CN111478621A - 利用一次循环操作产生信号的压电装置及信号发生方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一利用一次循环操作产生信号的压电装置及信号发生方法，其中所述利用一次循环操作产生信号的压电装置包括至少一压电陶瓷和一信号发生电路单元，其中所述压电陶瓷在一次循环操作的过程中依次产生一第一次脉冲电能和一第二次脉冲电能，其中所述信号发生电路单元被电连接于所述压电陶瓷，所述信号发生电路单元叠加所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能，并在所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能的供给下产生一射频信号，节约了用户的等待时间，提高了用户体验。

Description

利用一次循环操作产生信号的压电装置及信号发生方法

技术领域

本发明涉及压电陶瓷无线通信领域，特别涉及一利用一次循环操作产生信号的压电装置及信号发生方法。

背景技术

自供电无线通信技术被广泛地应用于日常生活中。例如自供电无线开关，其包括一自供电信号发生模块和一信号接收模块，其中所述自供电信号发生模块包括一自供电装置和一信号发生电路，所述自供电装置被作动地产生电能，所述自供电信号发生装置在获得电能供给后产生一控制信号，所述信号接收模块在接收到所述控制信号后控制一灯具在一工作状态和一非工作状态之间切换。常见的所述自供电信号发生模块的所述自供电装置为一电磁感应微型发电机，其利用电磁感应原理产生电能。但是，所述电磁感应微型发电机的体积较大，不利于安装后的美观性，作业时噪音较大影响用户体验，而且制造工艺较为复杂，增加了所述自供电信号发生模块的生产周期和制造成本。

市场上逐渐出现了利用诸如附图1示出的一压电陶瓷10P作为所述自供电装置的所述自供电信号发生模块，体积小，制造工艺简单。所述压电陶瓷10P可以取代了市面上部分的所述电磁感应微型发电机。通常，所述电磁感应微型发电机被操作一次后可以产生约200uJ以上的能量，因而能发射较长的编码。但是所述压电陶瓷10P被按压一次后产生的能量仅在20uJ-50uJ，仅为所述电磁感应微型发电机产生的能量的1/4-1/10。因此，需要长时间地持续收集所述压电陶瓷10P产生的能量进行收集，才能满足后续使用。

具体来说，参照图1，所述压电陶瓷10P被作动地连续产生多次振动，所述压电陶瓷10P多次振动产生的微小能量被持续地收集，被收集的能量达到一预设阈值后，所述自供电信号发生装置被驱动产生所述控制信号。也就是说，所述压电陶瓷10P产生的电能不能被即刻利用，需要经过一段时间的积蓄后才能驱动所述自供电信号发生装置工作。若所述自供电信号发生模块被应用于无源无线开关，在用户第一次按下开关时，所述压电陶瓷10P产生的能量不能立刻驱动所述自供电信号发生装置发射所述控制信号，即所述灯具的工作状态不能快速地被切换，用户需要多次按压开关或是等待一段时间，等待所述压电陶瓷10P产生连续振动，并积蓄足够的能量，才能驱动所述自供电信号发生模块产生控制所述灯具的工作状态的所述控制信号。显然，在现有技术中，利用所述压电陶瓷10P作为自供电装置的所述自供电信号发生模块难以被应用于无源无线开关，无法满足用户操作一次开关就能够迅速打开或是关闭灯具的需求。

另外，在现有技术中，为了将所述压电陶瓷10P产生的电能能够即发即用，采用弹性装置高速打击或者冲击所述压电陶瓷10P的表面以获得较高电压的一次脉冲而加以利用。这种方法的缺陷是，机械打击带来的噪声非常大，比如说，电子打火机的噪声就是弹簧撞击所述压电陶瓷10P产生的。另外，打击所述压电陶瓷10P的表面会导致所述压电陶瓷10P寿命显著缩短，极易损坏所述压电陶瓷10P，装置不能长期使用，实用性差。此外，通过一次对所述压电陶瓷10P的打击而产生的能量十分微小，仅够发送几个比特的简单控制信息。而在遥控领域，由于环境存在的无线设备非常多，为了增强无线信号的可靠性及稳定性，通常无线信号需要包含引导码、地址码、数据、校验码等一长串的报文数据，而现有打击式的压电发电装置所产生的能量无法支持通信电路发送这么长的报文数据。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置及信号发生方法，其中所述利用一次循环操作产生信号的压电装置能够使得一压电陶瓷产生的能量可以被即发即用。

本发明的另一个目的在于提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置及信号发生方法，其中利用一次循环操作产生信号的压电装置被单次操作就能快速地产生一射频信号，节约了用户的等待时间，提高了用户体验。

本发明的另一个目的在于提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置及信号发生方法，其中所述利用一次循环操作产生信号的压电装置能够发送较长的编码，即能够发送包含较多数据的所述射频信号。

本发明的另一个目的在于提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置及信号发生方法，其中所述利用一次循环操作产生信号的压电装置能够发送至少2个字节的数据，可显著增强无线通信的可靠性和兼容性，有利于扩大应用范围，提高了所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的实用性。

本发明的另一个目的在于提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置及信号发生方法，其中所述利用一次循环操作产生信号的压电装置在被操作的过程中不会产生刺耳噪音，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置能够静音地发送所述射频信号，有利于提高用户体验，增大所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的应用市场。

本发明的另一个目的在于提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置及信号发生方法，其中所述利用一次循环操作产生信号的压电装置被单次操作就能即刻产生所述射频信号，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置能够被应用于需要即刻响应用户操作的一电气设备，例如但不限于无源无线开关、无线门铃等，进而提高了所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的实用性和适用性。

本发明的另一个目的在于提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置及信号发生方法，其中所述利用一次循环操作产生信号的压电装置能够产生可靠稳定的所述射频信号，进而保障了所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的可靠性。

本发明的另一个目的在于提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置及信号发生方法，其中所述利用一次循环操作产生信号的压电装置能够远距离地发射可靠的所述射频信号，所述压电陶瓷被单次操作产生的能量能够以电磁波的形式向外发送较远的距离，扩大了所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的使用范围，进而提高了所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的实用性和适用性。例如，所述压电陶瓷被单次操作产生的能量能够以电磁波的形式向外发送几十米甚至两百多米的距离，以极大地扩大所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的使用范围。

本发明的另一个目的在于提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置及信号发生方法，其中所述利用一次循环操作产生信号的压电装置包括一压电陶瓷和一信号发生电路单元，其中所述信号发生电路单元被电连接于所述压电陶瓷，所述压电陶瓷被单次操作产生的能量能够驱动所述信号发生单元产生所述射频信号。

本发明的另一个目的在于提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置及信号发生方法，其中所述信号发生装置能够利用所述压电陶瓷产生的微弱能量传送可靠的高频无线信号。

本发明的另一个目的在于提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置及信号发生方法，其中所述信号发生装置提高了对所述压电陶瓷产生的能量的利用率，有利于延长所述压电陶瓷的使用寿命。

本发明的另一个目的在于提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置及信号发生方法，其中所述信号发生电路单元存储所述压电陶瓷产生的能量，并扩宽所述压电陶瓷产生的能量存在的时间，在所述压电陶瓷被单次操作的过程中，所述信号发生电路单元产生所述射频信号。

本发明的另一个目的在于提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置及信号发生方法，在一次所述循环操作过程中，在相反的运动方向上对所述压电陶瓷进行一次往复操作，在这一过程当中所述压电陶瓷发生两次互为相反的形变状态，同时产生了两个存在时间大于100mS的脉冲电能，使得所述利用一次循环操作产生信号的压电装置具有能量大、实施简单、无噪声的显著优点。当然，所述两个存在时间大于100mS的脉冲电能指的是压电陶瓷在空载的状态下测试的结果。

本发明的另一个目的在于提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置及信号发生方法，在一次所述循环操作过程中，无需对所述压电陶瓷进行运动加速，即便是缓慢的操作本发明也能产生良好的控制效果，进一步增强了实用性。

依本发明的一个方面，本发明提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置，其包括：

至少一压电陶瓷，其中所述压电陶瓷在一次循环操作的过程中依次产生一第一次脉冲电能和一第二次脉冲电能；和

一信号发生电路单元，其中所述信号发生电路单元被电连接于所述压电陶瓷，所述信号发生电路单元叠加所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能，并在所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能的供给下产生一射频信号。

根据本发明的一个实施例，所述信号发生电路单元包括一储能电路单元、一单片机以及一射频电路单元，其中所述储能电路单元被电连接于所述压电陶瓷，所述储能电路单元暂存因变形而产生的所述第一次脉冲电能和因复位而产生的所述第二次脉冲电能，所述单片机被电连接于所述储能电路单元和所述射频电路单元，当存储于所述储能电路单元的所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能同时供给所述单片机和所述射频电路单元时，所述单片机控制所述射频电路单元产生所述射频信号。

根据本发明的一个实施例，所述储能电路单元包括一第一二极管、一第二二极管、一第三二级管、一第四二极管以及一第一电容器，所述压电陶瓷产生的所述第一次脉冲电能经过所述第一二极管和所述第二二极管向所述第一电容器充电，所述压电陶瓷产生的所述第二次脉冲电能经过所述第三二极管和所述第四二极管向所述第一电容器充电，所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能被叠加存储于所述第一电容器。

根据本发明的一个实施例，所述信号发生电路单元包括一能量延时电路单元，其中所述能量延时电路单元被电连接于所述储能电路单元、所述单片机以及所述射频电路单元，所述能量延时电路单元将所述储能电路单元内存储的能量间歇取电地向所述单片机和所述射频电路单元供电。

根据本发明的一个实施例，所述信号发生电路单元包括一复位脉冲识别单元，其中所述复位脉冲识别单元被并联于所述第一电容器。

根据本发明的一个实施例，所述信号发生电路单元的所述能量延时电路单元包括一取电模块、一电感以及一第二电容器，其中所述取电模块被电连接于所述复位脉冲识别单元和所述第一电容器，所述电感被电连接于所述取电模块和所述第二电容器，所述第二电容器被电连接于所述单片机和所述射频电路单元，所述复位脉冲识别单元能够触发所述取电模块开始工作。

根据本发明的一个实施例，所述能量延时电路单元延长存储于所述第一电容器的供电时间大于500us。

根据本发明的一个实施例，所述信号发生电路单元包括一复位脉冲识别单元，其中所述复位脉冲识别单元被并联于所述第一电容器，所述复位脉冲识别单元被电连接于所述单片机，所述复位脉冲识别单元能够触发所述单片机开始工作，所述单片机控制所述射频单路单元的工作电能。

根据本发明的一个实施例，所述信号发生电路单元进一步包括一第五二极管，其中所述第五二极管的一端被接地，另一端被电连接于所述第一电容器。

根据本发明的一个实施例，所述信号发生电路单元进一步包括一开关，其中所述开关被电连接于所述第一电容器、所述储能电路单元和所述单片机，所述压电陶瓷因复位而产生的所述第二次脉冲电能能触发所述开关。

根据本发明的一个实施例，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置进一步包括一基座，其中所述基座具有一活动空间，所述压电陶瓷以允许发生形变的方式被保持于所述活动空间。

根据本发明的一个实施例，所述基座的所述活动空间的高度小于等于3mm。

根据本发明的一个实施例，所述基座的所述活动空间的高度在0.4mm-2mm之间。

根据本发明的一个实施例，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置进一步包括一驱动件，其中所述驱动件被可操作地保持于所述压电陶瓷的上方，所述驱动件对应于所述压电陶瓷允许发生形变的位置。

根据本发明的一个实施例，所述压电陶瓷以中部悬空的方式被保持与所述活动空间的上方。

根据本发明的一个实施例，所述压电陶瓷以一端悬空的方式被保持于所述活动空间。

根据本发明的一个实施例，所述基座包括一基板、一支撑件以及一预推件，其中所述支撑件和所述预推件间隔地被设置于所述基板的上部，所述压电陶瓷的固定端被固定于所述支撑件，所述压电陶瓷的活动端被保持于所述驱动件和所述预推件之间。

根据本发明的一个实施例，所述压电陶瓷以所述压电陶瓷的活动端微微向上弯曲抬起的方式保持于所述预推件的上方。

根据本发明的一个实施例，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置进一步包括一弹性加速件，其中所述弹性加速件被设置于所述压电陶瓷的上方。

根据本发明的一个实施例，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置进一步包括一壳体，其中所述壳体包括一容纳件和一操作件，所述操作件被设置于所述容纳件，并在所述操作件和所述容纳件之间形成一容纳空间，所述压电陶瓷、所述信号发生电路单元以及所述基座被容纳于所述容纳空间，所述操作件的一端被枢轴连接于所述容纳件，所述驱动件自所述操作件向下延伸，所述驱动件位于所述压电陶瓷和所述操作件之间。

根据本发明的一个实施例，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置进一步包括一壳体，其中所述壳体具有一容纳空间和被连通于所述容纳空间的一装配开口，其中所述压电陶瓷、所述信号发生电路单元以及所述基座被容纳于所述容纳空间，所述驱动件被可活动地保持于所述装配开口。

根据本发明的一个实施例，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置进一步包括一固定座，其中所述固定座具有一活动通道，其中所述固定座以所述活动通道对应于所述基座的所述活动空间的方式被设置于所述基座，至少两个所述压电陶瓷被间隔地设置于所述固定座。

根据本发明的一个实施例，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置进一步包括一缓冲件，其中所述缓冲件被设置于所述基座与所述压电陶瓷之间，且所述缓冲件被设置于所述基座与所述压电陶瓷相互接触的位置。

根据本发明的一个实施例，所述第一电容器的容量在1.5uF-10uF之间。

根据本发明的一个实施例，所述射频电路单元的工作频率在300MHZ-5GHZ之间。

根据本发明的一个实施例，所述射频电路单元的工作频率在400MHZ-900MHZ之间。

根据本发明的一个实施例，所述射频电路单元的无线通信速率被设定在100kbps-1Mbps之间。

根据本发明的一个实施例，所述射频电路单元的无线通信速率被设定在100kbps-250kbps之间。

根据本发明的一个实施例，所述射频电路单元的发射功率小于10毫瓦。

根据本发明的一个实施例，所述射频电路单元的发射功率大于等于1毫瓦且小于10毫瓦。

根据本发明的一个实施例，所述射频电路单元最少发送2个字节。

根据本发明的一个实施例，所述射频电路单元最少维持100us发射时间。

根据本发明的一个实施例，所述射频电路单元的最长发射时间不超过10ms。

依本发明的一个方面，本发明提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置，其包括：

至少一压电陶瓷，其中所述压电陶瓷在一次循环操作的过程中依次产生一第一次脉冲电能和一第二次脉冲电能；和

一信号发生电路单元，其中所述信号发生单元包括一储能电路单元、一复位脉冲识别单元、一单片机以及一射频电路单元，其中所述储能电路单元被电连接于所述压电陶瓷，所述复位脉冲识别单元被电连接于所述压电陶瓷，所述单片机被电连接于所述复位脉冲识别单元和所述储能电路单元，所述射频电路单元被电连接于所述储能电路单元和所述单片机，所述开关被电连接于所述压电陶瓷，所述第一脉冲电能和所述第二脉冲电能分别存储于所述储能电路单元，所述复位脉冲识别单元识别所述第二脉冲电能，并导通所述单片机，所述射频电路单元产生一射频信号。

根据本发明的一个实施例，所述压电陶瓷在发生形变的过程中产生所述第一次脉冲电能，所述压电陶瓷在复位的过程中产生所述第二次脉冲电能。

根据本发明的一个实施例，所述射频电路单元最少发送2个字节。

根据本发明的一个实施例，所述射频电路单元的无线通信速率被设定在100kbps-250kbps之间。

根据本发明的一个实施例，所述射频电路单元的发射功率大于等于1毫瓦且小于10毫瓦。

根据本发明的一个实施例，所述射频电路单元的工作频率在400MHZ-900MHZ之间。

根据本发明的一个实施例，所述射频电路单元最少维持100us发射时间。

依本发明的另一个方面，本发明提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置，其包括：

至少一压电陶瓷；

一预推件，其中所述预推件被设置为作动所述压电陶瓷，并将所述压电陶瓷的一端向一预设方向预推，所述压电陶瓷受到与所述预设方向相反的一作用力时，发生形变并产生一第一脉冲电能，在所述作用力被撤销后，所述预推件推动所述压电陶瓷恢复初始位置，所述压电陶瓷产生一第二脉冲电能；以及

一信号发生电路单元，其中所述信号发生电路单元被电连接于所述压电陶瓷，所述信号发生电路单元在所述第一次脉冲电能和/或所述第二次脉冲电能的供给下产生一射频信号。

根据本发明的一个实施例，所述预推件为一弹性元件，或者是被一弹性元件的力所作用的一驱动部件。

根据本发明的一个实施例，所述压电陶瓷被操作发电的行程小于4mm。

根据本发明的一个实施例，所述压电陶瓷在互为相反的方向上作一次循环操作，所述压电陶瓷运动的角度小于30度。

依本发明的另一个方面，本发明提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置的一信号发生方法，所述信号发生方法包括如下步骤：

(a)叠加一压电陶瓷在单次操作过程中产生的一第一次脉冲电能和一第二次脉冲电能；

(b)所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能供给一单片机和一射频单路单元；以及

(c)所述射频电路单元产生一射频信号。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)中进一步包括步骤(c)：所述压电陶瓷因形变而产生的所述第一次脉冲电能和所述压电陶瓷因复位而产生的所述第二次脉冲电能依次存储于一第一电容器。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)后进一步包括步骤(d)：延长所述单片机和所述射频电路单元获得电能供给的时间。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(d)中进一步包括步骤：

(d.1)检测所述第一电容器两端的电压；和

(d.2)当所述第一电容器两端的电压达到一预设值时，触发一能量延时电路单元将所述第一电容器内存储的电能间歇取电地向所述单片机和所述射频电路单元供电。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(d)中进一步包括步骤：所述压电陶瓷因复位而产生的所述第二次脉冲电能触发一能量延时电路单元将所述第一电容器内存储的电能间歇取电地向所述单片机和所述射频电路单元供电。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)之前进一步包括步骤：

(b.1)检测所述第一电容器两端的电压；和

(b.2)当所述第一电容器两端的电压达到一预设值时，触发所述单片机开始工作，所述单片机控制所述射频电路单元的工作电能。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)之前进一步包括步骤：所述压电陶瓷因复位而产生的所述第二次脉冲电能触发所述单片机开始工作，所述单片机控制所述射频电路单元的工作电能。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)之前进一步包括步骤：所述压电陶瓷因复位而产生的所述第二次脉冲电能触发一开关。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)之前进一步包括步骤：以中心驱动的方式改变所述压电陶瓷的状态。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)之前进一步包括步骤：以单侧驱动的方式改变所述压电陶瓷的状态。

依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置的一信号发生方法，所述信号发生方法包括如下步骤：

(a)在按压与复位的一次连续动作过程中使一压电陶瓷产生短暂的一第一脉冲电能和一第二脉冲电能；

(b)利用所述第二脉冲电能导通一开关以向一射频电路单元供电；以及

(c)即刻利用述第一脉冲电能和所述第二脉冲电能，所述射频电路单元根据所述单片机的预设程序使向终端至少无线发射2个字节的数据。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(c)中，所述第一脉冲电能和所述第二脉冲电能被合并后供给所述射频电路单元。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)之后，进一步包括步骤：所述压电陶瓷因形变而产生的所述第一次脉冲电能和所述压电陶瓷因复位而产生的所述第二次脉冲电能依次存储于一第一电容器。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)之中进一步包括步骤：以中心驱动的方式改变所述压电陶瓷的状态。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)之中进一步包括步骤：以单侧驱动的方式改变所述压电陶瓷的状态。

依本发明的一个方面，本发明提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置的一信号发生方法，所述信号发生方法包括如下步骤：

(a)向一预设方向预推一压电陶瓷；

(b)所述压电陶瓷在受到与所述预设方向相反的一作用力时，发生形变并产生一第一脉冲电能，在所述作用力被撤销后，一预推件推动所述压电陶瓷恢复初始位置，所述压电陶瓷产生一第二脉冲电能；以及

(c)所述信号发生电路单元在所述第一次脉冲电能和/或所述第二次脉冲电能的供给下产生一射频信号。

根据本发明的一个实施例，其中在所述步骤(b)中，所述压电陶瓷10运动的行程小于4mm。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)中，所述压电陶瓷运动的角度α小于30度。

依本发明的一个方面，本发明进一步提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置的一信号发生方法，所述信号发生方法包括如下步骤：

(a)一压电陶瓷在互为相反的方向上作一次循环操作，并依次产生一第一次脉冲电能和一第二次脉冲电能；

(b)至少一次脉冲电能向一第一电容器充电储能，当所述第一电容器的电压上升至至少为2V后向一射频电路单元放电；以及

(c)所述射频电路单元产生一射频信号。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(c)中，所述射频电路单元最少发送2个字节的数据。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(c)中，所述射频电路单元的无线通信速率被设定在100kbps-250kbps之间。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(c)中，所述射频电路单元最少维持100us发射时间。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)中，所述第一次脉冲电能和一第二次脉冲电能的电压幅度大于10V。

依本发明的一个方面，本发明进一步提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置的一信号发生方法，所述信号发生方法包括如下步骤：

(A)允许对多个压电陶瓷进行一次循环操作发电操作；

(B)分离所述压电陶瓷发电的过程中产生的能量为一工作能量和一识别能量；

(C)输送所述工作能量至一单片机和一射频电路单元，同时所述识别能量至所述单片机；以及

(D)所述射频单路单元根据所述单片机产生的编码发射对应的数据。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(A)中，多个所述压电陶瓷同时被操作地产生能量；或多个所述压电陶瓷分别被操作地产生能量。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(A)中，所述压电陶瓷产生两次脉冲电能，至少利用其中一次由操作产生的脉冲电能为所述单片机和所述射频电路单元提供工作能量。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(A)中，所述压电陶瓷10D产生两次脉冲电能，至少利用其中一次由操作产生的脉冲电能分离出所述识别能量，其余能量为所述单片机和所述射频电路单元提供工作能量。

依本发明的一个方面，本发明提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置的一信号发生方法，所述信号发生方法包括如下步骤：

(i)至少一压电陶瓷进行一次循环操作发电的同时，一操作识别器识别操作动作；

(ii)输送所述压电陶瓷产生的能量至一单片机和一射频电路单元；

(iii)所述单片机根据所述操作识别器的识别结果产生对应的控制编码；以及

(iv)所述射频电路单元根据所述单片机产生的编码发射对应的数据。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(i)中，允许对多个所述压电陶瓷进行一次循环操作发电操作。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(i)中，多个所述压电陶瓷同时被操作地产生能量；或多个所述压电陶瓷分别被操作地产生能量。

依本发明的一个方面，本发明提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置的一信号发生方法，所述信号发生方法包括如下步骤：

预先导通一操作识别器；

一压电陶瓷产生的电能通过所述操作识别器向一单片机和一射频单路单元供电；

所述单片机产生与所述操作识别器相对应的控制编码；以及

根据本发明的一个实施例，所述射频电路单元根据所述单片机产生的编码发射对应的数据。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(IV)中，所述射频电路单元最少发送2个字节的数据。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(IV)中，所述射频电路单元的无线通信速率被设定在100kbps-250kbps之间。

附图说明

图1是现有技术中的一压电陶瓷的工作原理。

图2是根据本发明的一较佳实施例的一利用一次循环操作产生信号的压电装置的剖视图示意图。

图3是根据本发明的上述较佳实施例的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的一压电陶瓷的状态变化过程示意图。

图4是根据本发明的上述较佳实施例的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的所述压电陶瓷被打击或是撞击时产生的能量的波形图。

图5是根据本发明的上述较佳实施例的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的电路原理示意图。

图6是根据本发明的上述较佳实施例的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置发射的数据包含的内容的示意图。

图7是根据本发明的上述较佳实施例的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的另一电路原理示意图。

图8是根据本发明的上述较佳实施例的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的所述压电陶瓷的状态变化与一信号发生电路单元发生一射频信号的时序示意图。

图9是根据本发明的另一较佳实施例的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的剖视示意图。

图10是根据本发明的上述较佳实施例的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的应用示意图。

图11是根据本发明的另一较佳实施例的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的剖视示意图。

图12是根据本发明的另一较佳实施例的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的剖视示意图。

图13是根据本发明的上述较佳实施例的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的所述压电陶瓷的状态变化示意图。

图14是根据本发明的上述较佳实施例的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的应用示意图。

图15是根据本发明的上述较佳实施例的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的所述压电陶瓷产生的能量变化的示意图。

图16是根据本发明的上述较佳实施例的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的电路原理示意图。

图17是根据本发明的另一较佳实施例的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的剖视示意图。

图18是根据本发明的上述较佳实施例的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的状态变化示意图。

图19是根据本发明的另一较佳实施例的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的结构图示意图。

图20是根据本发明的另一较佳实施例的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置的结构图示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参照说明书附图2至图6，根据本发明的一较佳实施例的一利用一次循环操作产生信号的压电装置100将在接下来的描述中被阐述，其中所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100被单次操作就能快速地产生一射频信号，以控制一电气设备的工作状态。值得一提的是，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100能够快速响应用户的单次操作地产生所述射频信号，以使得所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100适用于需要即刻响应用户操作的所述电气设备，例如但不限于无源无线开关、无线门铃、无线传感器等，进而使得所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100具有较高的实用性和适用性。本领域技术人员应该理解的是，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100的具体应用仅仅作为示例，不应被视为对本发明所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100的内容和范围的限制。

具体来说，参照图2和图5，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100包括一压电陶瓷10和一信号发生电路单元20，其中所述压电陶瓷10被电气性地连接于所述信号发生电路单元20，所述压电陶瓷10被单次操作产生的能量能够驱动所述信号发生电路单元20产生所述射频信号。值得一提的是，所述压电陶瓷10受到的单次操作可能是按压、击打、敲打、碰撞、弯曲、弹射等其他动作，并且，所述单次操作可以为用户直接接触操作，例如但不限于手指或手掌按压，所述单次操作也可以为用户间接操作，例如但不限于借用物件按压等。在接下来的描述中，以所述压电陶瓷10受到按压为例进行阐述。

本发明所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100另一个显著的优势是，不需要像现有技术那样需要快速的击打、振动压电陶瓷以获得能量，由于本发明通信电路的特殊配合设置，使得即便是缓慢的按压、弯曲压电陶瓷，也可以获得比较远的通信效果，并且发射的字节数能够超过2个字节，使得所述压电陶瓷100的发电驱动部分的设计变得十分简单，即便是通过其他部件直接缓慢抵押压电陶瓷，依然能获得较好的通信效果，从而免除了现有技术的需要快速撞击产生能量才够被利用的弊端。因此，无论通过怎样的操作速度操作本发明所述的所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100，都能实现良好的通信效果。也就是说，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100允许被缓慢操作，也允许被正常速度或是快速操作。值得一提的是，由于可以缓慢的操作本发明所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置100而实现通信目的，因此，相比于现有技术在操作时产生“啪啪”的声音，本发明几乎不会产生明显的噪声，从而实现无声设计，是本发明的另一显著优点。

进一步地，参照图3和图15，所述压电陶瓷10能够在一初始状态、一受压状态以及一复位状态之间切换，并产生两次脉冲电能，以供给所述信号发生电路单元20。具体地，处于所述初始状态的所述压电陶瓷10没有电流产生，等待用户按压；所述压电陶瓷10受到按压时发生形变，所述压电陶瓷10自所述初始状态进入所述受压状态，处于所述受压状态的所述压电陶瓷10发生形变，所述压电陶瓷10内的电荷发生移动，进而产生一第一次脉冲电能；当所述压电陶瓷10受到的作用力被撤销后，处于所述受压状态的所述压电陶瓷10进入所述复位状态，所述压电陶瓷10自身的弹性作用力驱使所述压电陶瓷10恢复所述初始状态，处于复位过程中的所述压电陶瓷10内的电荷发生移动，进而产生一第二次脉冲电能。也就是说，单次操作是指处于所述初始状态所述压电陶瓷10经历一次所述受压状态和一次所述复位状态，即所述压电陶瓷10完成一次形变和复位，并在经历所述受压状态和所述复位状态时产生脉冲电能，以满足所述信号发生电路单元20产生所述射频信号。换句话说，单次操作使得所述压电陶瓷10完成一次变化循环。

特别需要指出的是，本发明中所述的“一次循环操作”并非仅是针对于操作所述压电陶瓷10的动作的一个描述，在一些现有技术中，即便只是按压了一次所述压电陶瓷，通过装置的设置，其实所述压电陶瓷在被按压的过程中已经被进行了很多次振动或者激励，产生了许多个连续脉冲电能。

值得一提的是，所述压电陶瓷10的具体实施方式不受限制，例如但不限于，所述压电陶瓷10被实施为直径30毫米的薄片式压电陶瓷，或者所述压电陶瓷10被实施为表面积为500平方毫米的矩形压电陶瓷，且所述压电陶瓷10产生的脉冲电能允许所述信号发生电路单元20产生5毫瓦射频功率的射频信号。

进一步地，所述信号发生电路单元20能够充分利用所述压电陶瓷10产生的脉冲电能，将利用所述压电陶瓷10产生的脉冲电能发射数据稳定的所述射频信号。具体来说，所述信号发生电路单元20将所述压电陶瓷10产生的能量进行存储，并拓宽能量存在的时间，在所述压电陶瓷10发生形变及复位的过程中完成数据发射。

参照图5，在本发明所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置100的这个具体的实施例中，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100的所述信号发生电路单元20包括一储能电路单元21、一复位脉冲识别单元22、一能量延时电路单元23、一单片机24以及一射频电路单元25，其中所述复位脉冲识别单元22被电连接于所述储能电路单元21和所述能量延时电路单元23，所述单片机24被电连接于所述能量延时电路单元23和所述射频电路单元25，所述储能电路单元21被电连接于所述压电陶瓷10。

所述压电陶瓷10处于所述受压状态和所述复位状态时产生的能量被存储于所述储能电路单元21。所述复位脉冲识别单元22检测所述储能电路单元21的电压。所述能量延时电路单元23将所述储能电路单元21内存储的能量间歇取电地向所述单片机24和所述射频电路单元25供电，进而延长了所述压电陶瓷10产生的能量的输出时间，以利于所述射频电路单元25发射包含更多数据以及更大功率地发射所述射频信号。需要发射的数据及程序被烧录于所述单片机24，当所述能量延时电路单元23向所述单片机24供电时，所述单片机24开始工作，并在所述单片机24完成初始化后，被烧录于所述单片机24的数据通过所述射频电路单元25向外发射。

在本发明的一个具体的实例中，所述单片机24和所述射频电路单元25被封装于一体，即所述单片机24和所述射频电路单元25被集成为单独的芯片。通过这样的方式可以减少电路布线的面积。

可选地，所述复位脉冲识别单元22、所述能量延时电路单元23、所述单片机24以及所述射频电路单元25被封装于一体，即所述电压检测电路单元22、所述能量延时电路单元23、所述单片机24与所述射频电路单元25被集成为单独的芯片。这样，可以更进一步地减少电路布线的面积。

值得一提的是，复位脉冲识别单元22、所述能量延时电路单元23、所述单片机24以及所述射频电路单元25中的任意两个或是多个都可以被集成为单独的芯片，具体实施方式仅仅作为示例，不能成为对本发明所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100的内容和范围的限制。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述单片机24和所述射频电路单元25被封装在一起，进而构成一个整体封装的射频电路。

参照图5，在本发明的这个具体的实施例中，所述储能电路单元21包括一第一二极管211、一第二二极管212、一第三二极管213、一第四二极管214以及一第一电容器215，其中所述第一二极管211的一端被电连接于所述压电陶瓷10的一个输出极，所述第一二极管211的另一端被电连接于所述第一电容器215，其中所述第二二极管212的一端被接地，所述第二二极管212的另一端被电连接于所述第三二极管213，其中所述第三二极管213的一端被电连接于所述压电陶瓷10的另一个输出极，所述第三二极管213的另一端被电连接于所述第一电容器215，所述第四二极管214的一端被接地，所述第四二极管214的另一端被电连接于所述第一二极管211。所述复位脉冲识别单元22被并联于所述第一电容器215的两端，用于检测所述第一电容器215两端的电压。所述第一二极管211和所述第二二极管212构成一第一支路，所述第三二极管213和所述第四二极管214构成一第二支路。

特别的，与现有技术不同的是，本发明所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100为了能够将电能即发即用，所述复位脉冲识别单元22是用来鉴别所述压电陶瓷10因复位动作而输出的所述第二次脉冲，并非是像现有技术那样用来检测储能电容器中持续搜集的电能的大小。

在本发明中，所述“利用一次循环操作”指的是直接或者间接的操作压电陶瓷产生按压和复位先后两个动作状态而因此产生一次或者两次电能的一个动作过程，而不是多次按压所述压电陶瓷10的过程，在这个过程中，无论操作的速度快或慢，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100都能完成至少一次不少于2个字节的通信作业。

在现有技术中，驱动所述压电陶瓷10所产生的电能是十分微弱的，因此利用这个微弱的电能来产生编码及发射信号是十分困难的，如果要发射编码信号，那么压电陶瓷必须经过持续的振动，然后搜集这个持续振动的能量才能完成一次作功。在现有技术中，为了克服需要持续搜集能量这个缺陷，在用的是发射简单编码的方法，即，压电陶瓷供能非常微弱的情况下，仅发射几个比特的简易编码信号，使终端收到这几个比特的信号后做出相应的动作。然而，这种通信方式是极其简易的，缺乏可靠性，很容易受到干扰而失去无线控制的意义。

特别需要强调的是，本发明所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100产生所述射频信号的一个前提是，将所述压电陶瓷10进行一次循环操作，这个目的是产生瞬间电能和即刻能够利用产生的瞬间电能完成一次作功。当然，一次循环操作所产生的电能也是十分微小的，因此，本发明所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置100将发电的方式与发射信号的效果结合起来，即，以特别小的电能来即刻利用，从而实现传输一种带复杂编码的无线信号。并且，无线信号能传送到百米以上，如果利用本发明将多个所述压电陶瓷10进行并联生电，甚至于可以发射蓝牙广播包，从而对手机等终端进行广播通信。

参照图5，所述复位脉冲识别单元22具有一输入端221、一接地端222以及一输出端223，所述能量延时电路单元23包括一取电模块231、一电感232以及一第二电容器233。所述复位脉冲识别单元22的所述输入端221被电连接于所述第一电容器215、所述接地端222被接地，所述输出端223被电连接于所述能量延时电路单元23的控制端。所述电感232被电连接于所述取电模块231和所述第二电容器233。所述第二电容器233被电连接于所述单片机24和所述射频电路单元25。

具体来说，当所述压电陶瓷10处于所述初始状态时，所述压电陶瓷10保持静止且表面平坦，所述压电陶瓷10内无电流产生。在所述压电陶瓷10表面施加约1N的压力时，所述压电陶瓷10发生弯曲形变，由于压电效应的作用，所述压电陶瓷10内的电荷发生移动，并产生电流，所述压电陶瓷10产生约25uJ的所述第一次脉冲电能，所述第一次脉冲电能经过所述第一二极管211和所述第二二极管212构成的所述第一支路向所述第一电容器215充电，并将所述第一电容器215中的电压充至约2V至3V。由于所述能量延时电路单元23的所述取电模块231的控制端为低电平，因此当所述压电陶瓷10产生所述第一次脉冲电能时，所述取电模块231并未开始工作。如此，存储于所述第一电容器215内的电能得以被保存。

进一步地，在所述压电陶瓷10受到的外力作用被撤销后，弯曲的所述压电陶瓷10趋于恢复平坦，在这个过程中，所述压电陶瓷10产生约为25uJ的所述第二次脉冲电能，所述第二次脉冲电能经过所述第三二极管213和所述第四二极管214构成的所述第二支路向所述第一电容器215充电，并将所述第一电容器215中的电压充至约4V至5V。

在所述复位脉冲识别单元22检测到所述第一电容器215中的电压大于4V时，所述复位脉冲识别单元22的所述输出端223输出触发电平，触发电平输送至所述能量延时电路单元23的所述取电模块231的控制端，所述取电模块231开始工作。所述能量延时电路单元23利用所述电感232和所述第二电容器233进行开关状态工作，将所述第一电容器215内存储的电能间歇取电地向所述单片机24和所述射频电路单元25供电，进而延长所述单片机24和所述射频电路单元25获得电能供给的时间。也就是说，所述能量延时电路单元23受到触发后才会被导通，从而为所述射频电路单元25提供瞬间电能。所述能量延时电路单元23将所述第一电容器215内存储的电能延长时间地供给至所述单片机24和所述射频电路单元25，根据负载的参数的不同，例如发射功率的不同，所述能量延时电路单元23将供能时间延长至100uS-10mS之间，这个时间指的是所述射频电路单元25作功发射信号的时间，而不是指的休眠或等待状态的维持时间。

具体地，所述取电模块231被触发时，所述取电模块231分时间隙地从所述第一电容器215中获取能量，并通过所述电感232向所述第二电容器233充电，当所述第二电容器充到一预设值，例如但不限于2V时，所述取电模块231停止向所述第一电容器215取电，此时由所述电感232向所述第二电容器232供电，一旦所述第二电容器233的电压低于所述预设值时，所述取电模块231又重新从所述第一电容器215获取电能。通过这样的方式，所述能量延时电路单元23通过所述取电模块231间歇地向所述第一电容器215取电的方式延长了所述第一电容器215向所述单片机24和所述射频电路单元25供电的时间，从而允许所述射频电路单元25具有充足的时间发射更多数据。并且，所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能被叠加于所述第一电容器215内，且被存储于所述第一电容器215内的所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能同时被消耗。

优选地，所述能量延时电路单元23能够延长存储于所述第一电容器215的供电时间大于500us，以利于所述射频电路单元25发射包含更多数据以及更大功率地发射所述射频信号。

值得一提的是，通过调整所述压电陶瓷10的面积和增加所述压电陶瓷10的数量的方式可以增加所述压电陶瓷10产生的能量的大小。但是，在无线开关、无线门铃、传感器的实际应用中，所述压电陶瓷10的面积是受限制的。因此，通过有限的增加所述压电陶瓷10的面积以及结合本发明所述的电能延时电路单元23，在一个循环操作的过程中，可以将所述压电陶瓷10产生的能量通过所述电能延时电路单元23将供电时间延长到10ms的时间。进一步地，所述单片机24上电并完成初始化，被烧录于所述单片机24的数据通过所述射频电路单元25向外发射。特别的，由于所述单片机24工作时所需要的电流小于1mA，因此其功耗可以忽略不计，主要是所述射频电路单元25耗电多。如果所述射频电路单元25发射信号的时间为500uS，假设其供电电压为3V，发射10dB功率的射频信号时消耗的电流为20mA，那么这次发射至少需要3*20*0.5＝30uJ。可见，当一个所述压电陶瓷10因一次循环操作分别产生了2次25uJ的电能，显然，必须将所述压电陶瓷10按压和复位的两次脉冲电能一起使用才能够所述射频电路单元25完成一次发射任务。优选地，所述射频电路单元25的工作频率为300MHZ-5GHZ之间，以利于减少电磁波的损耗，并获得较好的无线传输距离。更优选的，所述射频电路单元25的工作频率为400MHZ-900MHZ之间。

在本发明的另一较佳示例中，所述压电陶瓷10产生的25uJ的所述第一次脉冲电能和25uJ的所述第二次脉冲电能都被存储于所述第一电容器215中，即所述压电陶瓷10在发生形变和复位过程中，所述第一电容器215存储了约50uJ的电能。当这50uJ的电能向所述能量延时电路单元23供电时，所述能量延时电路单元23将输出电压的幅度稳定在3V；当50uJ的能量通过所述能量延时电路单元23以3V电压输出，假设所述射频电路单元25以FsK制式连续发射调频信号时(Tx@10dB)所需要的电流是20毫安，那么50uJ的能量可以允许所述射频电路单元维持0.38ms(50÷3÷20＝0.38)的发射时间。也就是说，所述单片机24和所述射频电路单元25要在0.38毫秒的时间内完成初始化，并将数据包至少完整的发射一帧。

值得一提的是，所述单片机24的功耗极低，在初始化过程中需要的能量是极少的。因此，电能主要用于供给所述射频电路单元25，如果将所述射频电路单元25高频发射的时间设定在1ms，那么，当发射速率为100Kbps的时候，0.5ms可以发射约6个字节的数据，六个字节的数据可以包含同步头、地址、数据、校验码等信息，足够无线开关传送一次可靠的控制指令。如果将所述射频电路单元25的发射速率提高至300Kbps的话，那么单次操作所述压电陶瓷10，所述射频电路单元25可以重复发射3次控制信号，会进一步提升无线控制的可靠性。

在通信方面，本发明将考虑如何在一次循环操作的情况下能可靠的远距离的进行通信；如果要可靠通信，则传输的字节数要多，发射的功率要大，显然，一次循环操作压电陶瓷所产生的能量是非常微弱的，必须要对通信的机制进行优化，才会有良好的效果。

优选地，为了增强本发明通信的可靠性，将所述射频电路单元25发射的数据被设置为：在本发明所述循环操作一次的过程中，所述射频电路单元25至少可发射2个字节的数据，并且，参照图6，所发射的数据中包括但不限于：引导码、地址码、数据码、校验码等，这些编码都在所述压电陶瓷10的一次循环操作中被完成发射。

优选地，所述射频电路单元25的无线通信速率被设定在100kbps-250Kbps之间，以利于在相同的发射时间内将数据重复发送，进而保障数据的稳定可靠。但是，通信速率的提高会增加数据丢失率，从而会缩短无线通信的距离。优选地，所述射频电路单元25的无线通信速率被设定在100kbps-1Mbps之间，以平衡距离与控制的可靠性。优选地，本发明将所述射频电路单元25的发射功率设定在小于10毫瓦，以尽可能的发射较多的数据同时具有较远的通信距离。优选地，所述射频电路单元25的发射功率设定在大于等于1毫瓦，小于10毫瓦。本领域技术人员应该理解的是，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100在工作过程中的具体数据和单位仅仅用于更清楚地阐述本发明，并不能成为对本发明所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100的内容和范围的限制。

优选地，所述压电陶瓷10的状态变化循环一次所产生的电能极其微小，在所述压电陶瓷10的一次变化循环过程中产生的电能耗尽之前最少发送2个字节。

优选地，当所述单片机24将数据传送给所述射频电路单元25进行发射时，所述射频电路25在一个所述压电陶瓷10的一个变化循环过程中产生的电能耗尽之前，最少维持发射100us的时间。

优选地，当所述单片机24将数据传送给所述射频电路单元25进行发射时，所述射频电路25在一个所述压电陶瓷10的一个变化循环过程中产生的电能耗尽之前，最长发射时间不超过10ms。

在所述压电陶瓷10被单次操作产生的电能耗尽之前，至少将所述射频信号向空间发射一遍，当电能被耗尽后，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100进入失电状态，等待下一次对所述压电陶瓷10的循环操作。

参照图7，其示出了本发明所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置100的所述信号发生电路单元20的另一实施方式。所述信号发生电路单元20A包括一储能电路单元21A、一复位脉冲识别单元22A、一单片机24A以及一射频电路单元25A，其中所述复位脉冲识别单元22A被电连接于所述储能电路单元21A和所述单片机24A，所述储能电路单元21A被电连接于所述单片机24A和所述射频电路单元25A，所述储能电路单元21A被电连接于所述压电陶瓷10。

参照图7，在本发明的这个具体的实施例中，所述储能电路单元21A包括一第一二极管211A、一第二二极管212A、一第三二极管213A、一第四二极管214A以及一第一电容器215A，其中所述第一二极管211A的一端被电连接于所述压电陶瓷10A的一个输出极，所述第一二极管211A的另一端被电连接于所述第一电容器215A，其中所述第二二极管212A的一端被接地，所述第二二极管212A的另一端被电连接于所述第三二极管213A，其中所述第三二极管213A的一端被电连接于所述压电陶瓷10的另一个输出极，所述第三二极管213A的另一端被电连接于所述第一电容器215A，所述第四二极管214A的一端被接地，所述第四二极管214A的另一端被电连接于所述第一二极管211A。所述复位脉冲识别单元22A被并联于所述第一电容器215A的两端，用于检测所述第一电容器215A两端的电压。所述第一二极管211A和所述第二二极管212A构成一第一支路，所述第三二极管213A和所述第四二极管214A构成一第二支路。

所述复位脉冲识别单元22A具有一输入端221A、一接地端222A以及一输出端223A，所述单片机24A具有一控制端口241A、一输入端口242A、一输出端口243A以及一接地端口244A。所述电压检测单元22A的所述输入端221A被电连接于所述第一电容器215A，所述电压检测单元22A的所述接地端222A被接地，所述电压检测单元22A的所述输出端223A被电连接于所述单片机24A的所述控制端口241A。所述单片机24A的所述输入端口242A被电连接于所述第一电容器215A，所述单片机24A的所述输出端口243A被电连接于所述射频电路单元25A的一电源输入端。所述射频电路单元25A的工作电能由所述单片机24A的所述控制端口241A控制。例如但不限于，所述信号发生电路单元20A的所述射频电路单元25A的所述电源输入端是连接于所述单片机24A的一个I/O2口的，所述射频电路单元25A的工作电能由所述单片机的一个I/O口所控制。

值得一提的是，在本发明的这个示例中，所述射频电路单元25A的电源供给完全由所述单片机24A控制，同时，所述单片机24A充当了一个开关的作用，从而节省了一个开关元件。在所述单片机24A提供电能之前，所述射频电路单元25A不消耗电能，最大限度的节省了电能的损耗，提高电能的利用效率。本领域技术人员应该理解的是，所述单片机24A可以直接或是间接地控制所述射频电路单元25A的电能供给，所述单片机24A控制所述射频电路单元25A的具体实施方式仅仅作为示例，不能成为对本发明所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100A的内容和范围的限制。

具体来说，当所述压电陶瓷10处于所述初始状态时，所述压电陶瓷10表面平坦，所述压电陶瓷10内无电流产生。在所述压电陶瓷10表面施加压力时，所述压电陶瓷10发生弯曲形变，由于压电效应的作用，所述压电陶瓷10内的电荷发生移动，并产生电流，所述压电陶瓷10产生所述第一次脉冲电能，所述第一次脉冲电能经过所述第一二极管211A和所述第二二极管212A构成的所述第一支路向所述第一电容器215A充电。所述单片机24A的所述输入端口242A获得电能，开始进入微功耗的待机状态，此时，处于微功耗的状态下的所述单片机24A消耗的电能十分微小，所述第一电容器215A中存储的第一次脉冲电能绝大部分得以暂时保存。

特别地，由于所述单片机24A消耗的电能十分少，因此所述单片机24A的所述输入端口242A获得电能时，所述单片机24A还可以进入微功耗的初始化状态，也就是微功耗的工作状态。

进一步地，在所述压电陶瓷10受到的外力作用被撤销后，弯曲的所述压电陶瓷10趋于恢复平坦，在这个过程中，所述压电陶瓷10因复位而产生所述第二次脉冲电能，所述第二次脉冲电能经过所述第三二极管213A和所述第四二极管214A构成的所述第二支路向所述第一电容器215A充电，所述第一电容器215A中的电压显著提高。优选地，所述第二次脉冲电能供电后，所述第一电容器215A内的电压被充至3V-8V。

在所述复位脉冲识别单元22A检测到所述第一电容器215A中的电压大于一预定值，例如但不限于4V，所述复位脉冲识别单元22A的所述输出端223A输出触发电平至所述单片机24A的所述控制端口241A，例如但不限于I/O1，所述单片机24A开始工作。换句话说，所述单片机24A受到触发后才会被导通，从而为所述射频电路单元25A提供瞬间电能。在程序控制下，所述单片机24A的所述输出端口243A输出高电平，为所述射频电路单元25A供电，所述射频电路单元25A在获得电能供给后向外发射所述射频信号。也就是说，存储于所述第一电容器215内的所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能同时向所述单片机24A供电，且在所述单片机24A工作以前，所述射频电路单元25A是没有获得电能供给的，进而有利于减小所述射频电路单元25A的功耗，以提高能量的利用率。

需要指出的是，在一些实施例中，所述复位脉冲识别单元22A还可以通过识别所述第二次脉冲电能的到来而触发所述单片机24A的所述控制端口241A输出电能。

在本发明的一些具体的实施例中，所述复位脉冲识别单元22A和所述单片机24A可以封装成一个芯片。

更具体地，参照附图8，当按压所述压电陶瓷10时产生电压V1被存储于所述第一电容器215A中。当解除按压操作时，所述压电陶瓷10在所述复位过程中产生的电压也向所述第一电容器215A充电。当复位产生的电压达到触发电压值V2，或者所述复位脉冲识别单元22A识别到所述第二脉冲电能到来时，所述第一电容器215A中预存的按压与复位产生的电能合并向所述单片机24A及所述射频电路单元25A供电，以利于所述射频延时单路单元25A获得更长的供电时间和供电功率。进一步地，a区间为在所述单片机24A准备区间，所述单片机24A获得电能供给后启动，并进行初始化工作。当所述单片机24A初始化完成后，预置于所述单片机24A中的程序使得所述射频电路单元25A开始工作。b区间为所述射频电路单元25A的发射区间，所述射频电路单元25A按照所述单片机24A内置的程序设定的发射方式发射所述射频信号。所述射频电路单元25A按照上述射频的方式发射出至少一次完整的数据包后，进入失电状态，并等待下一次重复的操作。

需要说明的是，图8仅为清楚地示意本发明的工作时序，而不是对本发明所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置100的限定，本领域技术人员应该理解的是，不同的测量方法所展示的波形会有所不同。

优选地，所述第一电容器215A的容量在1.5uF-10uF之间，避免容量太大造成所述压电陶瓷10A产生的微弱电能无法将所述第一电容器215A的电压充至所述预定值，进而造成后续电路工作无法正常进行。由于一次循环操作所述压电陶瓷10产生的能量非常的微弱，如果所述第一电容器215A的容量过大则充不到所需要的电压，当所述第一电容器215A的容量小于10uF时，循环操作一次所述压电陶瓷10所产生的2次脉冲电能能够将第一电容器215A两端的电压充至4-6V，以利于有足够的电压支持负载工作。

特别优选地，将所述第一电容器215A的容量设置在2.2uF-4.7uF之间,以获得一个最佳的储能效果。

优选地，参照图7，所述信号发生电路单元20A进一步包括一第五二极管26A，其中所述第五二极管26A的一端被接地，另一端被电连接于所述第一电容器215A，以防止所述第一电容器215A两端的充电电压过高而损坏所述单片机24A。

值得注意的是，在本发明所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置100的具体实施方式中，所述信号发生电路单元20将所述压电陶瓷10在所述受压状态和所述复位状态中分别产生的所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能先后存储于所述第一电容器215A内，然后再将叠加的能量同时进行释放，以供给所述射频电路单元25产生所述射频信号。所述压电陶瓷10受压产生形变和受力被撤消时产生的两次脉冲电能被合并以便产生电能叠加、类似能量翻倍的有益效果，从而有利于充分利用所述压电陶瓷10产生的电能，而这个过程只限于所述压电陶瓷10被施加作用力和作用力被撤销的一个循环操作过程。本领域技术人员应该理解的是，叠加所述压电陶瓷10产生的脉冲电能的方式仅仅作为示例，不能成为对本发明所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100的内容和范围的限制。比如说，在本发明的一具体示例中，可以利用解除所述压电陶瓷10受压时产生的第二次脉冲电能来直接触发所述能量延时电路单元23A工作。在本发明的另一具体示例中，可以利用解除所述压电陶瓷10受压时产生的第二次脉冲电能来直接触发所所述单片机24A工作。

值得一提的是，本发明所述的自供电信号发生装置100能够利用极其微弱的电能进行传送高频无线信号，例如能够利用10uF甚至4.7uF以下的电容器存储的微弱电能进行至少一次经编码的、可靠的高频信息的发射。而在现有技术中，发送无线电信号需要几十uF甚至几百uF的电容器来提供电能，相比现有技术，本发明所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置100需要的驱动电能仅为现有技术的几分之一甚至十分之一，因此，本发明所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置100具有更加广阔的应用前景。并且，通过将两次脉冲电能叠加的方式，使得所述压电陶瓷10在一次循环变化的过程中产生的瞬间电能可以将所述射频信号发送至100米左右的距离，且所述射频信号具有较高的可靠性。

根据本发明的一些较佳实施例，参照图2、图9至图14、图17和图18，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100包括一基座30，其中所述基座30具有一活动空间301，所述压电陶瓷10以允许发生形变的方式被保持于所述活动空间301。所述压电陶瓷10受到外力作用后朝向所述活动空间301内发生弯曲形变。优选地，所述基座30的所述活动空间301的高度被设定小于等于3mm，以允许所述压电陶瓷10产生小于3mm的位移量。优选地，所述基座30的所述活动空间301的高度被设定在0.4mm-2mm之间。

如图13和图14所示，相比于现有技术的冲击压、撞击电陶瓷发电的方式，本发明所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100中通过缓慢弯曲压电陶瓷而产生电能，从而实现了一种特别的静音效果。因此，本发明在操作过程中十分的安静，当然，本发明所述的缓慢一词指的是正常按压、或者比正常按压稍慢的按压动作，不能作为对本发明所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100的限制。

特别需要指出的是，在一些实施例中，如图12至图14的发电结构所示，相比于用冲击、撞击压电陶瓷而产生电能的方式，本实施例除了能实现静音效果以外，产生的能量密度要显著大于现有技术，产生能量的时间要显著长于现有技术。冲击、撞击所述压电陶瓷10产生的电能脉冲的波形如图4所示，而通过本实施例中循环操作一次所述压电陶瓷10所产生电能的波形图参见图15，可见，图15的能量要显著大于图4的能量。

所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100进一步包括一驱动件40，所述驱动件40被可操作地保持于所述压电陶瓷10的上方，通过操作所述驱动件40间接地施加外部作用力于所述压电陶瓷10，并驱使所述压电陶瓷10发生形变，在所述驱动件40受到的外部作用力被撤销时，所述压电陶瓷10受到的外部作用力同时被撤销，所述压电陶瓷10逐渐恢复初始状态。

参照图2、图3、图5至图11，在本发明的一些具体的示例中，所述压电陶瓷10以中部悬空的方式被保持于所述基座30的所述活动空间301的上方，即所述压电陶瓷10的两端或者四周均被固定于所述基座30，所述驱动件40被保持于所述压电陶瓷10的中部的上方，通过中心驱动的方式使得所述压电陶瓷10在所述初始状态、所述形变状态以及所述复位状态之间切换。优选地，所述压电陶瓷10被焊接于所述基座30。可选地，所述压电陶瓷10被嵌入所述基座30。本领域技术人员应该理解的是，所述压电陶瓷10和所述基座30的具体连接方式仅仅作为示意，不能成为对本发明所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100的内容和范围的限制。

参照图12至图14、图16至图18，在本发明的另一些具体的示例中，所述压电陶瓷10以一端悬空的方式被保持于所述活动空间301，所述压电陶瓷10被单侧驱动地发生形变。

具体来说，参照图17和图18，所述基座30包括一基板31和一支撑件32，其中所述支撑件32被设置于所述基板31的上方，并在所述基板31和所述支撑件32之间形成所述活动空间301，所述压电陶瓷10的固定端11被固定于所述支撑件32的上部，所述压电陶瓷10的运动端12被悬空设置，并允许在所述活动空间301内上下活动。所述驱动件40被保持于所述压电陶瓷10的活动端的一个输出极。所述驱动件40受到外力作用驱使所述压电陶瓷10发生形变，并产生所述第一次脉冲电能。在一预设位置，所述驱动件40脱钩，即所述驱动件40与所述压电陶瓷10的活动端分离，所述压电陶瓷10受到的外力作用被撤销，所述压电陶瓷10弹射式地恢复初始位置，并在恢复初始位置的过程中产生所述第二次脉冲电能。所述压电陶瓷10在受压的瞬间和解除受压的瞬间弹射式地产生较大能量。

进一步地，本发明所述“一次循环操作”还包括，用机械装置在相反的运动方向上对所述压电陶瓷10进行一次往复操作，在这一过程当中所述压电陶瓷10的运动端12的相对运动距离为0.4mm-4mm。

进一步地，本发明所述“一次循环操作”还包括，用机械装置在相反的运动方向上对所述压电陶瓷10进行一次往复操作，在这一过程当中所述压电陶瓷10的所述运动端12始终是受操作装置限制的状态，而并非自由振动状态。

进一步地，本发明所述“一次循环操作”还包括，用机械装置在相反的运动方向上对压电陶瓷进行一次往复操作，在这一过程当中所述压电陶瓷的所述运动端12的相对运动角度α小于30度。

值得注意的是，本发明所述的自供电信号发生装置100的所述压电陶瓷10在恢复初始位置的过程中会产生一次较强的脉冲电能。进一步地，所述压电陶瓷10在发生形变和形变复位的过程中产生两次可立即使用的脉冲电能，这两次脉冲电能是按压和复位操作所直接产生的机电效应，受结构的影响，输出的脉冲电能在波形上可能出现多个尖刺，但仍就属于由按压和复位操作所产生的两次脉冲电能。

参照图18所示，所述驱动件40的脱钩装置可以设计成多种结构，只要能完成对压电陶瓷进行施压与脱钩弹射作用，进而产生并利用第二次电能即属于本发明保护范围；因此，本发明对于机械弹射机构不做限定。图18所示的实施方法也可以产生如图15所示的较强的电能，较现有技术而言可多产生50％的能量，因而驱动电路的能力更强。

参照图12至图14，在本发明的另一个具体的示例中，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100的所述基座30进一步包括一预推件33，其中所述预推件33和所述支撑件32分别间隔地被设置于所述基板31的上部，所述预推件33的两端分别连接所述基板31和所述压电陶瓷10的活动端。所述压电陶瓷10的活动端被抵接于所述驱动件40和所述预推件33之间。

所述压电陶瓷10的活动端12被所述预推件33朝一预设方向预推，以利于增大所述压电陶瓷10的运动行程H，进而使得所述压电陶瓷10能够产生能量较大的脉冲电能。具体地，所述压电陶瓷10受到与所述预设方向相反的一作用力时，发生形变并产生所述第一脉冲电能，在所述作用力被撤销后，所述预推件推动所述压电陶瓷10恢复初始位置，所述压电陶瓷10产生所述第二脉冲电能。优选地，所述压电陶瓷10被所述预推件33向上预推，处于所述初始状态的所述压电陶瓷10的活动端12微微向上弯曲抬起，有利于所述压电陶瓷10在受力发生形变后产生较大的行程，并且所述压电陶瓷10不会被损坏。也就是说，所述压电陶瓷10以所述压电陶瓷10的活动端12被所述预推件33预推而形成所述活动端微微向上弯曲抬起的状态。

所述预推件33的具体实施方式不受限制。优选地，所述预推件33为一弹性元件，例如但不限于弹簧。可选地，所述预推件33为被一弹性元件的力所作用的一驱动部件。

举例来说，处于所述初始状态的所述压电陶瓷10在所述预推件33的作用下在水平方向向上弯曲的安全距离为1mm，所述压电陶瓷10受到外力作用后在水平方向向下发生形变的安全距离为1mm。也就是说，由于所述压电陶瓷10先朝一个方向被预推了1mm，然后朝另一个方向再弯曲1mm，那么所述压电陶瓷10发生形变的行程就会有2mm，且所述压电陶瓷10恢复形变的形成也会有2mm，充分的利用了所述压电陶瓷10的形变能力，从而获得如图15所示的两次能量较大的脉冲电能，这样就实现了所述压电陶瓷10在一次循环变化过程中产生两次较大的脉冲电能，能够驱动所述信号发生电路单元20产生高频无线电信号。通过这样的方式，不仅使得所述无线自供电信号发生装置100在单次操作时可以立即使用而无需等待，而且有利于保护所述压电陶瓷10，延长所述压电陶瓷10的使用寿命。优选地，所述压电陶瓷10被操作发电的运动行程小于4mm。

参照图16，在本发明这个具体的实施例中，所述信号发生电路单元20利用第二次脉冲电能触发一开关26C导通，从而同时使用叠加的所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能。

具体来说，在本发明所述的自供电信号发生装置100的这个具体的实施例中，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100的所述信号发生电路单元20C包括一储能电路单元21C、一单片机24C、一射频电路单元25C以及一个所述开关26C，其中所述开关26C被电连接于所述储能电路单元21C和所述单片机24C，所述单片机24被电连接于所述射频电路单元25C，所述储能电路单元21C被电连接于所述压电陶瓷10。

需要强调的是，本实施例只是举例说明了将所述压电陶瓷10进行预推而产生较大的操作行程以产生更大的能量输出的一种方法。本领域技术人员应该理解的是，在实际应用中，产生预推的方式有很多种，但只要是采用机械装置在初始状态时将压电陶瓷10的运动端12提前施压弯曲，且操作的过程中，使所述压电陶瓷20的运动端12向相反的方向运动并进行复位动作而产生两次电能的方式，都属于本发明所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100和其信号发生方法的保护范围。

参照图16，所述储能电路单元21C包括一第一二极管211C、一第二二极管212C、一第三二极管213C、一第四二极管214C以及一第一电容器215C，其中所述第一二极管211C的一端被电连接于所述压电陶瓷10的一个输出极，所述第一二极管211C的另一端被电连接于所述第一电容器215C，其中所述第二二极管212C的一端被接地，所述第二二极管212C的另一端被电连接于所述第三二极管213C，其中所述第三二极管213C的一端被电连接于所述压电陶瓷10的另一个输出极，所述第三二极管213C的另一端被电连接于所述第一电容器215C，所述第四二极管214C的一端被接地，所述第四二极管214C的另一端被电连接于所述第一二极管211C。所述第一二极管211C和所述第二二极管212C构成一第二支路，所述第三二极管213C和所述第四二极管214C构成一第一支路。

所述开关26C具有一输入口261C、一输出口262C以及一触发端263C，其中所述开关26C的所述输入口261C被电连接于所述第一电容器215C，所述单片机24C具有一控制端口241C、一输入端口242C、一输出端口243C以及一接地端口244C。所述开关26C的所述输入口261C被电连接于所述第一电容器215C，所述开关26C的所述输出口262C被电连接于所述单片机24C的所述输入端口242C。所述单片机24C的所述接地端口244C被接地。

具体来说，当所述压电陶瓷10处于所述初始状态时，所述压电陶瓷10保持静止且表面平坦，所述压电陶瓷10内无电流产生。在所述压电陶瓷10表面施加压力时，所述压电陶瓷10发生弯曲形变，由于压电效应的作用，所述压电陶瓷10内的电荷发生移动，并产生电流，所述压电陶瓷10产生的所述第一次脉冲电能，所述第一次脉冲电能经过所述第三二极管213C和所述第四二极管214C构成的所述第一支路向所述第一电容器215C充电。

进一步地，在所述压电陶瓷10受到的外力作用被撤销后，弯曲的所述压电陶瓷10趋于恢复平坦，在这个过程中，所述压电陶瓷10产生所述第二次脉冲电能，所述第二次脉冲电能经过所述第一二极管211C和所述第二二极管212C构成的所述第二支路向所述第一电容器215C充电，所述第一电容器215C中的电压增大。所述压电陶瓷10产生的所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能都被叠加存储于所述第一电容器215C内，以使得所述第一电容器215C获得接近两倍的能量。同时，在所述压电陶瓷10恢复初始状态的过程中，所述压电陶瓷10产生的所述第二次脉冲电能会触发所述开关26C的所述触发端263C，使得所述开关26C被导通，进而被存储于所述第一电容器215C内的所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能同时向所述单片机24C和所述射频电路单元25C供电。需要发射的数据及程序被烧录于所述单片机24C，当所述单片机24C被供电时，所述单片机24C开始工作，并在所述单片机24C完成初始化后，被烧录于所述单片机24C的数据通过所述射频电路单元25C向外发射，进而发射至少一次所述射频信号。所述单片机24C的所述控制端口241C输出一维持信号至所述开关26C的所述触发端263C,以能够维持所述开关26C导通至电能耗尽。

值得一提的是，所述开关26C的具体实施方式不受限制，所述开关26C包括但不限于三极管、MCU、模拟开关、机械开关中的一种。并且，触发所述开关26C的具体实施方式不受限制，所述开关26C可以被所述压电陶瓷10产生的脉冲电能所触发，也可以被所述单片机24产生的控制信号触发等，本领域技术人员应该理解的是，所述开关26的具体触发方式仅仅作为示例，不能成为对本发明所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100及其信号发生方法的内容和范围的限制。

参照图2，在本发明的一个具体的示例中，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100的所述信号发生电路单元20被保持于所述基座30的一侧。参照图9至图12，在本发明的另一些具体的示例中，所述信号发生电路单元20被设置于所述基座30的上方、下方或是被嵌入所述基座30内部。优选地，所述基座30的材质可以为玻纤、纸、金属、塑料，或者为电路板，如PCB板中的一种或是多种的组合。本领域技术人员应该理解的是，所述信号发生电路单元20和所述基座30的具体实施方式仅仅作为示例，不能成为对本发明所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100的内容和范围的限制。

参照图2、图9、图12，在本发明的一些较佳示例中，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100包括一壳体50，其中所述壳体50包括一容纳件51和一操作件52，其中所述操作件52被设置于所述容纳件51，并在所述容纳件51和所述操作件52之间形成一容纳空间501，所述压电陶瓷10、所述信号发生电路单元20以及所述基座30被容纳于所述壳体50的所述容纳空间501，所述压电陶瓷10位于所述操作件52和所述基座30之间。

参照图2，在本发明的一具体示例中，所述操作件52的一端被枢轴连接于所述容纳件51的一端，所述操作件52的另一端被可活动地保持于所述压电陶瓷10的上方，所述驱动件40自所述操作件52向下延伸，所述驱动件40被设置于所述压电陶瓷10和所述操作件52之间。通过操作所述操作件52，使得所述操作件52相对所述容纳件51转动，所述驱动件40向下移动并挤压所述压电陶瓷10，进而使得所述压电陶瓷10在所述初始状态转换至所述受压状态，并产生第一次脉冲电能。当所述操作件52受到的作用力被撤销后，所述压电陶瓷10恢复至所述初始状态，产生第二次脉冲电能，并驱动所述驱动件40和所述操作件52恢复至初始位置。优选地，如图9、图12和图14，所述壳体50的所述操作件52被固定于所述容纳件51，并封闭所述容纳空间501，避免灰尘进入所述容纳空间501而影响所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100的正常工作。

参照图9、图12和图14，在本发明的另一具体实施例中，所述操作件52进一步具有一装配开口502，其中所述装配开口502形成于所述操作件52，所述装配开口502被连通于所述容纳空间501，所述装配开口520对应于所述压电陶瓷10可形变的位置。所述驱动件40被可活动地保持于所述装配开口502。按压所述驱动件40，所述驱动件40在所述装配开口502内朝向所述压电陶瓷10移动，并驱使所述压电陶瓷10发生形变，并产生多数第一次脉冲电能。在所述驱动件40受到的外力被撤销后，所压电陶瓷10恢复至所述初始状态，产生第二次脉冲电能，并驱动所述驱动件40和所述操作件52恢复至初始位置。

优选地，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100进一步包括一弹性加速件60，其中所述弹性加速件60被设置于所述压电陶瓷10的上方，所述弹性加速件60受到外力作用时，产生一个瞬间加速的作用力，并迫使所述压电陶瓷10快速产生形变，进而快速地输出较高的电压。

优选地，所述弹性加速件60被设置于所述压电陶瓷10和所述驱动件40之间，所述弹性加速件60传导压力，驱使所述压电陶瓷10成倍地输出脉冲电能。所述弹性加速件60的具体实施方式不受限制，例如但不限于，所述弹性加速件60被实施为多种金属或是塑料材质制成。皆有所述弹性加速件60可以增加用户的按压手感。比如说，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100被应用于无源无线开关，当用户在按压无线开关时，所述弹性加速件60发生形变，由于金属的弹跳性，用户获得一个顿挫的临界手感，使用户可以感知开关是否已经按压到位，从而提升无源无线开关的操作手感。

优选地，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100进一步包括一缓冲件80，其中所述缓冲件80被设置于所述基座30与所述压电陶瓷10之间，且所述缓冲件80被设置于所述基座30与所述压电陶瓷10相互接触的位置。藉由所述缓冲件80能有效地避免所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100在使用过程中产生较大的振动噪声。具体来说，操作时，由于所述弹性加速件60的力直接作用于所述压电陶瓷10的表面，因此这个震动能量将通过所述压电陶瓷10传导至所述操作件52则容易产生较大的振动噪声，而所述缓冲件80采用一柔性材料制得，可以减震，则噪声可以显著消除，从而提高使用的舒适性与实用性。所述柔性材料可以被实施为但不限于硅胶、减震垫、塑料或是本领域技术人员已知的其他材料。

进一步地，通过增加所述压电陶瓷10的数量的方式可以增大所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100的功率，以适应不同的使用需求。所述压电陶瓷10可以被实施为两个及以上数量。

具体来说，参照图11，在本发明的一个具体的示例中，所述压电陶瓷10被实施为两个，所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100进一步包括一固定座70，其中所述固定座70具有一活动通道701。所述固定座70以所述活动通道701对应于所述基座30的所述活动空间301的方式被设置于所述基座30，借由所述固定座70固定两个所述压电陶瓷10，两个所述压电陶瓷10被间隔地保持于所述基座30的所述活动空间301和所述固定座70的所述活动通道701。

优选地，两个所述压电陶瓷10被上下设置，一个所述驱动件40自上方的所述压电陶瓷10的另一个输出极向下延伸至下方的所述压电陶瓷10的一个输出极。此时，所述驱动件40为一推进器，所述弹性加速件60被设置于上方的所述压电陶瓷10的一个输出极。当按压所述弹性加速件60时，两个所述压电陶瓷10均被驱使发生形变，且在所述弹性加速件60受到的外力被撤销后，两个所述压电陶瓷10恢复所述初始状态，在所述压电陶瓷的状态完成一次循环变化的过程中，所述压电陶瓷10产生了更多的能量。

本领域技术人员应该理解的是，所述压电陶瓷10的具体数量和实施方式仅仅作为示例，不能成为对本发明所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100及其信号发生方法的内容和范围的限制。

依本发明的另一个方面，本发明进一步提供所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100的一信号发生方法，所述信号发生方法包括如下步骤：

(a)叠加所述压电陶瓷10在单次操作过程中产生的所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能；

(b)所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能供给所述单片机24和所述射频单路单元25；以及

(c)所述射频电路单元25产生一射频信号。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)中进一步包括步骤(c)：所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能依次存储于一第一电容器215。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)后进一步包括步骤(d)：延长所述单片机24和所述射频电路单元25获得电能供给的时间。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(d)中进一步包括步骤：

(d.1)检测所述第一电容器215两端的电压；和

(d.2)当所述第一电容器215两端的电压达到一预设值时，触发所述能量延时电路单元23将所述第一电容器215内存储的电能间歇取电地向所述单片机24和所述射频电路单元25供电。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(d)中进一步包括步骤：所述第二次脉冲电能触发所述能量延时电路单元23将所述第一电容器215内存储的电能间歇取电地向所述单片机24和所述射频电路单元25供电。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)之前进一步包括步骤：

(b.1)检测所述第一电容器215两端的电压；和

(b.2)当所述第一电容器215两端的电压达到一预设值时，触发所述单片机24开始工作，所述单片机24控制所述射频电路单元25的工作电能。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)之前进一步包括步骤：所述第二次脉冲电能触发所述单片机24开始工作，所述单片机24控制所述射频电路单元25的工作电能。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)之前进一步包括步骤：所述第二次脉冲电能触发所述开关26。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)之前进一步包括步骤(e)：分别存储所述第一脉冲电能和所述第二脉冲电能于所述第一电容器215和所述第二电容器216。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(e)之后，进一步包括步骤：所述第二次脉冲电能触发所述开关26，所述开关26被导通，存储于所述第一电容器215和所述第二电容器216内的所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能叠加后被同时供给于所述单片机24和所述射频电路单元25。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)之前进一步包括步骤：以中心驱动的方式改变所述压电陶瓷10的状态。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)之前进一步包括步骤：以单侧驱动的方式改变所述压电陶瓷10的状态。

依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置100的一信号发生方法，所述信号发生方法包括如下步骤：

(a)在按压与复位的一次连续动作过程中使一压电陶瓷10产生短暂的一第一脉冲电能和一第二脉冲电能；

(b)利用所述第二脉冲电能打开一开关26C以向一射频电路单元25C供电；以及

(c)即刻利用述第一脉冲电能和所述第二脉冲电能，所述射频电路单元25C根据所述单片机24C的预设程序使向终端至少无线发射2个字节的数据。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(c)中，所述第一脉冲电能和所述第二脉冲电能被合并后供给所述单片机24C和所述射频电路单元25C。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)之后，进一步包括步骤：所述压电陶瓷10因形变而产生的所述第一次脉冲电能和所述压电陶瓷10因复位而产生的所述第二次脉冲电能依次存储于一第一电容器。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)之中进一步包括步骤：以中心驱动的方式改变所述压电陶瓷10的状态。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)之中进一步包括步骤：以单侧驱动的方式改变所述压电陶瓷10的状态。

依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置100的一信号发生方法，所述信号发生方法包括如下步骤：

(b)向一预设方向预推所述压电陶瓷10；

(c)所述压电陶瓷10在受到所述预设方向相反的一作用力时，发生形变并产生一第一脉冲电能，在所述作用力被撤销后，所述预推件33推动所述压电陶瓷10恢复初始位置，所述压电陶瓷10产生一第二脉冲电能；以及

(d)所述信号发生电路单元20在所述第一次脉冲电能和/或所述第二次脉冲电能的供给下产生一射频信号。

具体来说，在所述步骤(b)中，所述压电陶瓷10运动的行程H小于4mm。进一步地，在所述步骤(b)中，所述压电陶瓷10运动的角度α小于30度。

依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一利用一次循环操作产生信号的压电装置100的一信号发生方法，所述信号发生方法包括如下步骤：

(a)所述压电陶瓷10在互为相反的方向上作一次循环操作，并依次产生一第一次脉冲电能和一第二次脉冲电能；

(b)至少一次脉冲电能向所述第一电容器215充电储能，当所述第一电容器215的电压上升至至少为2V后向所述射频电路单元25放电；以及

(c)所述射频电路单元25产生一射频信号。

具体来说，所述压电陶瓷10在互为相反的方向上作一次循环操作，其中操作所述压电陶瓷运动的幅度小于4mm。

优选地，所述射频电路单元25最少发送2个字节的数据。

优选地，所述射频电路单元25的无线通信速率被设定在100kbps-250kbps之间。

优选地，所述射频电路单元最少维持100us发射时间。

优选地，所述第一次脉冲电能和一第二次脉冲电能的电压幅度大于10V。

参照图19，根据本发明所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置100D的另一较佳实施例将在接下来的描述中被阐述，其中所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100D包括多个可循环操作的压电陶瓷10D、一信号隔离器20D、多个操作识别器30D、一单片机40D以及一射频电路单元50D，其中所述信号隔离器20D被电气连接于所述压电陶瓷10D和所述单片机40D，所述操作识别器30D被电气连接于所述压电陶瓷10D和所述单片机40D，所述射频电路单元50D被电气连接于所述单片机40D。具体地，在各通道上设置至少一个可循环操作的所述压电陶瓷10D，分别定义不同通道的所述压电陶瓷10D依次为一第一压电陶瓷10D、一第二压电陶瓷10D……一第n压电陶瓷10D。对应地，分别被连接于所述第一压电陶瓷10D、所述第二压电陶瓷10D……所述第n压电陶瓷10D的所述操作识别器30D分别为一第一操作识别器30D、一第二操作识别器30D……一第n操作识别器30D。

进一步地，所述信号隔离器20D被设置于所述压电陶瓷10D和所述单片机40D之间，所述信号隔离器20D起到信号隔离或是整流的作用，以减少多个所述压电陶瓷10D在被操作时，相互之间的干扰。优选地，所述信号隔离器20D可以由一个或者多个二极管构成。优选地，多个所述压电陶瓷10D允许被同时操作或是分别操作。

进一步地，所述操作识别器30D可以用半导体或者机械器件来实现，以为所述单片机40D的I/O端口提供合适的检测电平。例如，当循环操作一次所述第一压电陶瓷10D发电，这个操作动作被分离成两部分，首先操作动作会使所述第一压电陶瓷10D产生电能，该电能通过所述信号隔离器20D后向所述单片机40D及所述射频电路单元50D供电；其次，操作动作会产生动作信息，以告知所述单片机50D哪一路所述压电陶瓷10D正在被操作，从而使所述单片机40D产生对应的编码，所述射频电路单元50D根据所述单片机40D的产生的编码发送对应的数据。

优选地，循环操作所述压电陶瓷10D发电的过程中将能量分离，产生工作能量和识别能量，工作能量供给所述单片机40D及所述射频电路单元50D工作，识别能量经由所述操作识别器30D后输送给所述单片机40D识别。由此，当任意操作发生时，所述单片机40D都能根据当前的操作而产生相对应的编码传输至所述射频电路单元50D以发射信号。值得一提的是，操作动作识别的具体方法仅仅作为示意，不能成为对本发明所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100D的内容和范围的限制。

优选地，所述操作识别器30D为一机械开关，例如一检测开关；按压所述压电陶瓷10D时要同时按压一检测开关以产生检测操作动作。

根据本发明的另一方面，本发明进一步提供所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100D的信号发生的方法，其中所述信号发生的方法包括如下步骤：

(A)允许对多个所述压电陶瓷10D进行一次循环操作发电操作；

(B)分离所述压电陶瓷10D发电的过程中产生的能量为一工作能量和一识别能量；

(C)输送所述工作能量至所述单片机40D和所述射频电路单元50D，同时所述识别能量至所述单片机40D；以及

(D)所述射频单路单元50D根据所述单片机40D产生的编码发射对应的数据。

可选地，在所述步骤(A)中，包括步骤：多个所述压电陶瓷10D同时被操作地产生能量。可选地，在所述步骤(A)中，包括步骤：多个所述压电陶瓷10D分别被操作地产生能量。

可选地，在所述步骤(A)中，所述压电陶瓷10D产生两次脉冲电能，至少利用其中一次由操作产生的脉冲电能为所述单片机40D和所述射频电路单元50D提供工作能量。

可选地，在所述步骤(A)中，所述压电陶瓷10D产生两次脉冲电能，至少利用其中一次由操作产生的脉冲电能分离出所述识别能量，其余能量为所述单片机40D和所述射频电路单元50D提供工作能量。

根据本发明的另一方面，本发明进一步提供所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100D的信号发生的方法，其中所述信号发生的方法包括如下步骤：

(v)所述压电陶瓷10D进行一次循环操作发电的同时，所述操作识别器30D识别操作动作；

(vi)输送所述压电陶瓷10D产生的能量至所述单片机40D和所述射频电路单元50D；

(vii)所述单片机40D根据所述操作识别器30D的识别结果产生对应的控制编码；以及

(viii)所述射频电路单元50D根据所述单片机40D产生的编码发射对应的数据。

具体来说，在所述步骤(i)中，允许对多个所述压电陶瓷10D进行一次循环操作发电操作。可选地，多个所述压电陶瓷10D同时被操作地产生能量。可选地，多个所述压电陶瓷10D分别被操作地产生能量。

参照图20，根据本发明所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置100E的另一较佳实施例将在接下来的描述中被阐述，其中所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100E包括一个可循环操作的压电陶瓷10E、一信号隔离器20E、多个操作识别器30E、一单片机40E以及一射频电路单元50E，其中所述信号隔离器20E被电气连接于所述操作识别器30E和所述单片机40E，多个所述操作识别器30E被电气连接于所述压电陶瓷10E，且各所述操作识别器30E并联连接，所述射频电路单元50E被电气连接于所述单片机40E。多个所述操作识别器30E依次被定义为一第一操作识别器30E、一第二操作识别器30E……一第n操作识别器30E。被连接于各所述操作识别器30E之后的电路可统称为负载，包括但不限于所述信号隔离器20E、所述单片机40E以及所述射频电路单元50E等。

初始时，各所述操作识别器30E处于预先断开的状态，当循环操作一次所述压电陶瓷10E时，操作动作使得其中一个所述操作识别器30E被提前导通，同时，操作动作使得所述压电陶瓷10E产生电能；电能通过被导通的所述操作识别器30E后，一部分能量供电给所述信号隔离器20E进行整流，以向所述单片机40E及所述射频电路单元50E供电；另一部分能量直接或者间接传输给所述单片机40E的I/O端口，以使所述单片机40E产生与已经导通的所述操作识别器30E相对应的编码，所述射频电路单元50D根据所述单片机40D产生的编码发射对应的数据。

具体来说，常态时，所述操作识别器30E处于断开状态，所述压电陶瓷10E与所述信号隔离器20E之间的电路为高阻值状态；循环操作所述压电陶瓷10E发电，并在操作所述压电陶瓷10E产生电能之前，预先导通所述操作识别器30E，使所述压电陶瓷10E产生的电能通过所述操作识别器30E向所述负载供电；同时，通过所述操作识别器30E的电能还被直接或者间接的传输至所述单片机40E，以使所述单片机40E产生与所述操作识别器30E相对应的控制编码由所述射频电路单元50E进行发射。

根据本发明的另一方面，本发明进一步提供所述利用一次循环操作产生信号的压电装置100DE的信号发生的方法，其中所述信号发生的方法包括如下步骤：

(I)预先导通所述操作识别器30E；

(II)所述压电陶瓷10E产生的电能通过所述操作识别器30E向所述单片机40E和所述射频单路单元50E供电；

(III)所述单片机40E产生与所述操作识别器30E相对应的控制编码；以及

(IV)所述射频电路单元50E根据所述单片机40E产生的编码发射对应的数据。

本领域的技术人员可以理解的是，以上实施例仅为举例，其中不同实施例的特征可以相互组合，以得到根据本发明揭露的内容很容易想到但是在附图中没有明确指出的实施方式。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (79)

1.一利用一次循环操作产生信号的压电装置，其特征在于，包括：

至少一压电陶瓷，其中所述压电陶瓷在一次循环操作的过程中依次产生一第一次脉冲电能和一第二次脉冲电能；和

一信号发生电路单元，其中所述信号发生电路单元被电连接于所述压电陶瓷，所述信号发生电路单元叠加所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能，并在所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能的供给下产生一射频信号。

2.根据权利要求1所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述信号发生电路单元包括一储能电路单元、一单片机以及一射频电路单元，其中所述储能电路单元被电连接于所述压电陶瓷，所述储能电路单元暂存因变形而产生的所述第一次脉冲电能和因复位而产生的所述第二次脉冲电能，所述单片机被电连接于所述储能电路单元和所述射频电路单元，当存储于所述储能电路单元的所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能同时供给所述单片机和所述射频电路单元时，所述单片机控制所述射频电路单元产生所述射频信号。

3.根据权利要求2所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述储能电路单元包括一第一二极管、一第二二极管、一第三二级管、一第四二极管以及一第一电容器，所述压电陶瓷产生的所述第一次脉冲电能经过所述第一二极管和所述第二二极管向所述第一电容器充电，所述压电陶瓷产生的所述第二次脉冲电能经过所述第三二极管和所述第四二极管向所述第一电容器充电，所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能被叠加存储于所述第一电容器。

4.根据权利要求3所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述信号发生电路单元包括一能量延时电路单元，其中所述能量延时电路单元被电连接于所述储能电路单元、所述单片机以及所述射频电路单元，所述能量延时电路单元将所述储能电路单元内存储的能量间歇取电地向所述单片机和所述射频电路单元供电。

5.根据权利要求4所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述信号发生电路单元包括一复位脉冲识别单元，其中所述复位脉冲识别单元被并联于所述第一电容器。

6.根据权利要求5所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述信号发生电路单元的所述能量延时电路单元包括一取电模块、一电感以及一第二电容器，其中所述取电模块被电连接于所述复位脉冲识别单元和所述第一电容器，所述电感被电连接于所述取电模块和所述第二电容器，所述第二电容器被电连接于所述单片机和所述射频电路单元，所述复位脉冲识别单元能够触发所述取电模块开始工作。

7.根据权利要求6所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述能量延时电路单元延长存储于所述第一电容器的供电时间大于500us。

8.根据权利要求3所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述信号发生电路单元包括一复位脉冲识别单元，其中所述复位脉冲识别单元被并联于所述第一电容器，所述复位脉冲识别单元被电连接于所述单片机，所述复位脉冲识别单元能够触发所述单片机开始工作，所述单片机控制所述射频单路单元的工作电能。

9.根据权利要求8所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述信号发生电路单元进一步包括一第五二极管，其中所述第五二极管的一端被接地，另一端被电连接于所述第一电容器。

10.根据权利要求3所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述信号发生电路单元进一步包括一开关，其中所述开关被电连接于所述储能电路单元和所述单片机，所述压电陶瓷因复位而产生的所述第二次脉冲电能能触发所述开关。

11.根据权利要求1至10任一所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，进一步包括一基座，其中所述基座具有一活动空间，所述压电陶瓷以允许发生形变的方式被保持于所述活动空间。

12.根据权利要求11所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述基座的所述活动空间的高度小于等于3mm。

13.根据权利要求11所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，进一步包括一驱动件，其中所述驱动件被可操作地保持于所述压电陶瓷的上方，所述驱动件对应于所述压电陶瓷允许发生形变的位置。

14.根据权利要求13所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述压电陶瓷以中部悬空的方式被保持与所述活动空间的上方。

15.根据权利要求13所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述压电陶瓷以一端悬空的方式被保持于所述活动空间。

16.根据权利要求13所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述基座包括一基板、一支撑件以及一预推件，其中所述支撑件和所述预推件间隔地被设置于所述基板的上部，所述压电陶瓷的固定端被固定于所述支撑件，所述压电陶瓷的活动端被保持于所述驱动件和所述预推件之间。

17.根据权利要求16所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述压电陶瓷以所述压电陶瓷的活动端被向一预设方向预推的方式保持于所述预推件的上方。

18.根据权利要求11所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，进一步包括一弹性加速件，其中所述弹性加速件被设置于所述压电陶瓷的上方。

19.根据权利要求13所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，进一步包括一壳体，其中所述壳体包括一容纳件和一操作件，所述操作件被设置于所述容纳件，并在所述操作件和所述容纳件之间形成一容纳空间，所述压电陶瓷、所述信号发生电路单元以及所述基座被容纳于所述容纳空间，所述操作件的一端被枢轴连接于所述容纳件，所述操作件可摆动的驱动所述压电陶瓷发电。

20.根据权利要求13所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，进一步包括一壳体，其中所述壳体具有一容纳空间和被连通于所述容纳空间的一装配开口，其中所述压电陶瓷、所述信号发生电路单元以及所述基座被容纳于所述容纳空间，所述驱动件被可活动地保持于所述装配开口。

21.根据权利要求13所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，进一步包括一固定座，其中所述固定座具有一活动通道，其中所述固定座以所述活动通道对应于所述基座的所述活动空间的方式被设置于所述基座，至少两个所述压电陶瓷被间隔地设置于所述固定座。

22.根据权利要求20所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，进一步包括一缓冲件，其中所述缓冲件被设置于所述基座与所述压电陶瓷之间，且所述缓冲件被设置于所述基座与所述压电陶瓷相互接触的位置。

23.根据权利要求3所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述第一电容器的容量在1.5uF-10uF之间。

24.根据权利要求2所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述射频电路单元的工作频率在300MHZ-5GHZ之间。

25.根据权利要求24所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述射频电路单元的工作频率在400MHZ-900MHZ之间。

26.根据权利要求2所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述射频电路单元的无线通信速率被设定在100kbps-1Mbps之间。

27.根据权利要求26所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述射频电路单元的无线通信速率被设定在100kbps-250kbps之间。

28.根据权利要求2所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述射频电路单元的发射功率小于10毫瓦。

29.根据权利要求29所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述射频电路单元的发射功率大于等于1毫瓦且小于10毫瓦。

30.根据权利要求2所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述射频电路单元最少发送2个字节。

31.根据权利要求2所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述射频电路单元最少维持100us发射时间。

32.根据权利要求2所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述射频电路单元的最长发射时间不超过10ms。

33.一利用一次循环操作产生信号的压电装置，其特征在于，包括：

至少一压电陶瓷，其中所述压电陶瓷在一次循环操作的过程中依次产生一第一次脉冲电能和一第二次脉冲电能；和

一信号发生电路单元，其中所述信号发生单元包括一储能电路单元、一复位脉冲识别单元、一单片机以及一射频电路单元，其中所述储能电路单元被电连接于所述压电陶瓷，所述复位脉冲识别单元被电连接于所述压电陶瓷，所述单片机被电连接于所述复位脉冲识别单元和所述储能电路单元，所述射频电路单元被电连接于所述单片机，所述第一脉冲电能和所述第二脉冲电能分别被存储于所述储能电路单元，所述复位脉冲识别单元识别所述第二脉冲电能，并触发所述单片机向所述射频电路单元供电，所述射频电路单元产生一射频信号。

34.根据权利要求34所述的一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述信号发生电路单元进一步包括一开关，其中所述开关被设置于所述储能电路单元和所述射频电路之间，当所述开关被触发导通时，所述储能电路单元向所述射频电路供电。

35.根据权利要求34所述的一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述开关选自：三极管、MCU、模拟开关以及机械开关组成的类型组。

36.根据权利要求34所述的一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述压电陶瓷在发生形变的过程中产生所述第一次脉冲电能，所述压电陶瓷在复位的过程中产生所述第二次脉冲电能。

37.根据权利要求36所述的一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述射频电路单元最少发送2个字节。

38.根据权利要求37所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述射频电路单元的无线通信速率被设定在100kbps-250kbps之间。

39.根据权利要求37所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述射频电路单元的发射功率大于等于1毫瓦且小于10毫瓦。

40.根据权利要求37所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述射频电路单元的工作频率在400MHZ-900MHZ之间。

41.根据权利要求37所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述射频电路单元最少维持100us发射时间。

42.一利用一次循环操作产生信号的压电装置，其特征在于，包括：

至少一压电陶瓷；

一预推件，其中所述预推件被设置为作动所述压电陶瓷，并将所述压电陶瓷的一端向一预设方向预推，所述压电陶瓷受到与所述预设方向相反的一作用力时，发生形变并产生一第一脉冲电能，在所述作用力被撤销后，所述预推件推动所述压电陶瓷恢复初始位置，所述压电陶瓷产生一第二脉冲电能；以及

一信号发生电路单元，其中所述信号发生电路单元被电连接于所述压电陶瓷，所述信号发生电路单元在所述第一次脉冲电能或所述第二次脉冲电能的供给下产生一射频信号。

43.根据权利要求42所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述预推件为一弹性元件，或者是被一弹性元件的力所作用的一驱动部件。

44.根据权利要求42所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述压电陶瓷被操作发电的行程小于4mm。

45.根据权利要求42所述的利用一次循环操作产生信号的压电装置，其中所述压电陶瓷在互为相反的方向上作一次循环操作，所述压电陶瓷运动的角度小于30度。

46.一利用一次循环操作产生信号的压电装置的一信号发生方法，其特征在于，所述信号发生方法包括如下步骤：

(a)叠加一压电陶瓷在单次操作过程中产生的一第一次脉冲电能和一第二次脉冲电能；

(b)所述第一次脉冲电能和所述第二次脉冲电能供给一单片机和一射频单路单元；以及

(c)所述射频电路单元产生一射频信号。

47.根据权利要求46所述的信号发生方法，其中在所述步骤(a)中进一步包括步骤(c)：所述压电陶瓷因形变而产生的所述第一次脉冲电能和所述压电陶瓷因复位而产生的所述第二次脉冲电能依次存储于一第一电容器。

48.根据权利要求47所述的信号发生方法，其中在所述步骤(a)后进一步包括步骤(d)：延长所述单片机和所述射频电路单元获得电能供给的时间。

49.根据权利要求48所述的信号发生方法，其中在所述步骤(d)中进一步包括步骤：

(d.1)检测所述第一电容器两端的电压；和

(d.2)当所述第一电容器两端的电压达到一预设值时，触发一能量延时电路单元将所述第一电容器内存储的电能间歇取电地向所述单片机和所述射频电路单元供电。

50.根据权利要求48所述的信号发生方法，其中在所述步骤(d)中进一步包括步骤：所述压电陶瓷因复位而产生的所述第二次脉冲电能触发一能量延时电路单元将所述第一电容器内存储的电能间歇取电地向所述单片机和所述射频电路单元供电。

51.根据权利要求47所述的信号发生方法，其中在所述步骤(b)之前进一步包括步骤：

(b.1)检测所述第一电容器两端的电压；和

(b.2)当所述第一电容器两端的电压达到一预设值时，触发所述单片机开始工作，所述单片机控制所述射频电路单元的工作电能。

52.根据权利要求47所述的信号发生方法，其中在所述步骤(b)之前进一步包括步骤：所述压电陶瓷因复位而产生的所述第二次脉冲电能触发所述单片机开始工作，所述单片机控制所述射频电路单元的工作电能。

53.根据权利要求47所述的信号发生方法，其中在所述步骤(b)之前进一步包括步骤：所述压电陶瓷因复位而产生的所述第二次脉冲电能触发一开关。

54.根据权利要求46至53任一所述的信号发生方法，其中在所述步骤(a)之前进一步包括步骤：以中心驱动的方式改变所述压电陶瓷的状态。

55.根据权利要求46至53任一所述的信号发生方法，其中在所述步骤(a)之前进一步包括步骤：以单侧驱动的方式改变所述压电陶瓷的状态。

56.一利用一次循环操作产生信号的压电装置的一信号发生方法，其特征在于，所述信号发生方法包括如下步骤：

(a)在按压与复位的一次连续动作过程中使一压电陶瓷产生短暂的一第一脉冲电能和一第二脉冲电能；

(b)利用所述第二脉冲电能导通一开关以向和一射频电路单元供电；以及

(c)即刻利用述第一脉冲电能和所述第二脉冲电能，所述射频电路单元根据所述单片机的预设程序使向终端至少无线发射2个字节的数据。

57.根据权利要求56所述的信号发生方法，其中所述开关选自：三极管、MCU、模拟开关以及机械开关组成的类型组。

58.根据权利要求57所述的信号发生方法，其中在所述步骤(c)中，所述第一脉冲电能和所述第二脉冲电能被合并后供给所述射频电路单元。

59.根据权利要求58所述的信号发生方法，其中在所述步骤(a)之后，进一步包括步骤：所述压电陶瓷因形变而产生的所述第一次脉冲电能和所述压电陶瓷因复位而产生的所述第二次脉冲电能依次存储于一第一电容器。

60.根据权利要求58所述的信号发生方法，其中在所述步骤(a)之中进一步包括步骤：以中心驱动的方式改变所述压电陶瓷的状态。

61.根据权利要求58所述的信号发生方法，其中在所述步骤(a)之中进一步包括步骤：以单侧驱动的方式改变所述压电陶瓷的状态。

62.一利用一次循环操作产生信号的压电装置的一信号发生方法，其特征在于，所述信号发生方法包括如下步骤：

(a)向一预设方向预推一压电陶瓷；

(b)所述压电陶瓷在受到与所述预设方向相反的一作用力时，发生形变并产生一第一脉冲电能，在所述作用力被撤销后，一预推件推动所述压电陶瓷恢复初始位置，所述压电陶瓷产生一第二脉冲电能；以及

(c)所述信号发生电路单元在所述第一次脉冲电能或所述第二次脉冲电能的供给下产生一射频信号。

63.根据权利要求62所述的信号发生方法，其中在所述步骤(b)中，所述压电陶瓷10运动的行程小于4mm。

64.根据权利要求62所述的信号发生方法，其中在所述步骤(b)中，所述压电陶瓷10运动的角度α小于30度。

65.一利用一次循环操作产生信号的压电装置的一信号发生方法，其特征在于，所述信号发生方法包括如下步骤：

(a)一压电陶瓷在互为相反的方向上作一次循环操作，并依次产生一第一次脉冲电能和一第二次脉冲电能；

(b)至少一次脉冲电能向一第一电容器充电储能，当所述第一电容器的电压上升至至少为2V后向一射频电路单元放电；以及

(c)所述射频电路单元产生一射频信号。

66.根据权利要求62所述的信号发生方法，其中在所述步骤(c)中，所述射频电路单元最少发送2个字节的数据。

67.根据权利要求62所述的信号发生方法，其中在所述步骤(c)中，所述射频电路单元的无线通信速率被设定在100kbps-250kbps之间。

68.根据权利要求62所述的信号发生方法，其中在所述步骤(c)中，所述射频电路单元最少维持100us发射时间。

69.根据权利要求62所述的信号发生方法，其中在所述步骤(b)中，所述第一次脉冲电能和一第二次脉冲电能的电压幅度大于10V。

70.一利用一次循环操作产生信号的压电装置的一信号发生方法，其特征在于，所述信号发生方法包括如下步骤：

(A)允许对多个压电陶瓷进行一次循环操作发电操作；

(B)分离所述压电陶瓷发电的过程中产生的能量为一工作能量和一识别能量；

(C)输送所述工作能量至一单片机和一射频电路单元，同时所述识别能量至所述单片机；以及

(D)所述射频单路单元根据所述单片机产生的编码发射对应的数据。

71.根据权利要求70所述的信号发生方法，其中在所述步骤(A)中，多个所述压电陶瓷同时被操作地产生能量；或多个所述压电陶瓷分别被操作地产生能量。

72.根据权利要求70所述的信号发生方法，其中在所述步骤(A)中，所述压电陶瓷产生两次脉冲电能，至少利用其中一次由操作产生的脉冲电能为所述单片机和所述射频电路单元提供工作能量。

73.根据权利要求70所述的信号发生方法，其中在所述步骤(A)中，所述压电陶瓷产生两次脉冲电能，至少利用其中一次由操作产生的脉冲电能分离出所述识别能量，其余能量为所述单片机和所述射频电路单元提供工作能量。

74.一利用一次循环操作产生信号的压电装置的一信号发生方法，其特征在于，所述信号发生方法包括如下步骤：

(i)至少一压电陶瓷进行一次循环操作发电的同时，一操作识别器识别操作动作；

(ii)输送所述压电陶瓷产生的能量至一单片机和一射频电路单元；

(iii)所述单片机根据所述操作识别器的识别结果产生对应的控制编码；以及

(iv)所述射频电路单元根据所述单片机产生的编码发射对应的数据。

75.根据权利要求74所述的信号发生方法，其中在所述步骤(i)中，允许对多个所述压电陶瓷进行一次循环操作发电操作。

76.根据权利要求75所述的信号发生方法，其中在所述步骤(i)中，多个所述压电陶瓷同时被操作地产生能量；或多个所述压电陶瓷分别被操作地产生能量。

77.一利用一次循环操作产生信号的压电装置的一信号发生方法，其特征在于，所述信号发生方法包括如下步骤：

(I)预先导通一操作识别器；

(II)一压电陶瓷产生的电能通过所述操作识别器向一单片机和一射频单路单元供电；

(III)所述单片机产生与所述操作识别器相对应的控制编码；以及

(IV)所述射频电路单元根据所述单片机产生的控制编码发射对应的数据。

78.根据权利要求77所述的信号发生方法，其中在所述步骤(IV)中，所述射频电路单元最少发送2个字节的数据。

79.根据权利要求77所述的信号发生方法，其中在所述步骤(IV)中，所述射频电路单元的无线通信速率被设定在100kbps-250kbps之间。

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