CN107507373B - 一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法 - Google Patents

一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法，将搭载有Android系统的智能POS机与该智能POS机的充电器连接，Android系统运行，并启动Bootloader引导单元，进入Bootloader引导阶段；Bootloader引导单元通过充放电监测控制单元对智能POS机的锂电池供电单元进行充电；Bootloader引导单元通过按键状态监测单元实时监测智能POS机Power按键是否按下；如果未监测到该Power按键按下，则继续充电；如果监测到该Power按键按下，则通过AD采样单元实时对所述锂电池供电单元的电池电压进行采样，获取采样的电压值；若该电压值大于预设开机电压阈值，则Bootloader引导单元关闭，Android系统加载内核启动系统，否则继续充电。

Description

一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法
技术领域
本发明涉及一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法。
背景技术
Android智能POS机设备开机启动时负荷电流较大，当电池剩余电量较低时，启动过程中会导致电池保护，造成设备掉电关机。虽然Android系统本身有关机充电模式，但该系统用于智能POS机设备时，电池剩余电量低时，仍存在进入关机充电模式前掉电关机的现象。为此，需要设备刚开始启动时检测电池剩余电量，若电量值较低则先进行预充电，直到电量上升到一定水平后才允许继续启动并进入Android系统。此外，Android系统默认关机充电模式需启动内核，此时各个模块驱动已加载运行，外围设备处于工作状态，具有一定的功率损耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法，以克服现有技术中存在的缺陷。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法，按照如下步骤实现：
步骤S1：将搭载有Android系统的智能POS机与该智能POS机的充电器连接，所述Android系统运行，并启动Bootloader引导单元，进入Bootloader引导阶段；
步骤S2：所述Bootloader引导单元通过一充放电监测控制单元对所述智能POS机的锂电池供电单元进行充电；
步骤S3：所述Bootloader引导单元通过一按键状态监测单元实时监测所述智能POS机Power按键是否按下；如果未监测到该Power按键按下，则转至所述步骤S2；如果监测到该Power按键按下，则转至步骤S4；
步骤S4：所述Bootloader引导单元通过一AD采样单元实时对所述锂电池供电单元的电池电压进行采样，获取采样的电压值；若该电压值大于一预设开机电压阈值，则转至步骤S5，否则转至所述步骤S2；
步骤S5：所述Bootloader引导单元关闭，所述Android系统加载内核启动系统。
在本发明一实施例中，在所述步骤S2中，所述Bootloader引导单元根据所述充放电监测控制单元采集的充电状态指示IO信息、充电使能信息以及外接充电源接入信息判断所述锂电池供电单元的当前充电状态。
在本发明一实施例中，当未接充电源或未使能充电的情况下，所述Bootloader引导单元判断当前充电状态为未在充电；当有接充电源并使能充电的情况下，且充电状态指示IO为低电平，所述Bootloader引导单元判断当前充电状态为正在充电；当有接充电源并使能充电的情况下，且充电状态指示IO为高电平，所述Bootloader引导单元判断当前充电状态为已充满。
在本发明一实施例中，所述Bootloader引导单元根据所述充放电监测控制单元采集的充电状态指示IO信息判断所述锂电池供电单元中电池是否正常；当发生电池过热等故障时，所述充电状态指示IO信息中充电状态指示IO将以按一预设频率高低电平交替变化，并禁止充电同时向用户告警。
在本发明一实施例中，所述充放电监测控制单元采用一外扩充放电管理芯片。
在本发明一实施例中，在所述步骤S4中，所述Bootloader引导单元通过所述AD采样单元对所述锂电池供电单元进行采样，并根据采样的电压值以及该锂电池供电单元的预设电池充放电曲线计算锂电池供电单元中电池电量。
在本发明一实施例中，在所述步骤S4中，还包括如下步骤：
步骤S41：在采样过程中，若所述采样的电压值大于等于一预设充电电压阈值，所述Bootloader引导单元计算并存储该预设充电电压阈值对应的电池电量，并统计所述采样的电压值保持该预设充电电压阈值的充电时间；
步骤S42：若所述采样的电压值保持该预设充电电压阈值的充电时间大于等于一充电时间阈值，也即在该充电时间阈值内，电池电量未上升，则所述Bootloader引导单元在所述步骤S41所获取的电池电量的基础上上升1%电量，并作为当前电池电量；
步骤S43：判断当前电池电量是否达到100%，若未达到，则将充电时间清零，转至所述步骤S41中。
在本发明一实施例中，所述AD采样单元每隔500ms采样一次，取连续采样30次的平均值，将该平均值作为所述采样的电压值。
在本发明一实施例中，所述锂电池供电单元中电池采用美拜聚合物锂电池。
在本发明一实施例中，在所述步骤S2中，所述Bootloader引导单元关闭所述智能POS机的显示屏背光以及LCD，并降低所述智能POS机的CPU工作频率至一预设工作频率。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明所提供的一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法，在Bootloader阶段进行电池充电控制时，通过延后内核加载/关闭外部设备/降低CPU工作频率等措施可以有效避免设备功耗对充电速度的影响，并通过独立设计的软件算法实现了Bootloader阶段充电管理相关功能。由于智能POS设备普遍采用大容量电池供电方案，加快充电速度可显著提升用户体验，具有广泛的市场应用价值。
附图说明
图1为本发明中的一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明提供一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法。Android系统默认关机充电模式需启动内核，此时各个模块驱动已加载运行，外围设备处于工作状态，具有一定的功率损耗，因此若能在驱动加载之前进行充电控制，可加快电池充电速度。Android系统启动内核之前，会先运行Bootloader引导程序，在Bootloader运行期间进行电池充电控制。当用户需要启动系统时，按下power键，退出Bootloader充电控制状态，加载内核启动系统。
进一步的，在本实施例中，如图1所示，一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法，按照如下步骤实现：
步骤S1：将搭载有Android系统的智能POS机与该智能POS机的充电器连接，Android系统运行，并启动Bootloader引导单元，进入Bootloader引导阶段；
步骤S2：Bootloader引导单元通过一充放电监测控制单元对智能POS机的锂电池供电单元进行充电；
步骤S3：Bootloader引导单元通过一按键状态监测单元实时监测智能POS机Power按键是否按下；如果未监测到该Power按键按下，则转至步骤S2；如果监测到该Power按键按下，则转至步骤S4；
步骤S4：Bootloader引导单元通过一AD采样单元实时对锂电池供电单元的电池电压进行采样，获取采样的电压值；若该电压值大于一预设开机电压阈值，则转至步骤S5，否则转至步骤S2；
步骤S5：Bootloader引导单元关闭，Android系统加载内核启动系统。
进一步的，在本实施例中，充放电监测控制单元采用一外扩充放电管理芯片。
进一步的，在本实施例中，在步骤S2中，Bootloader引导单元根据充放电监测控制单元，也即通过外扩充放电管理芯片，采集的充电状态指示IO信息、充电使能信息以及外接充电源接入信息判断锂电池供电单元的当前充电状态，具体如下：
（1）当未接充电源或未使能充电的情况下，Bootloader引导单元判断当前充电状态为未在充电；
（2）当有接充电源并使能充电的情况下，且充电状态指示IO为低电平，Bootloader引导单元判断当前充电状态为正在充电；
（3）当有接充电源并使能充电的情况下，且充电状态指示IO为高电平，Bootloader引导单元判断当前充电状态为已充满。
进一步的，在本实施例中，Bootloader引导单元根据充放电监测控制单元采集的充电状态指示IO信息判断锂电池供电单元中电池是否正常；当发生电池过热等故障时，充电状态指示IO信息中充电状态指示IO将以按一预设频率高低电平交替变化，并禁止充电同时向用户告警。在本实施例中，充放电管理芯片通过状态指示IO的电平变化来指示当前电池是否正常，当发生电池过热等故障时，状态指示IO将以每秒约1.3次的频率高低电平交替变化。通过中断监测IO电平变化，当监测到电池故障发生时，禁止充电同时向用户告警。
进一步的，在本实施例中，在步骤S4中，预设开机电压阈值为6.9V。
进一步的，在本实施例中，在步骤S4中，Bootloader引导单元通过AD采样单元对锂电池供电单元进行采样，并根据采样的电压值以及该锂电池供电单元的预设电池充放电曲线计算锂电池供电单元中电池电量。
在本实施例中，由于内置的电量计不支持双节锂电池串联供电方案，因此通过AD采样电池电压，再依据电池充放电曲线计算出电池电量。表1为美拜聚合物锂电池0.1C放电曲线参数。
表1
Figure 552197DEST_PATH_IMAGE001
进一步的，在本实施例中，在步骤S4中，还包括如下步骤：
步骤S41：在采样过程中，若采样的电压值大于等于一预设充电电压阈值，Bootloader引导单元计算并存储该预设充电电压阈值对应的电池电量，并统计采样的电压值保持该预设充电电压阈值的充电时间；在本实施例中，预设充电电压阈值为8.2v；
步骤S42：若采样的电压值保持该预设充电电压阈值的充电时间大于等于一充电时间阈值，也即在该充电时间阈值内，电池电量未上升，则Bootloader引导单元在步骤S41所获取的电池电量的基础上上升1%电量，并作为当前电池电量；在本实施例中，充电时间阈值为300s；
步骤S43：判断当前电池电量是否达到100%，若未达到，则将充电时间清零，转至步骤S41中。
进一步的，在本实施例中，由于电池电压会随着系统负荷变化而波动，AD采样后的电压需取平均值，AD采样单元每隔500ms采样一次，取连续采样30次的平均值，将该平均值作为采样的电压值。
在本实施例中，电池快充满时，会进入恒压充电阶段，此时电池电压变化很小，可能导致计算电量不会变化，另外考虑AD采样分压电阻误差，电池充满时采样电压可能低于8.35v，计算电量无法到达100%，因此做以下优化：充电时当电池电压超过8.2v后，充电时间在5分钟内，电量按照充电曲线计算还未上升，软件自动上升1%电量，接着计时清零，继续检测电量上升情况，直到电量上升到100%，即在此阶段不仅仅依赖电池充电曲线来计算电池电量。此外，如果充电期间电池电压无法达到8.2v，通常是充电故障或电池本身异常导致的，不做电量自动上升处理。
进一步的，在本实施例中，在步骤S2中，Bootloader引导单元关闭智能POS机的显示屏背光以及LCD，并降低智能POS机的CPU工作频率至一预设工作频率；在本实施例中，该预设工作频率为800MHz(最低主频)。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法，其特征在于，按照如下步骤实现：
步骤S1：将搭载有Android系统的智能POS机与该智能POS机的充电器连接，所述Android系统运行，并启动Bootloader引导单元，进入Bootloader引导阶段；
步骤S2：所述Bootloader引导单元通过一充放电监测控制单元对所述智能POS机的锂电池供电单元进行充电；
步骤S3：所述Bootloader引导单元通过一按键状态监测单元实时监测所述智能POS机Power按键是否按下；如果未监测到该Power按键按下，则转至所述步骤S2；如果监测到该Power按键按下，则转至步骤S4；
步骤S4：所述Bootloader引导单元通过一AD采样单元实时对所述锂电池供电单元的电池电压进行采样，获取采样的电压值；若该电压值大于一预设开机电压阈值，则转至步骤S5，否则转至所述步骤S2；
步骤S5：所述Bootloader引导单元关闭，所述Android系统加载内核启动系统；在所述步骤S2中，所述Bootloader引导单元根据所述充放电监测控制单元采集的充电状态指示IO信息、充电使能信息以及外接充电源接入信息判断所述锂电池供电单元的当前充电状态。
2.根据权利要求1所述的一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法，其特征在于，当未接充电源或未使能充电的情况下，所述Bootloader引导单元判断当前充电状态为未在充电；当有接充电源并使能充电的情况下，且充电状态指示IO为低电平，所述Bootloader引导单元判断当前充电状态为正在充电；当有接充电源并使能充电的情况下，且充电状态指示IO为高电平，所述Bootloader引导单元判断当前充电状态为已充满。
3.根据权利要求1所述的一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法，其特征在于，所述Bootloader引导单元根据所述充放电监测控制单元采集的充电状态指示IO信息判断所述锂电池供电单元中电池是否正常；当发生电池过热等故障时，所述充电状态指示IO信息中充电状态指示IO将以按一预设频率高低电平交替变化，并禁止充电同时向用户告警。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法，其特征在于，所述充放电监测控制单元采用一外扩充放电管理芯片。
5.根据权利要求1所述的一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述Bootloader引导单元通过所述AD采样单元对所述锂电池供电单元进行采样，并根据采样的电压值以及该锂电池供电单元的预设电池充放电曲线计算锂电池供电单元中电池电量。
6.根据权利要求4所述的一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法，其特征在于，在所述步骤S4中，还包括如下步骤：
步骤S41：在采样过程中，若所述采样的电压值大于等于一预设充电电压阈值，所述Bootloader引导单元计算并存储该预设充电电压阈值对应的电池电量，并统计所述采样的电压值保持该预设充电电压阈值的充电时间；
步骤S42：若所述采样的电压值保持该预设充电电压阈值的充电时间大于等于一充电时间阈值，也即在该充电时间阈值内，电池电量未上升，则所述Bootloader引导单元在所述步骤S41所获取的电池电量的基础上上升1%电量，并作为当前电池电量；
步骤S43：判断当前电池电量是否达到100%，若未达到，则将充电时间清零，转至所述步骤S41中。
7.根据权利要求5或6所述的一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法，其特征在于，所述AD采样单元每隔500ms采样一次，取连续采样30次的平均值，将该平均值作为所述采样的电压值。
8.根据权利要求1、2、3、5和6任一项所述的一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法，其特征在于，所述锂电池供电单元中电池采用美拜聚合物锂电池。
9.根据权利要求1所述的一种基于Android系统的智能POS机加快充电方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述Bootloader引导单元关闭所述智能POS机的显示屏背光以及LCD，并降低所述智能POS机的CPU工作频率至一预设工作频率。
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