CN107340719B - 开机自锁装置及智能家居控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种开机自锁装置和智能家居控制系统。开机自锁装置包括开机自锁电路和控制器。开机自锁电路包括电源模块、自锁模块和输出模块。控制器包括检测信号输入端和控制信号输出端。开机自锁装置用于连接用电设备。电源模块的输出端连接自锁模块和输出模块。自锁模块的第一输出端连接输出模块。自锁模块的第二输出端连接检测信号输入端。自锁模块的输入端连接控制信号输出端，输出模块用于连接用电设备的供电端。控制器用于通过检测信号输入端检测第二输出端是否输出高电平，在第二输出端输出高电平持续超过预设时长，控制器用于通过控制信号输出端和输入端控制自锁模块开机或关机以控制输出模块输出或停止输出电源模块的电力至用电设备。

Description

开机自锁装置及智能家居控制系统

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，特别涉及一种开机自锁装置及智能家居控制系统。

背景技术

在现有技术中，用电设备都是通过机械式的按键使其上电或者断电，或者通过复杂的集成电路进行开机启动并维持电路持续导通，如此，电路结构复杂，电路功耗大。

发明内容

本发明实施方式提供一种开机自锁装置及智能家居控制系统。

本发明实施方式的开机自锁装置包括开机自锁电路和控制器，所述开机自锁电路包括电源模块、自锁模块和输出模块，所述控制器包括检测信号输入端和控制信号输出端；所述开机自锁装置用于连接用电设备。

所述电源模块的输出端连接所述自锁模块和所述输出模块；所述自锁模块的第一输出端连接所述输出模块；所述自锁模块的第二输出端连接所述检测信号输入端；所述自锁模块的输入端连接所述控制信号输出端，所述输出模块用于连接所述用电设备的供电端；

所述控制器用于通过所述检测信号输入端检测所述第二输出端是否输出高电平，在所述第二输出端输出高电平持续超过预设时长时，所述控制器用于通过所述控制信号输出端和所述输入端控制所述自锁模块开机或关机以控制所述输出模块输出或停止输出所述电源模块的电力至所述用电设备。

本发明实施方式的开机自锁装置中，所述控制器通过控制所述信号输出端和所述输入端控制所述自锁模块开机或关机以控制所述输出模块输出或停止输出所述电源模块的电力至所述用电设备，电路结构简单，电路功耗小。

在某些实施方式中，所述电源模块包括直流电源和电池，所述直流电源与所述电池并联连接；当所述直流电源接入所述开机自锁电路时和所述自锁模块开机时，所述输出模块用于输出所述直流电源的电力至所述用电设备。

如此，在所述直流电源接入时，可由所述直流电源为所述开机自锁电路供电，保证了供电的稳定性和持续性。

在某些实施方式中，当所述直流电源断开时和所述自锁模块开机时，所述输出模块用于输出所述电池的电力至所述用电设备。

如此，当所述直流电源断开时，所述电池可以及时给所述用电设备供电，从而保证了供电的稳定性和持续性。

在某些实施方式中，当所述直流电源接入所述开机自锁电路时，所述输出模块用于控制所述直流电源向所述电池充电。

如此，所述直流电源可以为所述电池充电。

在某些实施方式中，所述输出模块包括芯片，所述芯片包括第一MOS管；所述第一MOS管连接所述第一输出端和所述直流电源。

如此，所述第一MOS管可控制所述直流电源将电力传输至所述用电设备。

在某些实施方式中，所述输出模块包括芯片，所述芯片包括第一MOS管和第二MOS管；所述第一MOS管连接所述第一输出端、所述直流电源和所述电池；所述第二MOS管连接所述直流电源和所述电池。

如此，所述第一MOS管和所述第二MOS管可控制所述电池将电力传输至所述用电设备。

在某些实施方式中，所述输出模块包括芯片，所述芯片包括第二MOS管，所述第二MOS管连接所述直流电源和所述电池。

如此，所述第二MOS管可以控制所述直流电源给所述电池充电。

在某些实施方式中，所述自锁模块包括连接所述电源模块的按键，当所述自锁模块的初始状态是关机状态时，所述按键被触发持续超过所述预设时长时，所述第二输出端输出高电平持续超过所述预设时长，所述控制器用于通过所述控制信号输出端和所述输入端控制所述自锁模块开机以控制所述输出模块输出所述电源模块的电力至所述用电设备；

当所述自锁模块的初始状态是开机状态时，所述按键被触发持续超过所述预设时长时，所述第二输出端输出高电平持续超过所述预设时长，所述控制器用于通过所述控制信号输出端和所述输入端控制所述自锁模块关机以控制所述输出模块停止输出所述电源模块的电力至所述用电设备。

如此，通过操作所述按键以使所述自锁模块开机或者关机，从而使所述输出模块输出或者停止输出所述电源模块的电力至所述用电设备，电路简单、电路功耗小。

在某些实施方式中，所述自锁模块包括三极管，所述输入端连接所述三极管的基极，所述控制器用于通过所述控制信号输出端控制所述输入端输入高电平以使所述三极管导通，及用于通过所述控制信号输出端控制所述输入端输入低电平以使所述三极管截止；

所述三极管导通时，所述自锁模块开机；

所述三极管截止时，所述自锁模块关机。

如此，通过控制所述三极管的导通或者截止以控制所述自锁模块开机或者关机，电路简单，电路功耗小。

在某些实施方式中，所述电源模块包括第一单向二极管、第二单向二极管、第一瞬态抑制二极管、第二瞬态抑制二极管、第一电阻及第二电阻；所述第一单向二极管的正极连接所述直流电源，所述第一单向二极管的负极连接所述第一电阻的一端；所述第二单向二极管的正极连接所述电池，所述第二单向二极管的负极连接所述第一电阻的一端；所述第一瞬态抑制二极管的一端接地端，另一端连接所述第一电阻的另一端；所述第二瞬态抑制二极管的一端接地，另一端连接所述第二电阻一端及所述直流电源。

如此，所述电源模块为所述开机自锁电路提供电源。

在某些实施方式中，所述自锁模块包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三单向二极管、第四单向二极管、第一电容、第二电容和三极管；所述按键的一端连接所述电源模块的输出端，另一端连接所述第四单向二极管的正极；所述第三电阻的一端连接所述输入端，另一端连接所述第三单向二极管的正极；所述第三单向二极管的负极连接所述第四单向二极管的负极；所述第四电阻的一端连接所述第二输出端，另一端连接所述第四单向二极管的正极；所述第四单向二极管的负极连接所述第三单向二极管的负极；所述第五电阻的一端连接所述第二输出端，另一端接地端；所述第六电阻的一端连接所述第三单向二极管的负极及第四单向二极管的负极，另一端连接所述三极管的基极；所述第七电阻的一端连接所述三极管的基极，另一端接地端；所述第一电容的一端连接所述第四单向二极管的正极，另一端接地端；所述第二电容的一端连接所述三极管的基极，另一端接地端；所述三极管的集电极连接所述第一输出端，所述三极管的发射极接地端。

如此，所述自锁模块可以根据所述输入端的电平状态以使所述三极管导通或者截止，从而可以使所述开机自锁电路开机或者关机。

在某些实施方式中，所述输出模块包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第三电容、第四电容、第五单向二极管、第六单向二极管及芯片，所述芯片包括第一MOS管和第二MOS管；所述第八电阻的一端连接所述第一输出端，另一端连接所述第一MOS管；所述第九电阻的一端连接所述第八电阻的另一端，另一端连接所述电源模块；所述第六单向二极管的正极连接所述电源模块，所述第六单向二极管的负极连接所述第十一电阻的一端，所述第十一电阻的另一端连接所述第二MOS管；所述第十电阻的一端连接所述第十一电阻的另一端及所述第二MOS管，另一端接地端；所述第五单向二极管的正极连接所述电源模块，所述第五单向二极管的负极连接所述第一MOS管及所述第二MOS管；所述第三电容的一端接地，另一端连接所述第五单向二极管的负极、所述第一MOS管及所述第二MOS管；第四电容的一端接地，另一端连接所述第五单向二极管的负极、所述第一MOS管及所述第二MOS管；所述第一MOS管的栅极连接所述第八电阻，所述第一MOS管的源极连接所述电源模块，所述第一MOS管的漏极连接所述用电设备的供电端；所述第二MOS管的栅极连接所述第十电阻及所述第十一电阻，所述第二MOS管的源极连接所述电源模块，所述第二MOS管的漏极连接所述电源模块。

如此，所述输出模块可以控制所述电源模块给所述用电设备供电。

本发明实施方式还提供一种智能家居控制系统，所述智能家居控制系统包括如上述任意一项实施方式的开机自锁装置。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点可以从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的开机自锁装置的功能模块示意图。

图2是本发明实施方式的开机自锁电路的电路图。

图3是本发明实施方式的开机自锁装置的工作流程图。

图4是本发明实施方式的智能家居控制系统的功能模块示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的实施方式的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的实施方式的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的实施方式的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的实施方式中的具体含义。

在本发明的实施方式中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的实施方式的不同结构。为了简化本发明的实施方式的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明的实施方式可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明的实施方式提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1及图2，本发明实施方式的开机自锁装置100包括开机自锁电路10和控制器20。开机自锁电路10包括电源模块12、自锁模块14和输出模块16。开机自锁装置100连接用电设备30。控制器20包括检测输入端和控制信号输出端。电源模块12的输出端连接自锁模块14和输出模块16。自锁模块14的第一输出端141连接输出模块16。自锁模块14的第二输出端A连接检测信号输入端。自锁模块14的输入端B连接控制信号输出端。输出模块16用于连接用电设备30的供电端V0。

控制器20用于通过检测信号输入端检测第二输出端A是否输出高电平，在第二输出端A输出高电平持续超过预设时长时，控制器20用于通过控制信号输出端和输入端B控制自锁模块14开机或关机以控制输出模块16输出或停止输出电源模块12的电力至用电设备30。

上述实施方式的开机自锁装置100中，控制器20通过控制信号输出端和输入端B控制自锁模块14开机或关机以控制输出模块16输出或停止输出电源模块12的电力至用电设备30，电路结构简单，电路功耗小。

可以理解，在某些实施方式中，控制器20可以为MCU，如单片机。

具体的，电源模块12给开机自锁电路10提供电源，在刚上电时，控制器20将开机自锁电路10的系统标志位初始化为关机状态，此时，控制器20的检测信号输入端检测第二输出端A是否持续输出高电平，当检测到第二输出端A输出高电平并且持续超过预设时长(如5秒)时，控制器20的控制信号输出端控制输入端B持续输入高电平，使开机自锁电路10由关机状态切换为开机状态。同时，由于输入端B持续输入高电平，自锁模块14开机，从而使输出模块16输出电源模块12的电力给用电设备30。

开机自锁电路10在开机的状态下时，当控制器20的检测信号输出端检测到第二输出端A输出高电平并且持续超过预设时长(如5秒)时，控制器20的控制信号输出端控制输入端B输入低电平，开机自锁电路10由开机状态切换为关机状态。由于输入端B输入低电平，自锁模块14关机，从而使输出模块16停止输出电源模块12的电力给用电设备30。

请再次参阅图1及图2，在某些实施方式中，电源模块12包括直流电源VDC和电池VBAT。直流电源VDC与电池VBAT并联连接。当直流电源VDC接入开机自锁电路10时和自锁模块14开机时，输出模块16用于输出直流电源VDC的电力至用电设备30。如此，在直流电源VDC接入时，可由直流电源VDC为开机自锁电路10供电，保证了供电的稳定性和持续性。

在某些实施方式中，输出模块16包括芯片U1。芯片U1包括第一MOS管M1。第一MOS管M1连接第一输出端141和直流电源VDC。

如此，第一MOS管M1可控制直流电源12将电力传输至用电设备30。

具体的，直流电源VDC提供的电压例如为5伏。当直流电源VDC接入开机自锁电路10时和自锁模块14开机时，第一输出端141为低电平，由于第一MOS管M1的栅极连接第一输出端141，所以第一MOS管M1的栅极为低电平。由于第一MOS管M1的源极连接直流电源，所以第一MOS管M1的源极为高电平，如此可以使第一MOS管M1导通，从而使直流电源VDC的电力能传输至用电设备30。

在某些实施方式中，当直流电源VDC断开时和自锁模块14开机时，输出模块16用于输出电池VBAT的电力至用电设备30。如此，当直流电源VDC断开时，电池VBAT可以及时给用电设备30供电，从而保证了供电的稳定性和持续性。

在某些实施方式中，输出模块16包括芯片UI。芯片UI包括第一MOS管M1和第二MOS管M2。第一MOS管M1连接第一输出端141、直流电源VDC和电池VBAT。第二MOS管M2连接直流电源VDC和电池VBAT。

如此，第一MOS管M1和第二MOS管M2可控制电池VBAT将电力传输至用电设备30。

具体的，当直流电源VDC断开时，电池VBAT提供的电压例如4.2伏。电池VBAT连接第二MOS管M2的漏极，由于芯片U1的内部电路包括有一个等效二极管，电池VBAT的电流可以从第二MOS管M2的漏极流向第二MOS管M2的源极，从而可以使第二MOS管M2的源极输出一个电压值。第二MOS管M2的源极的电压大概为4伏。由于第二MOS管M2的源极连接第一MOS管M1的源极，因此，第一MOS管M1的源极的电压也为4伏左右。当自锁模块14开机时，第一输出端141为低电平。由于第一MOS管M1的栅极连接第一输出端141，所以第一MOS管M1的栅极也为低电平。如此，由于第二MOS管M2的源极为高电平，第一MOS管M1的栅极为低电平，所以第一MOS管M1导通，从而使电池VBAT将电力传输至用电设备30。

在某些实施方式中，当直流电源VDC接入开机自锁电路10时，输出模块16用于控制直流电源VDC向电池VBAT充电。如此，直流电源VDC可以为电池VBAT充电。

在某些实施方式中，输出模块16包括芯片U1。芯片U1包括第二MOS管M2。第二MOS管M2连接直流电源VDC和电池VBAT。

如此，第二MOS管M2可以控制直流电源VDC给电池VBAT充电。

具体的，第二MOS管M2的漏极连接电池。第二MOS管M2的源极及第二MOS管M2的栅极均连接直流电源VDC，在电路的设计上，可以通过在第二MOS管M2的源极电路上串联一个压降较小的二极管，在第二MOS管M2的栅极电路上也串联一个压降较大的二极管，同时电阻R10与电阻R11串联构成分压电路，如此，可以使第二MOS管M2的源极的电压大于第二MOS管M2的栅极的电压并且两者的电压差满足第二MOS管M2的导通条件，从而使第二MOS管M2导通，进而直流电源VDC给电池VBAT充电。

请再次参阅图1及图2，在某些实施方式中，自锁模块14包括连接电源模块12的按键SW1。当自锁模块14的初始状态是关机状态时，按键SW1被触发持续超过预设时长时，第二输出端A输出高电平持续超过预设时长，控制器20用于通过控制信号输出端和输入端B控制自锁模块14开机以控制输出模块16输出电源模块12的电力至用电设备30。

当自锁模块14的初始状态是开机状态时，按键SW1被触发持续超过预设时长时，第二输出端A输出高电平持续超过预设时长，控制器20用于通过控制信号输出端和输入端B控制自锁模块14关机以控制输出模块16停止输出电源模块12的电力至用电设备30。

如此，通过操作按键SW1以使自锁模块14开机或者关机，从而使输出模块16输出或者停止输出电源模块12的电力至用电设备30，电路简单、电路功耗小。

具体的，在开机自锁电路10刚上电时，控制器20将开机自锁电路10初始化为关机状态。当按键SW1按下并持续超过预设时长(如5秒)后，控制器20的检测信号输出端检测到第二输出端A电平持续为高电平并且持续超过预设时长(如5秒)，控制器20的控制信号输出端控制输入端B持续输入高电平。开机自锁电路10由关机状态切换为开机状态，此时，由于输入端B持续输入高电平，三极管Q1持续导通，从而使开机自锁电路保持在开机输出状态。之后，当松开按键SW1时，也不影响三极管Q1持续导通。当开机自锁电路10处于开机的状态下，当再次长按按键SW1持续超过预设时长(如5秒)时，此时，控制器20的检测信号输出端检测到第二输出端A电平持续为高电平并且持续超过预设时长(如5秒)后，控制器20的控制信号输出端控制输入端B输入低电平，开机自锁电路20由开机状态切换为关机状态，此时，由于输入端B输入低电平，三极管Q1截止，开机自锁电路10停止给用电设备30供电。

请再次参阅图2，在某些实施方式中，自锁模块14包括三极管Q1。输入端B连接三极管Q1的基极。控制器20用于通过控制信号输出端控制输入端B输入高电平以使三极管Q1导通，及用于通过控制信号输出端控制输入端B输入低电平以使三极管Q1截止。三极管Q1导通时，自锁模块14开机。三极管Q1截止时，自锁模块14关机。

如此，通过控制三极管Q1的导通或者截止以控制自锁模块14开机或者关机，电路简单，电路功耗小。

请再次参阅图2，在某些实施方式中，电源模块12包括第一单向二极管D1、第二单向二极管D2、第一瞬态抑制二极管ESD1、第二瞬态抑制二极管ESD2、第一电阻R1及第二电阻R2。第一单向二极管D1的正极连接直流电源VDC。第一单向二极管D1的负极连接第一电阻R1的一端。第二单向二极管D2的正极连接电池VBAT。第二单向二极管D2的负极连接第一电阻R1的一端。第一瞬态抑制二极管ESD1的一端接地端，另一端连接第一电阻R1的另一端。第二瞬态抑制二极管ESD2的一端接地端，另一端连接第二电阻R2一端及直流电源VDC。如此，电源模块12为开机自锁电路10提供电源。

具体的，直流电源VDC一方面可以给开机自锁电路10提供直流电压，另一方面，直流电源VDC也可以给电池VBAT充电。

第一单向二极管D1及第二单向二极管D2为单向传导电流的电子器件，第一单向二极管D1对直流电源VDC电路具有单向保护作用，第二单向二极管D2对电池VBAT具有单向保护作用。

第一瞬态抑制二极管ESD1及第二瞬态抑制二极管ESD2为二极管形式的高效能保护器件。当第一瞬态抑制二极管ESD1及第二瞬态抑制二极管ESD2受到反向瞬态高能量冲击时，第一瞬态抑制二极管ESD1及第二瞬态抑制二极管ESD2能将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，如此，第一瞬态抑制二极管ESD1及第二瞬态抑制二极管ESD2可以有效地保护开机自锁电路10中的精密元器件。

请再次参阅图2，在某些实施方式中，自锁模块14包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第三单向二极管D3、第四单向二极管D4、第一电容C1、第二电容C2和三极管Q1。按键SW1的一端连接电源模块12的输出端，另一端连接第四单向二极管D4的正极。第三电阻R3的一端连接输入端B，另一端连接第三单向二极管D3的正极。第三单向二极管D3的负极连接第四单向二极管D4的负极。第四电阻R4的一端连接第二输出端A，另一端连接第四单向二极管D4的正极。第四单向二极管D4的负极连接第三单向二极管D3的负极。第五电阻R5的一端连接第二输出端A，另一端接地端。第六电阻R6的一端连接第三单向二极管D3的负极及第四单向二极管D4的负极，另一端连接三极管Q1的基极。第七电阻R7的一端连接三极管Q1的基极，另一端接地端。第一电容C1的一端连接第四单向二极管D4的正极，另一端接地端。第二电容C2的一端连接三极管Q1的基极，另一端接地端。三极管Q1的集电极连接第一输出端141。三极管Q1的发射极接地端。

如此，自锁模块14可以根据输入端B的电平状态以使三极管Q1导通或者截止，从而可以使开机自锁电路10开机或者关机。

第三单向二极管D3及第四单向二极管D4为单向传导电流的电子器件，第三单向二极管D3对输入端B按键SW1电路具有单向保护作用，第四单向二极管D4对输入端B电路具有单向保护作用。

请再次参阅图2，在某些实施方式中，输出模块16包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第三电容C3、第四电容C4、第五单向二极管D5、第六单向二极管D6及芯片U1。芯片U1包括第一MOS管M1和第二MOS管M2。第八电阻R8的一端连接第一输出端141，另一端连接三极管Q1的集电极，另一端连接第一MOS管M1。第九电阻R9的一端连接第八电阻R8的另一端，另一端连接电源模块12。第六单向二极管D6的正极连接电源模块12。第六单向二极管D6的负极连接第十一电阻R11的一端，第十一电阻R11的另一端连接第二MOS管M2。第十电阻R10的一端连接第十一电阻R11的另一端及第二MOS管M2，另一端接地端。第五单向二极管D5的正极连接电源模块12。第五单向二极管D5的负极连接第一MOS管M1及所述第二MOS管M2。第三电容C3的一端接地，另一端连接第五单向二极管D5的负极、第一MOS管M1及第二MOS管M2。第四电容C4的一端接地，另一端连接第五单向二极管D5的负极、第一MOS管M1及第二MOS管M2。第一MOS管M1的栅极连接第八电阻R8。第一MOS管的源极连接电源模块12。第一MOS管的漏极连接用电设备30的供电端V0。第二MOS管的栅极连接第十电阻R10及第十一电阻R11。第二MOS管的源极连接电源模块12。第二MOS管的漏极连接电源模块12。

如此，输出模块16可以控制电源模块12给用电设备30供电。

具体的，第九电阻R9的一端一端连接直流电源VDC。第六单向二极管D6的正极连接直流电源VDC。第五单向二极管D5的正极连接直流电源VDC。

第一MOS管的源极连接直流电源VDC。供电端V0第二MOS管的源极连接直流电源VDC。第二MOS管的漏极连接电池VBAT。

在某些实施方式中，芯片U1可为DMP3056SLD。

具体的，在一个实施方式中，芯片U1可以为8个管脚的芯片。芯片U1包括第一MOS管M1及第二MOS管M2。其中，第一MOS管的源极连接芯片U1的管脚3。第一MOS管的栅极连接芯片U1的管脚4。第一MOS管的漏极连接芯片U1的管脚5及管脚6。第二MOS管的源极连接芯片U1的管脚1。第二MOS管的栅极连接芯片U1的管脚2。第二MOS管的漏极连接芯片U1的管脚7及管脚8。

当直流电源VDC接入开机自锁电路10时，芯片U1的管脚3为高电平，三极管Q1在导通的状态下，芯片U1的管脚4为低电平，此时，第一MOS管M1导通，从而使直流电源VDC给用电设备30供电。同时，由于直流电源VDC连接芯片U1的管脚3，所以U1的管脚3为高电平。由于开机自锁电路10中的第五单向二极管D5的压降小于第六单向二极管D6的压降，从而使芯片U1的管脚1的电压大于芯片U1的管脚2的电压，并且由于芯片U1的管脚1与芯片U1的管脚2的电压差满足第二MOS管M2的导通条件，此时，第二MOS管M2导通，从而使直流电源VDC对电池VBAT充电。

在另外一个实施方式中，当直流电源断开时，电池VBAT连接芯片U1并且芯片U1管脚7及管脚8，由于芯片U1内部电路包括有一个等效二极管，从而可以使电池VBAT的电流由芯片U1的管脚7及管脚8流向管脚1，由于芯片U1的的管脚1及管脚3连接，从而使芯片U1的管脚3的输出的电压为高电平，从而使第一MOS管M1导通，进而使电池VBAT给用电设备30供电。

下面结合图3来具体说明本发明示例中的开机自锁电路10的总工作原理。

当直流电源VDC接入开机自锁电路10时，一方面，芯片U1的管脚7及8与管脚导通，直流电源VDC给电池VBAT充电。另一方面，控制器20检测按键SW1是否被按下，当按键SW1刚被按下时，按键SW1的电路连通三极管Q1，从而使三极管Q1的基极为高电平，进而使三极管Q1导通。由于三极管Q1的集电极及发射极的导通，从而使芯片U1的管脚4的电压拉低为低电平，芯片U1的管脚3连接直流电源VDC，从而使第一MOS管导通，从而使芯片U1的管脚6输出电压给用电设备30供电。进一步地，由于开机自锁电路10在刚上电时，控制器20将开机自锁电路10的系统标志位初始化为关机状态，当按键SW1按下持续超过预设时长(如5秒)后，控制器20的检测信号输出端检测第二输出端A的电压输出高电平并持续超过预设时长(如5秒)，控制器20的控制信号输出端控制输入端B持续输入高电平，此时，控制器20的将开机自锁电路10的状态标志位修改为开机状态。由于输入端B持续输入高电平，输入端B所连接的电路连通三极管Q1，从而使三极管Q1的基极持续输出高电平，进而使三极管Q1持续导通，电源模块12持续给用电设备30供电，如此，开机自锁电路10达到开机自锁的效果。

当开机自锁电路10的状态标志位为开机状态时，当按键SW1按下并持续超过预设时长(如5秒)后，控制器20的检测信号输出端检测第二输出端A的电压输出高电平并持续超过预设时长(如5秒)，控制器20的控制信号输出端控制输入端B输入低电平，此时，控制器20的将开机自锁电路10的状态标志位修改为关机状态。由于输入端B输入为低电平，输入端B所连接的电路连通三极管Q1，因此三极管Q1的基极为低电平，从而使三极管Q1截止，电源模块12停止给用电设备30供电。

在另外一个实施方式中，当电池VBT接入时，电池VABT的电压为4.2伏左右。由于电池VBAT连接第二MOS管M2的漏极并且芯片U1的内部电路包括有一个等效二极管，从而可以使电池VBAT的电流由芯片U1的管脚7及管脚8流向管脚1，由于芯片U1的的管脚1及管脚3连接，从而使芯片U1的管脚3的电压为高电平。与此同时，当直流电源VDC断开时，电池VBAT连通自锁模块14及输出模块16。由于按键SW1所连接的电路连接三极管Q1，当按键SW1刚按下时，三极管Q1的基极输出高电平，进而使三极管Q1导通。由于三极管Q1的集电极及发射极的导通，从而使芯片U1的管脚4的电压拉低为低电平。由于芯片U1的管脚3的电压为高电平，芯片U1的管脚4的电压为低电平，而从而使第一MOS管M1导通。进一步地，由于开机自锁电路10在刚上电时，控制器20将开机自锁电路10的系统标志位初始化为关机状态，当按键SW1按下持续超过预设时长(如5秒)后，控制器20的检测信号输出端检测第二输出端A的电压输出高电平并持续超过预设时长(如5秒)，控制器20的控制信号输出端控制输入端B持续输入高电平，控制器20将开机自锁电路10的系统标志位初始化为开机状态，此时，由于输入端B持续输入高电平，输入端B所连接的电路连通三极管Q1，从而使三极管Q1的基极持续输出高电平，进而使三极管Q1持续导通。由于三极管Q1持续导通，三极管Q1的集电极及发射极的导通，从而使芯片U1的管脚4的电压拉低为低电平。由于芯片U1的管脚3的电压为高电平，芯片U1的管脚4的电压为低电平，从而使第一MOS管M1也持续导通，电池VBAT持续给用电设备30供电，从而起到开机自锁的效果。

当开机自锁电路10的状态标志位为开机状态时，当按键SW1按下并持续超过预设时长(如5秒)后，控制器20的检测信号输出端检测第二输出端A的电压输出高电平并持续超过预设时长(如5秒)，控制器20的控制信号输出端控制输入端B输入为低电平，此时，控制器20的将开机自锁电路10的状态标志位修改为关机状态。由于输入端B输入为低电平，输入端B所连接的电路连通三极管Q1，因此三极管Q1的基极为低电平，从而使三极管Q1截止，电池VBAT停止给用电设备30供电。

请参阅图4，本发明实施方式还提供一种智能家居控制系统200，智能家居控制系统200包括上述任意一项实施方式的开机自锁装置100。

具体的，智能家居控制系统200可以应用在灯具、电视机、空调、音乐播放器、冰箱、洗衣机、电饭锅、油烟机、窗户、窗帘、桌子、床等家居用电设备。智能家居控制系统200也可以应用在家居智能机器人上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或用电设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令执行系统、装置或用电设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或用电设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或用电设备或结合这些指令执行系统、装置或用电设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(控制方法)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的实施方式的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明的各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施实施进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种开机自锁装置，所述开机自锁装置用于连接用电设备，其特征在于：所述开机自锁装置包括开机自锁电路和控制器，所述开机自锁电路包括电源模块、自锁模块和输出模块，所述控制器包括检测信号输入端和控制信号输出端；

所述电源模块的输出端连接所述自锁模块和所述输出模块；所述自锁模块的第一输出端连接所述输出模块；所述自锁模块的第二输出端连接所述检测信号输入端；所述自锁模块的输入端连接所述控制信号输出端，所述输出模块用于连接所述用电设备的供电端；

所述控制器用于通过所述检测信号输入端检测所述第二输出端是否输出高电平，在所述第二输出端输出高电平持续超过预设时长时，所述控制器用于通过所述控制信号输出端和所述输入端控制所述自锁模块开机或关机以控制所述输出模块输出或停止输出所述电源模块的电力至所述用电设备；

所述自锁模块包括连接所述电源模块的按键，当所述自锁模块的初始状态是关机状态时，所述按键被触发持续超过所述预设时长时，所述第二输出端输出高电平持续超过所述预设时长，所述控制器用于通过所述控制信号输出端和所述输入端控制所述自锁模块开机以控制所述输出模块输出所述电源模块的电力至所述用电设备；

当所述自锁模块的初始状态是开机状态时，所述按键被触发持续超过所述预设时长时，所述第二输出端输出高电平持续超过所述预设时长，所述控制器用于通过所述控制信号输出端和所述输入端控制所述自锁模块关机以控制所述输出模块停止输出所述电源模块的电力至所述用电设备；

所述自锁模块包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三单向二极管、第四单向二极管、第一电容、第二电容和三极管；所述按键的一端连接所述电源模块的输出端，另一端连接所述第四单向二极管的正极；所述第三电阻的一端连接所述输入端，另一端连接所述第三单向二极管的正极；所述第三单向二极管的负极连接所述第四单向二极管的负极；所述第四电阻的一端连接所述第二输出端，另一端连接所述第四单向二极管的正极；所述第四单向二极管的负极连接所述第三单向二极管的负极；所述第五电阻的一端连接所述第二输出端，另一端接地端；所述第六电阻的一端连接所述第三单向二极管的负极及第四单向二极管的负极，另一端连接所述三极管的基极；所述第七电阻的一端连接所述三极管的基极，另一端接地端；所述第一电容的一端连接所述第四单向二极管的正极，另一端接地端；所述第二电容的一端连接所述三极管的基极，另一端接地端；所述三极管的集电极连接所述第一输出端，所述三极管的发射极接地端；

所述自锁模块根据输入端的电平状态以使三极管导通或者截止，以使开机自锁电路开机或者关机。

2.如权利要求1所述的开机自锁装置，其特征在于，所述电源模块包括直流电源和电池，所述直流电源与所述电池并联连接；当所述直流电源接入所述开机自锁电路时和所述自锁模块开机时，所述输出模块用于输出所述直流电源的电力至所述用电设备。

3.如权利要求2所述的开机自锁装置，其特征在于，当所述直流电源断开时和所述自锁模块开机时，所述输出模块用于输出所述电池的电力至所述用电设备。

4.如权利要求2所述的开机自锁装置，其特征在于，当所述直流电源接入所述开机自锁电路时，所述输出模块用于控制所述直流电源向所述电池充电。

5.如权利要求2所述的开机自锁装置，其特征在于，所述输出模块包括芯片，所述芯片包括第一MOS管；所述第一MOS管连接所述第一输出端和所述直流电源。

6.如权利要求3所述的开机自锁装置，其特征在于，所述输出模块包括芯片，所述芯片包括第一MOS管和第二MOS管；所述第一MOS管连接所述第一输出端、所述直流电源和所述电池；所述第二MOS管连接所述直流电源和所述电池。

7.如权利要求4所述的开机自锁装置，其特征在于，所述输出模块包括芯片，所述芯片包括第二MOS管，所述第二MOS管连接所述直流电源和所述电池。

8.如权利要求1所述的开机自锁装置，其特征在于，所述自锁模块包括三极管，所述输入端连接所述三极管的基极，所述控制器用于通过所述控制信号输出端控制所述输入端输入高电平以使所述三极管导通，及用于通过所述控制信号输出端控制所述输入端输入低电平以使所述三极管截止；

所述三极管导通时，所述自锁模块开机；

所述三极管截止时，所述自锁模块关机。

9.如权利要求2所述的开机自锁装置，其特征在于，所述电源模块包括第一单向二极管、第二单向二极管、第一瞬态抑制二极管、第二瞬态抑制二极管、第一电阻及第二电阻；所述第一单向二极管的正极连接所述直流电源，所述第一单向二极管的负极连接所述第一电阻的一端；所述第二单向二极管的正极连接所述电池，所述第二单向二极管的负极连接所述第一电阻的一端；所述第一瞬态抑制二极管的一端接地端，另一端连接所述第一电阻的另一端；所述第二瞬态抑制二极管的一端接地，另一端连接所述第二电阻一端及所述直流电源。

10.如权利要求1所述的开机自锁装置，其特征在于，所述输出模块包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第三电容、第四电容、第五单向二极管、第六单向二极管及芯片，所述芯片包括第一MOS管和第二MOS管；所述第八电阻的一端连接所述第一输出端，另一端连接所述第一MOS管；所述第九电阻的一端连接所述第八电阻的另一端，另一端连接所述电源模块；所述第六单向二极管的正极连接所述电源模块，所述第六单向二极管的负极连接所述第十一电阻的一端，所述第十一电阻的另一端连接所述第二MOS管；所述第十电阻的一端连接所述第十一电阻的另一端及所述第二MOS管，另一端接地端；所述第五单向二极管的正极连接所述电源模块，所述第五单向二极管的负极连接所述第一MOS管及所述第二MOS管；所述第三电容的一端接地，另一端连接所述第五单向二极管的负极、所述第一MOS管及所述第二MOS管；第四电容的一端接地，另一端连接所述第五单向二极管的负极、所述第一MOS管及所述第二MOS管；所述第一MOS管的栅极连接所述第八电阻，所述第一MOS管的源极连接所述电源模块，所述第一MOS管的漏极连接所述用电设备的供电端；所述第二MOS管的栅极连接所述第十电阻及所述第十一电阻，所述第二MOS管的源极连接所述电源模块，所述第二MOS管的漏极连接所述电源模块。

11.一种智能家居控制系统，其特征在于，包括权利要求1-10任意一项所述的开机自锁装置。