CN108170049A - 一种基于蓝牙设备控制智能系统降低功耗的控制系统 - Google Patents

一种基于蓝牙设备控制智能系统降低功耗的控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于蓝牙设备控制智能系统降低功耗的控制系统，其中，包括：智能系统的主控制芯片；蓝牙设备，与主控制芯片连接；控制器，分别与蓝牙设备以及主控制芯片连接，控制器用以连接供电电源，以及控制器用以控制主控制芯片的供电电路的通断；隔离电路，分别与蓝牙设备主控制芯片以及之间，当控制器控制主控制芯片的供电电路断开时，隔离电路使蓝牙设备处于使能状态。其技术方案的有益效果在于，克服了现有技术通过增加单片机实现蓝牙唤醒带来的成本上升的问题以及智能系统整体功耗较高的问题。

Description

一种基于蓝牙设备控制智能系统降低功耗的控制系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于蓝牙设备控制智能系统降低功耗的控制系统。
背景技术
蓝牙唤醒功能指的时，主控制芯片在关机状态下，蓝牙设备处于使能状态并在接收到外部信号时唤醒主控制芯片进行系统处理，现有的技术中蓝牙唤醒功能的实现主要采用以下方式实现，通过主控制芯片进入待机方式或增加单片机方式来控制WIFI&BT模组。
其中，如图1所示，通过主控制芯片进入待机的方式，虽然电路上没有增加成本，但是整机功耗增加，关机时候主控制芯片的系统电源都是不能关掉，因为关机时候主控制芯片对蓝牙设备(WIFI&BT模组)的WIFI_PWREN和BT_EN进行使能，关机整机功耗包含了主控制芯片功耗、WIFI&BT模组和适配器的功耗，主控制芯片待机功耗在0.2W左右、WIFI&BT模组待机功耗在0.2W左右、适配器功耗0.2W左右，整机功耗会在0.6W左右无法满足认证要求待机功耗在0.5W以下。
另一种是通过增加单片机(微控制单元、Microcontroller Unit、MCU))方式，如图2所示，实现方式关机时候通过单片机控制主控制芯片的系统电源、单机片还对WIFI&BT模组的WIFI_PWREN和BT_EN进行使能控制。
单机片的待机功耗在微瓦级别可以忽略不计，关机整机功耗包含了WIFI&BT模组和适配器的功耗，WIFI&BT模组待机功耗在0.2W左右、适配器功耗0.2W左右，整机功耗虽然会在0.4W左右满足认证要求待机功耗在0.5W以下，但是电路需要增加单片机和晶体电路增加了电路成本。
发明内容
针对现有技术中蓝牙唤醒方式存在的上述问题，现提供一种旨在有效减少系统功耗，克服了现有技术中通过增加单片机实现蓝牙唤醒带来的成本上升的问题的控制系统。
具体技术方案如下：
一种基于蓝牙设备控制智能系统降低功耗的控制系统，其中，包括：
智能系统的主控制芯片；
蓝牙设备，与所述主控制芯片连接；
控制器，分别与所述蓝牙设备以及所述主控制芯片连接，所述控制器用以连接供电电源，以及所述控制器用以控制所述主控制芯片的供电电路的通断；
隔离电路，分别与所述蓝牙设备所述主控制芯片以及所述之间，当所述控制器控制所述主控制芯片的所述供电电路断开时，所述隔离电路使所述蓝牙设备处于使能状态。
优选的，所述蓝牙设备包括蓝牙单元以及WiFi单元。
优选的，所述蓝牙单元与所述主控制芯片之间以及所述WiFi单元与所述主控制芯片之间分别连接有一所述隔离电路。
优选的，所述隔离电路为三级管，所述三接管包括基极、集电极以及发射极；
所述基极与所述主控制芯片的引脚连接，所述集电极设置有一基极电阻；
所述集电极与所述控制器连接，所述集电极还与所述蓝牙设备的引脚连接，所述集电极与所述控制器之间设置有一集电极电阻；
所述发射极接地。
优选的，所述基极电阻和/或所述集电极电阻的阻值为10K。
优选的，所述控制器与所述蓝牙设备之间通过数据线连接；
所述控制器包括：
DC-DC转换器，一端与所述供电单元连接另一端与所述隔离电电路以及所述蓝牙设备连接；
控制开关，分别与所述供电单元、所述蓝牙设备以及所述主控制芯片的所述供电电路连接；
所述控制开关用以根据所述蓝牙设备输出的关闭信号与所述主控制芯片的所述供电电路断开连接，以及根据所述蓝牙设备输出的唤醒信号使所述控制开关与所述供电电路之间形成通路。
优选的，所述控制开关为MOS管。
优选的，所述主控制芯片与所述蓝牙设备之间通过数据传输线连接。
优选的，所述数据传输线包括USB数据线以及基于SDIO接口的数据线。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：通过增加的隔离电路，在主控制芯片断电的状态下蓝牙设备依旧处于使能状态，进而可在接收外部的唤醒信号之后使主控制芯片唤醒即主控制芯片的供电电路与供电电源形成通路，克服了现有技术通过增加单片机实现蓝牙唤醒带来的成本上升的问题以及智能系统整体功耗较高的问题。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为背景技术部分，蓝牙唤醒的第一种实施结构图；
图2为背景技术部分，蓝牙唤醒的第二种实施结构图；
图3为本发明基于蓝牙设备控制智能系统降低功耗的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明的技术方案中包括一种基于蓝牙设备控制智能系统降低功耗的控制系统。
如图3所示，一种基于蓝牙设备控制智能系统降低功耗的控制系统的实施，其中，包括：
智能系统的主控制芯片；
蓝牙设备，与主控制芯片连接；
控制器，分别与蓝牙设备以及主控制芯片连接，控制器用以连接供电电源，以及控制器用以控制主控制芯片的供电电路的通断；
隔离电路，分别与蓝牙设备主控制芯片以及之间，当控制器控制主控制芯片的供电电路断开时，隔离电路使蓝牙设备处于使能状态。
针对现有技术中，通过主控制芯片处于待机状态存在的功耗增加的问题，具体是主控制芯片的不断电状态会额外增加0.2W，而增加的0.2w对于带电池设备减少待机时间；
比如电池容量是4000mAh/7.6V增加0.2W耗电时间＝(4000mAh*7.6V/1000)/0.2W＝152h，0.2W耗电时间是152h(即6.3天左右)，减少0.2W功耗对电池设备可以增加6.3天时间待机。
另一种的蓝牙唤醒方式中，通过增加单片机实现，而增加单片机会使电路设计成本上升。
本发明中，通过在主控制芯片与蓝牙设备之间设置隔离电路进而可以在系统控制主控制芯片断电之后，隔离电路与蓝牙设备连接一端维持在高电平状态以使蓝牙设备处于使能状态，当蓝牙设备接收到唤醒信号之后，将唤醒信号输出至控制器，控制器控制供电电源与主控制芯片的供电电路连通，使主控制芯片被唤醒。
上述方案中，关机整机功耗包含了蓝牙设备和控制器的功耗，蓝牙设备的待机功耗在0.2W左右、控制器功耗0.2W左右，整机功耗会在0.4W左右满足认证要求待机功耗在0.5W以下，做到低成本降低功耗的目的。
在一种较优的实施方式中，蓝牙设备包括蓝牙单元以及WiFi单元。
在一种较优的实施方式中，蓝牙单元与主控制芯片之间以及WiFi单元与主控制芯片之间分别连接有一隔离电路。
在一种较优的实施方式中，WiFi单元与主控制芯片之间隔离电路为三级管，三接管包括基极、集电极以及发射极；
基极与主控制芯片的引脚连接，集电极设置有一基极电阻7R3；
集电极与控制器连接，集电极还与蓝牙设备的引脚连接，集电极与控制器之间设置有一集电极电阻7R4；
发射极接地。
在一种较优的实施方式中，蓝牙单元(BT)与主控制芯片之间隔离电路为三级管，三接管包括基极、集电极以及发射极；
基极与主控制芯片的引脚连接，集电极设置有一基极电阻7R19；
集电极与控制器连接，集电极还与蓝牙设备的引脚连接，集电极与控制器之间设置有一集电极电阻7R20；
发射极接地。
上述技术方案中，在主控制芯片断电之后，三极管与主控制芯片的引脚连接的一端处于低电平状态，此时隔离电阻，基极电阻起到上拉电阻的作用使三极管与蓝牙单元引脚，以及三极管与WiFi连接的一端处于高电平状态(使能状态)，以起到主控制芯片与蓝牙单元和WiFi单元隔离的作用。
在主控制芯片通电之后，三极管与主控制芯片的引脚连接的一端处于高电平状态，而三极管与蓝牙单元引脚，以及三极管与WiFi连接的一端处于低电平状态。
在一种较优的实施方式中，基极电阻为10K。
在一种较优的实施方式中，集电极电阻的阻值为10K。
在一种较优的实施方式中，控制器与蓝牙设备之间通过数据线(BT_WAKE_HOST)连接；
控制器包括：
DC-DC转换器，一端与供电单元连接另一端与隔离电电路以及蓝牙设备连接；
控制开关，分别与供电单元、蓝牙设备以及主控制芯片的供电电路连接；
控制开关用以根据蓝牙设备输出的关闭信号与主控制芯片的供电电路断开连接，以及根据蓝牙设备输出的唤醒信号使控制开关与供电电路之间形成通路。
在一种较优的实施方式中，控制开关为MOS管。
在一种较优的实施方式中，主控制芯片与蓝牙设备之间通过数据传输线连接。
在一种较优的实施方式中，数据传输线包括USB数据线以及基于SDIO接口的数据线。
上述技术方案中，通过增加的隔离电路，在主控制芯片断电的状态下蓝牙设备依旧处于使能状态，进而可在接收外部的唤醒信号之后使主控制芯片唤醒即主控制芯片的供电电路与供电电源形成通路，克服了现有技术通过增加单片机实现蓝牙唤醒带来的成本上升的问题以及智能系统整体功耗较高的问题。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于蓝牙设备控制智能系统降低功耗的控制系统，其特征在于，包括：
智能系统的主控制芯片；
蓝牙设备，与所述主控制芯片连接；
控制器，分别与所述蓝牙设备以及所述主控制芯片连接，所述控制器用以连接供电电源，以及所述控制器用以控制所述主控制芯片的供电电路的通断；
隔离电路，分别与所述蓝牙设备所述主控制芯片以及所述之间，当所述控制器控制所述主控制芯片的所述供电电路断开时，所述隔离电路使所述蓝牙设备处于使能状态。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述蓝牙设备包括蓝牙单元以及WiFi单元。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述蓝牙单元与所述主控制芯片之间以及所述WiFi单元与所述主控制芯片之间分别连接有一所述隔离电路。
4.根据权利要求1或3所述的控制系统，其特征在于，所述隔离电路为三级管，所述三接管包括基极、集电极以及发射极；
所述基极与所述主控制芯片的引脚连接，所述集电极设置有一基极电阻；
所述集电极与所述控制器连接，所述集电极还与所述蓝牙设备的引脚连接，所述集电极与所述控制器之间设置有一集电极电阻；
所述发射极接地。
5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述基极电阻和/或所述集电极电阻的阻值为10K。
6.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述控制器与所述蓝牙设备之间通过数据线连接；
所述控制器包括：
DC-DC转换器，一端与所述供电单元连接另一端与所述隔离电电路以及所述蓝牙设备连接；
控制开关，分别与所述供电单元、所述蓝牙设备以及所述主控制芯片的所述供电电路连接；
所述控制开关用以根据所述蓝牙设备输出的关闭信号与所述主控制芯片的所述供电电路断开连接，以及根据所述蓝牙设备输出的唤醒信号使所述控制开关与所述供电电路之间形成通路。
7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述控制开关为MOS管。
8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述主控制芯片与所述蓝牙设备之间通过数据传输线连接。
9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述数据传输线包括USB数据线以及基于SDIO接口的数据线。
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