CN111552208A - 一种状态控制电路、方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种状态控制电路、方法和装置,包括:第一检测模块、第二检测模块、控制模块、供电模块;其中,所述第一检测模块,用于确定第一操作信号,基于所述第一操作信号导通所述供电模块,以使所述供电模块为所述状态控制电路供电;所述控制模块,用于生成第二操作信号,将所述第二操作信号发送给第二检测模块;所述第二检测模块,用于基于所述第二操作信号持续导通所述供电模块,以使所述供电模块持续为所述状态控制电路供电;所述控制模块,还用于生成操作指令;根据所述操作指令执行相应的操作;所述操作指令包括以下至少之一:关闭指令、状态调整指令。
Description
技术领域
本发明涉及开关技术,尤其涉及一种状态控制电路、方法和装置。
背景技术
开关在电子设备中是必要的,其用于控制设备的开关机、不同状态的控制等。随着电子设备的小型化、智能化、简约化,开关数量也需要简化,因此,单个开关控制多种状态是必要的。
现有技术的电源控制开关使用机械开关,只能控制开和关两种状态,多种状态的控制需另使用其他按键开关,并且开关闭合导通时机械开关的开关触点会产生接触火花,使用不够安全。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例期望提供一种状态控制电路、方法和装置。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供了一种状态控制电路,所述电路包括:第一检测模块、第二检测模块、控制模块、供电模块;其中,
所述第一检测模块,用于确定第一操作信号,基于所述第一操作信号导通所述供电模块,以使所述供电模块为所述状态控制电路供电;
所述控制模块,用于生成第二操作信号,将所述第二操作信号发送给第二检测模块;
所述第二检测模块,用于基于所述第二操作信号持续导通所述供电模块,以使所述供电模块持续为所述状态控制电路供电;
所述控制模块,还用于生成操作指令;根据所述操作指令执行相应的操作;所述操作指令包括以下至少之一:关闭指令、状态调整指令。
上述方案中,所述第一检测模块,包括:第一测试点、第一分压单元、第一开关;
所述状态控制电路,还包括:第三开关;
在第三开关处于第一状态时,所述第一测试点接地;所述第一分压单元,用于对输入电压进行分压,以使所述第一开关导通;
所述第一开关处于导通状态时,所述供电模块为所述状态控制电路的所述控制模块供电。
上述方案中,所述第二检测模块,包括:第二测试点、第二分压单元、第二开关;
所述第二开关,用于接收所述第二操作信号,基于所述第二操作信号导通;
所述第二开关导通后,所述第二测试点接地;所述第二分压单元,用于对输入电压进行分压,以使所述第一开关持续导通。
上述方案中,所述第三开关,还用于根据自身状态生成脉冲信号;所述脉冲信号包括:脉冲数和脉冲对应时间;所述脉冲数表征针对所述第三开关的按键次数;所述脉冲时间表征针对第三开关进行按键操作时的按压时间;
所述控制模块,用于根据所述脉冲信号确定对应的操作指令;根据所述操作指令执行相应的操作。
上述方案中,所述电路还包括:延时模块;所述延时模块,用于在接收到关闭指令后,延迟关断时长。
上述方案中,所述延时模块,包括:延时电阻和延时电容;所述延时电阻为可调电阻,所述延时电容为可调电容;
所述控制模块,用于根据目标延迟关断时长,确定目标电阻参数和目标电容参数,根据所述目标电阻参数和目标电容参数生成调整指令;根据所述调整指令调整所述可调电阻和所述可调电容;所述调整指令由所述可调电阻和所述可调电容接收并处理,以实现延迟关断。
上述方案中,所述供电模块,包括:稳压前电压输入端、稳压后电压输出端;
所述稳压前电压输入端连接所述稳压后电压输出端时,用于为所述状态控制电路供电。
上述方案中,所述电路还包括:隔离模块;
所述隔离模块,用于对所述电路进行隔离保护。
本发明实施例还提供了一种状态控制方法,所述方法应用于上面所述的任意一种所述状态控制电路,所述方法包括:
第一检测模块确定第一操作信号,基于所述第一操作信号导通供电模块,以使所述供电模块为所述状态控制电路供电;
所述控制模块生成第二操作信号,将所述第二操作信号发送给第二检测模块;
所述第二检测模块基于所述第二操作信号持续导通所述供电模块,以使所述供电模块持续为所述状态控制电路供电;
所述方法还包括:
所述控制模块生成操作指令;根据所述操作指令执行相应的操作;所述操作指令包括以下至少之一:关闭指令、状态调整指令。
本发明实施例还提供了一种状态控制装置,所述装置包括:上面所述的任意一种所述状态控制电路。
本发明实施例所提供的一种状态控制电路、方法和装置,所述电路包括:第一检测模块、第二检测模块、控制模块、供电模块;其中,所述第一检测模块,用于确定第一操作信号,基于所述第一操作信号导通所述供电模块,以使所述供电模块为所述状态控制电路供电;所述控制模块,用于生成第二操作信号,将所述第二操作信号发送给第二检测模块;所述第二检测模块,用于基于所述第二操作信号持续导通所述供电模块,以使所述供电模块持续为所述状态控制电路供电;所述控制模块,还用于生成操作指令;根据所述操作指令执行相应的操作;所述操作指令包括以下至少之一:关闭指令、状态调整指令;如此,通过单个开关即能控制电源开关,并实现多状态控制,进而减少开关数量,降低成本,使得产品外观更精简美观。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种状态控制电路的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的另一种状态控制电路的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一种MCU_BUTTON_AD检测信号的示意图;
图4为本发明实施例提供的一种状态控制方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例中,状态控制电路,包括:第一检测模块、第二检测模块、控制模块、供电模块;其中,所述第一检测模块,用于确定第一操作信号,基于所述第一操作信号导通所述供电模块,以使所述供电模块为所述状态控制电路供电;所述控制模块,用于生成第二操作信号,将所述第二操作信号发送给第二检测模块;所述第二检测模块,用于基于所述第二操作信号持续导通所述供电模块,以使所述供电模块持续为所述状态控制电路供电;所述控制模块,还用于生成操作指令;根据所述操作指令执行相应的操作;所述操作指令包括以下至少之一:关闭指令、状态调整指令。
下面结合实施例对本发明再作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例提供的一种状态控制电路的结构示意图;如图1所示,所述状态控制电路,包括:第一检测模块、第二检测模块、控制模块、供电模块;其中,所述供电模块,用于为所述状态控制电路供电;
具体地,所述第一检测模块,用于确定第一操作信号,基于所述第一操作信号导通所述供电模块,以使所述供电模块为所述状态控制电路供电;
所述控制模块,用于生成第二操作信号,将所述第二操作信号发送给第二检测模块;
所述第二检测模块,用于基于所述第二操作信号持续导通所述供电模块,以使所述供电模块持续为所述状态控制电路供电;
所述控制模块,还用于生成操作指令;根据所述操作指令执行相应的操作;所述操作指令包括以下至少之一:关闭指令、状态调整指令。
具体地,所述第一检测模块,包括:第一测试点、第一分压单元、第一开关;
所述状态控制电路,还包括:第三开关;
在第三开关处于第一状态(假设第三开关为轻触开关,第一状态为被轻触状态)时,所述第一测试点接地;所述第一分压单元,用于对输入电压进行分压,以使所述第一开关导通;
所述第一开关处于导通状态时,所述供电模块为所述状态控制电路的所述控制模块供电。
具体地,所述第二检测模块,包括:第二测试点、第二分压单元、第二开关;
所述第二开关,用于接收所述第二操作信号,基于所述第二操作信号导通;
所述第二开关导通后,所述第二测试点接地;所述第二分压单元,用于对输入电压(即稳压前电压输入端(VIN)输入的电压)进行分压,以使所述第一开关持续导通。
具体地,所述第三开关,还用于根据自身状态生成脉冲信号;所述脉冲信号包括:脉冲数和脉冲对应时间;所述脉冲数表征针对所述第三开关的按键次数;所述脉冲时间表征针对第三开关进行按键操作时的按压时间;
所述控制模块,用于根据所述脉冲信号确定对应的操作指令;根据所述操作指令执行相应的操作。
具体地,所述电路还包括:延时模块;所述延时模块,用于在接收到关闭指令后,延迟关断时长。
具体地,所述延时模块,包括:延时电阻和延时电容;所述延时电阻为可调电阻,所述延时电容为可调电容;
所述控制模块,用于根据目标延迟关断时长,确定目标电阻参数和目标电容参数,根据所述目标电阻参数和目标电容参数生成调整指令;根据所述调整指令调整所述可调电阻和所述可调电容;
所述调整指令由所述可调电阻和所述可调电容接收并处理,以实现延迟关断。
具体来说,所述可调电阻根据目标电阻参数调整自身的电阻值;所述可调电容根据目标电容参数调整自身的电容值。
所述目标延迟关断时长可以由开发人员设定;或者,所述电路应用的装置可以设有人机交互界面,用户可以通过人机交互界面设置目标延迟关断时长。
具体地,所述供电模块,包括:稳压前电压输入端(VIN)、稳压后电压输出端(VOUT);
所述稳压前电压输入端(VIN)连接所述稳压后电压输出端(VOUT)时,用于为所述状态控制电路供电。
具体地,所述电路还包括:隔离模块;
所述隔离模块,包括二极管,用于对所述电路进行隔离保护。
所述二极管一端(正极)连接所述控制模块,另一端(负极)连接第一测试点。
具体地,所述电路还包括:滤波模块;所述滤波模块,包括电容;用于对所述电路进行滤波;
所述电容一端连接所述控制模块,另一端接地。
具体地,所述控制模块,可以采用任意控制芯片。
实际应用中,所述控制模块可通过中央处理器(CPU,Central Processing Unit)、数字信号处理器(DSP,Digital Signal Processor)、微控制单元(MCU,MicrocontrollerUnit)或可编程门阵列(FPGA,Field-Programmable Gate Array)实现。
图2为本发明实施例提供的另一种状态控制电路的结构示意图;如图2所示,所述电路,包括:第一检测模块、第二检测模块、控制模块、供电模块;
其中,所述控制模块,可以包括:MCU;所述MCU,包括:输入输出接口(I/O,Input/Output),用于接收第一信号(如图2中的MCU_BUTTON_AD信号),以及,输出第二信号(如图2中的MCU_V_SWITCH信号)。
具体地,所述第一检测模块,包括:第一测试点TP1、第一分压单元、第一开关;
所述第一分压单元,包括:电阻R177和电阻R179;
所述第一开关,包括:晶体管(P_MOSFET)Q14;
具体地,所述第二检测模块,包括:第二测试点TP2、第二分压单元、第二开关;
所述第二分压单元,包括:电阻R180和电阻R177;
所述第二开关,包括:晶体管Q15。
所述电阻R177、电阻R179、电阻R180的取值需基于实际应用设定,具体设定原则:
电阻R179和电阻R180用于进行分压,使得电阻R177满足以下条件:
电阻R177两端的压差大于晶体管Q14的开启电压。
所述晶体管Q14的开启电压基于具体采用的晶体管确定。
具体地,所述电路还包括:第三开关;所述第三开关可采用一个轻触开关SW2。所述第三开关还可以采用电容屏等触摸开关,这里不做限定。
具体地,所述供电模块,包括:稳压前电压输入端(VIN)、稳压后电压输出端(VOUT);
所述稳压前电压输入端VIN连接所述稳压后电压输出端VOUT时,用于为所述状态控制电路供电。
具体地,所述电路还包括:隔离模块;所述隔离模块,包括二极管,所述二极管基于其单向导通性对所述状态控制电路进行隔离保护。
所述隔离模块具体包括:二极管D15、二极管D16;所述二极管D15一端连接第一测试点TP1,另一端连接MCU,以及通过上拉电阻R178连接电路内部的工作电压VDD(例如,所述VDD提供3.3V电压);所述二极管D16一端连接MCU,另一端连接晶体管Q15。
具体地,所述电路还包括:滤波模块;所述滤波模块,包括电容C115,用于对所述状态控制电路进行滤波。
本发明实施例中,所述电路还可以包括其他电阻、电容,具体参见图2。
实际应用时,第三开关SW2被用户按下(即处于第一状态)后,第一测试点TP1接地,电阻R177与电阻R179对稳压前电压输入端(VIN)输入的电压进行分压,使满足晶体管Q14的|VGS|>|VGS(th)|(VGS为栅源电压,即电阻R177两端的压差,|VGS|具体表征电阻R177两端的压差,|VGS(th)|表征晶体管Q14的开启电压),从而,晶体管Q14导通,稳压前电压输入端(VIN)传输到稳压后电压输出端(VOUT)(即电路供电开启,也即可以给MCU等供电);
MCU工作,控制输出MCU_V_SWITCH(图2中MCU_V_SWITCH处连接MCU的IO口)高电平,从而晶体管Q15导通,第二测试点TP2接地;电阻R177和电阻R180对稳压前电压输入端(VIN)输入的电压进行分压,使满足晶体管Q14的|VGS|>|VGS(th)|,从而,晶体管Q14持续导通(即使放开第三开关SW2后,晶体管Q14也持续导通),稳压前电压输入端(VIN)传输到稳压后电压输出端(VOUT),电路持续供电开启。
通过上述过程,实现开机。
实际应用时,开机后,第三开关SW2长按数秒(具体秒数可以由开发人员设定),MCU检测到第三开关SW2被按数秒,具体指检测到MCU_BUTTON_AD信号为低电平数秒(图2中的MCU_BUTTON_AD处连接MCU的IO口),MCU控制输出低电平(即输出MCU_V_SWITCH低电平),晶体管Q15断开,放开第三开关SW2后,晶体管Q14断开,稳压前电压输入端(VIN)与稳压后电压输出端(VOUT)断开,电路断电。
通过上述过程,实现关机。
以上晶体管Q14具体是一种n型衬底、p沟道,靠空穴的流动运送电流的MOS管(PMOS管,positive channel Metal Oxide Semiconductor);以上晶体管Q15具体是一种NPN型三极管(NPN type triode)。
本发明实施例中,通过设有电容C116和电阻R185可实现延时关断,根据需要目标延迟关断时长来设置电阻值、电容值。电阻值和电容值越大,延迟关断时长越长。
具体设置可以参考如下公式:
T为目标延迟关断时长;R表示电阻值(即图1所示电路中目标电阻参数),C表示电容值(即图1所示电路中目标电容参数);放电时,V0为电容C116初始时刻的电压,此时电容C116充满电,即V0=3.3V;Vt为电容C116在t时刻的电压,当电压Vt大于某一电压值(如0.7V)时,晶体管Q15导通,当电压Vt小于0.7V时,晶体管Q15关断,因此Vt=0.7V。
实际应用时,开机后,MCU可根据检测到的MCU_BUTTON_AD检测信号(低电平脉冲数N及脉冲时间t,其中脉冲数为按键次数,脉冲时间为按键按压时间),实现不同状态的控制。
具体来说,可以设有MCU_BUTTON_AD检测信号和状态控制之间的对应关系;例如:设置连续低电平三秒,则降低音量;间隔低电平三秒,则开启某一功能(如蓝牙)等。
图3为本发明实施例提供的一种MCU_BUTTON_AD检测信号的示意图,如图3所示,MCU_BUTTON_AD检测信号包括:脉冲时间(t)、低电平脉冲数N。所述t由开发人员设定,如1秒、2秒等。
具体来说,MCU_BUTTON_AD检测信号是由用户对第三开关SW2进行操作(如长按、连续间隔按多次)后产生,针对第三开关SW2的操作可以设置为连续多次(次数可设定不同值)按下,以避免和其他操作(如关机操作)的长按数秒混淆。
这里,针对第三开关SW2进行操作可以采用不同方式,这里不做限定。
针对上述电路需要说明的是,电路中的器件不限于某个型号,根据需求可选择不同参数的器件;第三开关SW2不限于轻触开关、电容屏等触摸开关;检测的低电平脉冲数、脉冲时间不限,可基于需求设定,从而MCU检测到相应的低电平脉冲数、脉冲时间时可生成相应指令并执行对应操作。
图4为本发明实施例提供的一种状态控制方法的流程示意图;如图4所示,所述方法可以应用于图1所示的状态控制电路,所述电路包括:第一检测模块、第二检测模块、控制模块、供电模块;所述方法包括:
步骤401、第一检测模块确定第一操作信号,基于所述第一操作信号导通供电模块,以使所述供电模块为所述状态控制电路供电;
步骤402、所述控制模块生成第二操作信号,将所述第二操作信号发送给第二检测模块;
步骤403、所述第二检测模块基于所述第二操作信号持续导通所述供电模块,以使所述供电模块持续为所述状态控制电路供电;
所述方法还包括:
所述控制模块生成操作指令;根据所述操作指令执行相应的操作;所述操作指令包括以下至少之一:关闭指令、状态调整指令。
具体地,所述第一检测模块,包括:第一测试点、第一分压单元、第一开关;所述状态控制电路,还包括:第三开关;
在第三开关处于第一状态时,所述第一测试点接地;所述第一分压单元对输入电压进行分压,以使所述第一开关导通;
所述第一开关处于导通状态时,所述供电模块为所述状态控制电路的所述控制模块供电。
具体地,所述第二检测模块,包括:第二测试点、第二分压单元、第二开关;
所述第二开关接收所述第二操作信号,基于所述第二操作信号导通;
所述第二开关导通后,所述第二测试点接地;所述第二分压单元对输入电压进行分压,以使所述第一开关持续导通。
具体地,所述控制模块生成操作指令,包括:
第三开关根据自身状态生成脉冲信号后,控制模块根据所述脉冲信号确定对应的操作指令;根据所述操作指令执行相应的操作;
其中,所述脉冲信号包括:脉冲数和脉冲对应时间;所述脉冲数表征针对所述第三开关的按键次数;所述脉冲时间表征针对第三开关进行按键操作时的按压时间。
具体地,所述电路还包括:延时模块;所述延时模块在接收到关闭指令后,延迟关断时长。
这里,所述延时模块,包括:延时电阻和延时电容;所述延时电阻为可调电阻,所述延时电容为可调电容;
所述方法还包括:
所述控制模块根据目标延迟关断时长,确定目标电阻参数和目标电容参数,根据所述目标电阻参数和目标电容参数生成调整指令;根据所述调整指令调整所述可调电阻和所述可调电容;所述调整指令由所述可调电阻和所述可调电容接收并处理,以实现延迟关断。
具体地,所述供电模块,包括:稳压前电压输入端(VIN)、稳压后电压输出端(VOUT);
所述稳压前电压输入端(VIN)连接所述稳压后电压输出端(VOUT)时,为所述状态控制电路供电。
具体地,所述电路还包括:隔离模块,用于对所述电路进行隔离保护。
需要说明的是:上述实施例提供的状态控制方法与状态控制电路实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
本发明实施例还提供一种状态控制装置,所述装置包括:以上图1、图2实施例中所示状态控制电路。所述状态控制装置可以为任意需要设有开关的装置。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种状态控制电路,其特征在于,所述电路包括:第一检测模块、第二检测模块、控制模块、供电模块;其中,
所述第一检测模块,用于确定第一操作信号,基于所述第一操作信号导通所述供电模块,以使所述供电模块为所述状态控制电路供电;
所述控制模块,用于生成第二操作信号,将所述第二操作信号发送给第二检测模块;
所述第二检测模块,用于基于所述第二操作信号持续导通所述供电模块,以使所述供电模块持续为所述状态控制电路供电;
所述控制模块,还用于生成操作指令;根据所述操作指令执行相应的操作;所述操作指令包括以下至少之一:关闭指令、状态调整指令。
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第一检测模块,包括:第一测试点、第一分压单元、第一开关;
所述状态控制电路,还包括:第三开关;
在第三开关处于第一状态时,所述第一测试点接地;所述第一分压单元,用于对输入电压进行分压,以使所述第一开关导通;
所述第一开关处于导通状态时,所述供电模块为所述状态控制电路的所述控制模块供电。
3.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第二检测模块,包括:第二测试点、第二分压单元、第二开关;
所述第二开关,用于接收所述第二操作信号,基于所述第二操作信号导通;
所述第二开关导通后,所述第二测试点接地;所述第二分压单元,用于对输入电压进行分压,以使所述第一开关持续导通。
4.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述第三开关,还用于根据自身状态生成脉冲信号;所述脉冲信号包括:脉冲数和脉冲对应时间;所述脉冲数表征针对所述第三开关的按键次数;所述脉冲时间表征针对第三开关进行按键操作时的按压时间;
所述控制模块,用于根据所述脉冲信号确定对应的操作指令;根据所述操作指令执行相应的操作。
5.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电路还包括:延时模块;所述延时模块,用于在接收到关闭指令后,延迟关断时长。
6.根据权利要求5所述的电路,其特征在于,所述延时模块,包括:延时电阻和延时电容;所述延时电阻为可调电阻,所述延时电容为可调电容;
所述控制模块,用于根据目标延迟关断时长,确定目标电阻参数和目标电容参数,根据所述目标电阻参数和目标电容参数生成调整指令;根据所述调整指令调整所述可调电阻和所述可调电容;所述调整指令由所述可调电阻和所述可调电容接收并处理,以实现延迟关断。
7.根据权利要求1至6任一所述的电路,其特征在于,所述供电模块,包括:稳压前电压输入端、稳压后电压输出端;
所述稳压前电压输入端连接所述稳压后电压输出端时,用于为所述状态控制电路供电。
8.根据权利要求1至7任一所述的电路,其特征在于,所述电路还包括:隔离模块;
所述隔离模块,用于对所述电路进行隔离保护。
9.一种状态控制方法,其特征在于,所述方法应用于权利要求1至8任一项所述状态控制电路,所述方法包括:
第一检测模块确定第一操作信号,基于所述第一操作信号导通供电模块,以使所述供电模块为所述状态控制电路供电;
所述控制模块生成第二操作信号,将所述第二操作信号发送给第二检测模块;
所述第二检测模块基于所述第二操作信号持续导通所述供电模块,以使所述供电模块持续为所述状态控制电路供电;
所述方法还包括:
所述控制模块生成操作指令;根据所述操作指令执行相应的操作;所述操作指令包括以下至少之一:关闭指令、状态调整指令。
10.一种状态控制装置,其特征在于,所述装置包括:权利要求1至8任一所述状态控制电路。
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