305535B - 一种手持金属探测器的休眠节电开关 - Google Patents
一种手持金属探测器的休眠节电开关 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种手持金属探测器的休眠节电开关；包括加速度计检测系统和控制系统；所述控制系统包括STC15W201S型号的处理器；所述处理器连接开关电路；所述加速度计检测系统包括LIS331DL型号的运动传感器；所述运动传感器第一引脚接启动电源端；所述启动电源端通过第五电阻和第三电阻分别连接到运动传感器第四引脚和第六引脚；所述运动传感器第六引脚通过第四电阻连接到处理器一I/O口；所述运动传感器第四引脚与处理器一I/O口电连接；本发明的手持金属探测器的休眠节电开关，针对手持金属探测器工作方式和特点，在使用和存储过程中，大幅减少电量消耗，增加机械开关使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种开关，特别涉及一种手持金属探测器的休眠节电开关，属于金属探测器组件技术领域。
背景技术
金属探测器是用于探测金属的电子仪器，可应用于多个领域，例如可用于探测金属地雷；在安全领域，可以探测随身携带或隐藏的武器与作案工具；在考古方面，可以探测埋藏金属物品的古墓，找到古墓中的金银财宝与首饰或其他金属制品；在工程中，可用于探测地下金属埋设物，例如管道、管线等；在矿产勘探中，可用来检测和发现自然金颗粒；工业上，可用于在线监测，如去掉棉花，煤炭，食品中的金属杂物等；目前市场上的手持金属探测器，均为机械开关，如果产品使用后忘记关闭开关，或者在不可预测使用频率情况下长时间开启电源开关，会造成产品内电池很快耗尽，特别是在野外或者无法现场更换电池以及充电的情况下，电池耗尽会严重影响工作，即使及时关闭开关，由于机械开关固有的寿命，开关经常性动作，会造成产品使用寿命大幅缩短。
发明内容
（一）要解决的技术问题
为解决上述问题，本发明提出了一种手持金属探测器的休眠节电开关，在无机械开关干预情况下，完成产品的节电休眠，并可以在产品需要时迅速启动产品，以实现无触点的电源通断。
（二）技术方案
本发明的手持金属探测器的休眠节电开关，包括加速度计检测系统和控制系统；
所述控制系统包括STC15W201S型号的处理器；所述处理器连接开关电路；所述开关电路由MOS管构成；所述MOS管的栅极与处理器一I/O口电连接；所述MOS管的漏极、MOS管源极和接地端连接到三接线点；所述MOS管的漏极处还电连接有一启动电源电路；
所述加速度计检测系统包括LIS331DL型号的运动传感器；所述运动传感器第一引脚接启动电源端；所述启动电源端通过第五电阻和第三电阻分别连接到运动传感器第四引脚和第六引脚；所述运动传感器第六引脚通过第四电阻连接到处理器一I/O口；所述运动传感器第四引脚与处理器一I/O口电连接；所述运动传感器第九引脚与第十一引脚分别与处理器的两中断口连接；所述运动传感器第九引脚与第十一引脚上分别并接有第二电阻和第一电阻；所述第二电阻和第一电阻另一端连接到启动电源端；所述运动传感器第十四引脚和十五引脚并接后连接到启动电源端；所述启动电源端处还并接有第一电容和第二电容；所述第一电容和第二电容另一端连接到接地端。本发明的手持金属探测器的休眠节电开关，针对手持金属探测器工作方式和特点，在使用和存储过程中，大幅减少电量消耗，增加机械开关使用寿命。
进一步地，所述启动电源电路包括稳压管和第七电阻；所述启动电源端设置于稳压管和第七电阻之间。
进一步地，所述MOS管的栅极还通过第六电阻连接到接地端。
进一步地，所述MOS管的漏极与手持金属探测器的机械开关输出端连接；所述手持金属探测器的机械开关与手持金属探测器的供电总线断开；所述MOS管源极与供电总线电连接；所述接地端与手持金属探测器接地端电连接。
作为优选的实施方案，所述第一至第七电阻，及第一和第二电容为0402型号的贴片元件。
有益效果
与现有技术相比，本发明的手持金属探测器的休眠节电开关，针对手持金属探测器工作方式和特点，在使用和存储过程中，大幅减少电量消耗，增加机械开关使用寿命。
附图说明
图1是本发明的电路原理示意图。
具体实施方式
由于手持金属探测器在探测金属时需要在被测对象附近进行往复的探扫，利用金属切割磁感线，产生感应电动势来检测到被测金属，所以在探测器工作时，必须要不停移动，如果探测器静止，则此时探测器则被认为是非使用状态，需要休眠或者关机；本发明巧妙利用这一特性，通过运动传感器和处理器来检测探测器是否在运动，如果没有正常使用，则由处理器控制电子开关管将产品转入休眠状态，同时处理器也自身转入超低功耗状态，从而实现在极低功耗下待机，并随时检测产品是否被拿起或者需要继续工作，如果检测到需要工作的信号，处理器将迅速接通电源，使探测器进入正常工作状态。
本发明的手持金属探测器的休眠节电开关可以直接安装于新的手持金属探测器中；另外由于此开关可以直接和现有手持金属探测器的机械开关串联，可对现有的手持金属探测器进行改进，将本发明的电阻和电容均采用0402贴片或者更小体积的电阻电容，采用0.5MM厚度PCB，从而可以将产品设计到1平方厘米内，厚度3MM以内，可轻松对现有的手持金属探测器进行改造；本发明的手持金属探测器的休眠节电开关都是采用的宽电压供电的低功耗元件，目前大部分手持金属探测器使用9V电池供电，小部分使用普通电池供电，但是电压也一般大于等于3V，所以可以直接进行改进，只需要调整第七电阻电阻R7的阻值即可。
如图1所示的手持金属探测器的休眠节电开关，包括加速度计检测系统2和控制系统1；所述控制系统包括STC15W201S型号的处理器U2；所述处理器U2连接开关电路；所述开关电路由MOS管Q1构成；所述MOS管的栅极与处理器U2一I/O口电连接；所述MOS管Q1的漏极、MOS管Q1源极和接地端GND连接到三接线点CON3；所述MOS管Q1的漏极处还电连接有一启动电源电路；
所述加速度计检测系统2包括LIS331DL型号的运动传感器U1；所述运动传感器U1第一引脚接启动电源端VDD；所述启动电源端VDD通过第五电阻R5和第三电阻R3分别连接到运动传感器U1第四引脚和第六引脚；所述运动传感器U1第六引脚通过第四电阻R4连接到处理器U1一I/O口；所述运动传感器U1第四引脚与处理器U2一I/O口电连接；所述运动传感器U1第九引脚与第十一引脚分别与处理器U2的两中断口连接；所述运动传感器U1第九引脚与第十一引脚上分别并接有第二电阻R2和第一电阻R1；所述第二电阻R2和第一电阻R1另一端连接到启动电源端VDD；所述运动传感器U1第十四引脚和十五引脚并接后连接到启动电源端VDD；所述启动电源端处还并接有第一电容和第二电容；所述第一电容C1和第二电容C2另一端连接到接地端GND。
所述启动电源电路包括稳压管D1和第七电阻R7；所述启动电源端VDD设置于稳压管D1和第七电阻R7之间。
所述MOS管Q1的栅极还通过第六电阻R6连接到接地端GND。
所述MOS管Q1的漏极与手持金属探测器的机械开关输出端连接；所述手持金属探测器的机械开关与手持金属探测器的供电总线断开；所述MOS管Q1源极与供电总线电连接；所述接地端GND与手持金属探测器接地端电连接。
所述第一至第七电阻R1~R7，及第一和第二电容C1、C2为0402型号的贴片元件。
本发明工作时，当打开金属探测器的机械开关后，启动电源端得电，本发明通电开始工作，如果此时运动传感器探测到在运动状态，即在探测状态，则加速度计产生中断，此时处理器给出信号，MOS管的栅极得电，导通MOS管，使机械开关输出端与供电总线形成回路，接通探测器总电源，探测器开始探测；当运动传感器没有得到信号，此时处理器计时检测，检测停止运动时间，当达到开关出厂时设置的时间阈值，仍没检测到运动状态；则将探测器休眠，这时探测器是待机状态，当需要探测器工作时，只要摇动探测器。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (5)
1.一种手持金属探测器的休眠节电开关，其特征在于：包括加速度计检测系统和控制系统；
所述控制系统包括STC15W201S型号的处理器；所述处理器连接开关电路；所述开关电路由MOS管构成；所述MOS管的栅极与处理器一I/O口电连接；所述MOS管的漏极、MOS管源极和接地端连接到三接线点；所述MOS管的漏极处还电连接有一启动电源电路；
所述加速度计检测系统包括LIS331DL型号的运动传感器；所述运动传感器第一引脚接启动电源端；所述启动电源端通过第五电阻和第三电阻分别连接到运动传感器第四引脚和第六引脚；所述运动传感器第六引脚通过第四电阻连接到处理器一I/O口；所述运动传感器第四引脚与处理器一I/O口电连接；所述运动传感器第九引脚与第十一引脚分别与处理器的两中断口连接；所述运动传感器第九引脚与第十一引脚上分别并接有第二电阻和第一电阻；所述第二电阻和第一电阻另一端连接到启动电源端；所述运动传感器第十四引脚和十五引脚并接后连接到启动电源端；所述启动电源端处还并接有第一电容和第二电容；所述第一电容和第二电容另一端连接到接地端。
2.根据权利要求1所述的手持金属探测器的休眠节电开关，其特征在于：所述启动电源电路包括稳压管和第七电阻构成；所述启动电源端设置于稳压管和第七电阻之间。
3.根据权利要求2所述的手持金属探测器的休眠节电开关，其特征在于：所述MOS管的栅极还通过第六电阻连接到接地端。
4.根据权利要求1所述的手持金属探测器的休眠节电开关，其特征在于：所述MOS管的漏极与手持金属探测器的机械开关输出端连接；所述手持金属探测器的机械开关与手持金属探测器的供电总线断开；所述MOS管源极与供电总线电连接；所述接地端与手持金属探测器接地端电连接。
5.根据权利要求3所述的手持金属探测器的休眠节电开关，其特征在于：所述第一至第七电阻，及第一和第二电容为0402型号的贴片元件。
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