CN115882589A - 一种体感手表用低功耗电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种体感手表用低功耗电路，涉及体感手表供电电路技术领域。该体感手表用低功耗电路，包括第一电池和第二电池，所述第一电池的输出和第二电池的输出均与供电切换模块的输入连接，所述供电切换模块用于在第一电池电压不足时自动切换第二电池供电；所述第一电池的输出和第二电池的输出均与电压比较模块的输入连接，所述电压比较模块用于比较第一电池和第二电池的电压大小，所述电压比较模块的输出与供电切换模块的两个输入连接。通过电压比较模块实时比较第一电池和第二电池的电量，当第一电池的电量耗尽后，电压切换模块会切换到第二电压的供电，实现双供电的效果，相对于现有的低功耗电路而言，具有更好的续航时间。

Description

一种体感手表用低功耗电路

技术领域

本发明涉及体感手表供电电路技术领域，具体为一种体感手表用低功耗电路。

背景技术

智能手表是具有信息处理能力，符合手表基本技术要求的手表，智能手表除指示时间之外，还应具有提醒、导航、校准、监测、交互等其中一种或者多种功能；显示方式包括指针、数字、图像等，多数智能手表穿戴在人体上后，都能实现对人体的感知，比如公开号为CN105635479A的中国发明专利公开了一种体感切换智能手表通话模式的方法，通过动作传感器获取智能手表的动作；根据所述动作确认智能手表由水平状态变成垂直状态；从正常放音模式切换为隐私放音模式；所述从正常放音模式切换为隐私放音模式，包括：从当前设定音量切换为预置小音量放音；或从外放喇叭放音切换为内置听筒放音。本发明通过自然的体感动作，自动切换正常放音模式及隐私放音模式，更加符合智能手表的应用习惯，很好地解决了智能手表的通话隐私问题。

但是由于智能手表的储电量有效，而智能体感手表的功能有比较多，因此常常会存在电量不够用的情况，因此各种低功耗的电路因应而生，比如公开号为CN112822765A的中国发明专利公开了一种双模低功耗的智能手表，设置了双模的通信模式，包括GSM/GPRS通信模式以及NBIOT通信模式，当智能手表当前使用的网络中包括NBIOT网络时，将GSM/GPRS电路的供电切断，优先使用NBIOT网络通信，从而可以降低功耗，而且不影响数据正常交互。

虽然可以通过降低损耗还延长手表的续航时间，但是依然存在一定的限制，尤其是在用户不便及时对体感手表进行充电时，手表可能会因为缺少备用电源而导致提前关机，影响用户的正常使用。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种体感手表用低功耗电路，解决了现有的体感手表虽然具有低功耗的效果，但是依然存在一定的限制，尤其是在用户不便及时对体感手表进行充电时，手表可能会因为缺少备用电源而导致提前关机，影响用户的正常使用的问题。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种体感手表用低功耗电路，包括第一电池和第二电池，所述第一电池的输出和第二电池的输出均与供电切换模块的输入连接，所述供电切换模块用于在第一电池电压不足时自动切换第二电池供电；

所述第一电池的输出和第二电池的输出均与电压比较模块的输入连接，所述电压比较模块用于比较第一电池和第二电池的电压大小，所述电压比较模块的输出与供电切换模块的两个输入连接，所述供电切换模块的输出与电压处理模块的输入连接，所述电压处理模块用于对供电切换模块输出的电压进行稳压处理；

所述电压处理模块的输出与MCU的输入连接，所述MCU的输入还连接有蓝牙模块和传感器模块，所述蓝牙模块用于使体感手表与外部设备进行无线连接，所述传感器模块用于检测体感手表的状态信息；

所述第二电池的输入连接有报警模块，所述报警模块用于在第二电池电压不足时报警提示。

进一步地，所述电压处理模块包括MCP电源管理芯片和稳压芯片，所述MCP电源管理芯片的输入与供电切换模块的输出连接，所述稳压芯片的输入与MCP电源管理芯片的输出连接，所述稳压芯片的输出与MCU的输入连接。

进一步地，所述MCP电源芯片的输出与稳压芯片的输入处连接有电容C1，所述电容C1的一端接地，所述稳压芯片的输出连接有电容C2，所述电容C2的一端接地。

进一步地，所述报警模块包括警示灯模块和蜂鸣模块，所述警示灯模块和蜂鸣模块的输入均与第二电池的输出连接，所述警示灯模块用于在第二电池电压不足时发光，所述蜂鸣模块用于在第二电池电压不足使发出警报声。

进一步地，所述警示灯模块包括二极管D1、三极管Q2和灯珠LED，所述二极管阳极D1与第二电池阳极连接，所述二极管D1的阴极与电阻R5连接，所述电阻R5的另一端与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的发射极外接电压，所述三极管Q2的集电极与灯珠LED的阳极连接，所述灯珠LED的阴极通过电阻R7接地，所述三极管Q2的基极通过电阻R6接地。

进一步地，所述蜂鸣模块包括电阻R8，二极管D2和蜂鸣器BZ，所述电阻R8的一端与三极管Q2的集电极连接，所述电阻R8的另一端分别与二极管D2的阳极和蜂鸣器BZ的阳极连接，所述二极管D2的阴极和蜂鸣器BZ的阴极接地。

进一步地，所述电压比较模块包括电阻R1-R4，运算放大器和反相器，所述电阻R1的一端与第一电池的阳极连接，所述电阻R1的另一端分别与运算放大器的正极和电阻R2连接，所述电阻R2一端接地；

所述电阻R4的一端与第二电池的阳极连接，所述电阻R4的另一端分别与运算放大器的负极和电阻R3连接，所述电阻R3一端接地，所述运算放大器的输出与反相器的输入连接，所述反相器的一端与供电切换模块的一个输入连接，所述反相器的另一端与供电切换模块的另一个输入连接。

进一步地，所述供电切换模块包括三极管Q1，三极管Q3和电阻R9-R11，所述三极管Q3的发射极与第一电池的阳极连接，所述三极管Q3的集电极与电阻R10的一端连接，所述三极管Q1的集电极与第二电池的阳极连接，所述三极管Q1的集电极与电阻R9的一端连接，所述电阻R9与电阻R10并联后与电阻R11串联，所述电阻R11的一端与电压处理模块连接；

所述三极管Q1和三极管Q3的基极作为电压切换模块的两个输入。

进一步地，所述传感器模块包括陀螺仪和加速度计，所述陀螺仪的输出和加速度计的输出均与MCU的输入连接。

进一步地，所述MCU处理器的采用的型号为XC6652。

有益效果

本发明具有以下有益效果：

(1)、该体感手表用低功耗电路，通过设置电压比较模块，电压切换模块以及第一电池和第二电池，通过电压比较模块实时比较第一电池和第二电池的电量，当第一电池的电量耗尽后，电压切换模块会切换到第二电压的供电，实现双供电的效果，相对于现有的低功耗电路而言，具有更好的续航时间。

(2)、该体感手表用低功耗电路，通过设置警示灯模块和蜂鸣模块，当第二电池的电压降低后，警示灯模块和蜂鸣模块启动，可以提醒用户及时进行充电，防止体感手表欠压，对第一电池和第二电池造成损伤。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本发明电路原理框图；

图2为本发明电路结构原理图。

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做出创造性劳动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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，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组件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限制。

请参阅图1-图2，本发明实施例提供一种技术方案：一种体感手表用低功耗电路，包括第一电池和第二电池，所述第一电池的输出和第二电池的输出均与供电切换模块的输入连接，所述供电切换模块用于在第一电池电压不足时自动切换第二电池供电；

所述第一电池的输出和第二电池的输出均与电压比较模块的输入连接，所述电压比较模块用于比较第一电池和第二电池的电压大小，所述电压比较模块的输出与供电切换模块的两个输入连接，所述供电切换模块的输出与电压处理模块的输入连接，所述电压处理模块用于对供电切换模块输出的电压进行稳压处理；

所述电压处理模块的输出与MCU的输入连接，所述MCU的输入还连接有蓝牙模块和传感器模块，所述蓝牙模块用于使体感手表与外部设备进行无线连接，所述传感器模块用于检测体感手表的状态信息；

所述第二电池的输入连接有报警模块，所述报警模块用于在第二电池电压不足时报警提示。

具体地，所述电压处理模块包括MCP电源管理芯片和稳压芯片，所述MCP电源管理芯片的输入与供电切换模块的输出连接，所述稳压芯片的输入与MCP电源管理芯片的输出连接，所述稳压芯片的输出与MCU的输入连接。

所述MCP电源芯片的输出与稳压芯片的输入处连接有电容C1，所述电容C1的一端接地，所述稳压芯片的输出连接有电容C2，所述电容C2的一端接地。

具体地，所述报警模块包括警示灯模块和蜂鸣模块，所述警示灯模块和蜂鸣模块的输入均与第二电池的输出连接，所述警示灯模块用于在第二电池电压不足时发光，所述蜂鸣模块用于在第二电池电压不足使发出警报声。

所述警示灯模块包括二极管D1、三极管Q2和灯珠LED，所述二极管阳极D1与第二电池阳极连接，所述二极管D1的阴极与电阻R5连接，所述电阻R5的另一端与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的发射极外接电压，所述三极管Q2的集电极与灯珠LED的阳极连接，所述灯珠LED的阴极通过电阻R7接地，所述三极管Q2的基极通过电阻R6接地。

所述蜂鸣模块包括电阻R8，二极管D2和蜂鸣器BZ，所述电阻R8的一端与三极管Q2的集电极连接，所述电阻R8的另一端分别与二极管D2的阳极和蜂鸣器BZ的阳极连接，所述二极管D2的阴极和蜂鸣器BZ的阴极接地。

本实施方案中，第二电池的电压经过二极管D2和电阻R5的消耗后，电压下降，控制三极管Q2处于截止状态，灯珠LED和蜂鸣器BZ均不导通，不发出警报，当第二电池的电量消耗殆尽时，三极管Q2导通，外接电压供电，时灯珠LED和蜂鸣器BZ通电警报，提醒充电，使用外接电压供电，可以节省第二电压的电量；

与蜂鸣器BZ连接的电阻R8为限流电阻，此外，还加了一个二极管D2，二极管D2为续流二极管，由于蜂鸣器是感性原件，当三极管Q2导通给蜂鸣器BZ供电时，会有电流流过蜂鸣器BZ，感性原件的特点是电流不能突变，因此导通时电流时逐渐放大；而关断时，回路截断，蜂鸣器BZ储存的电流经过二极管D2和其自身进行消耗，避免电感电流反向冲击。

具体地，所述电压比较模块包括电阻R1-R4，运算放大器和反相器，所述电阻R1的一端与第一电池的阳极连接，所述电阻R1的另一端分别与运算放大器的正极和电阻R2连接，所述电阻R2一端接地；

所述电阻R4的一端与第二电池的阳极连接，所述电阻R4的另一端分别与运算放大器的负极和电阻R3连接，所述电阻R3一端接地，所述运算放大器的输出与反相器的输入连接，所述反相器的一端与供电切换模块的一个输入连接，所述反相器的另一端与供电切换模块的另一个输入连接。

所述供电切换模块包括三极管Q1，三极管Q3和电阻R9-R11，所述三极管Q3的发射极与第一电池的阳极连接，所述三极管Q3的集电极与电阻R10的一端连接，所述三极管Q1的集电极与第二电池的阳极连接，所述三极管Q1的集电极与电阻R9的一端连接，所述电阻R9与电阻R10并联后与电阻R11串联，所述电阻R11的一端与电压处理模块连接；

所述三极管Q1和三极管Q3的基极作为电压切换模块的两个输入。

本实施方案中，通过控制三极管Q1和三极管Q3的通断，可以实现在第一电源电压不足的情况下使用第二电池进行供电，可以实现提高体感手表的续航能力。

具体地，所述传感器模块包括陀螺仪和加速度计，所述陀螺仪的输出和加速度计的输出均与MCU的输入连接。

所述MCU处理器的采用的型号为XC6652。

陀螺仪以及加速度计可以设计为一体的型号为QMI8658C的陀螺仪，集成的原件具有体积小，便于携带，并且可以降低耗电量，进而可以实现通过实用惯性原件和微型处理器达到减小体感手表体积的效果，便于穿戴。

使用时，第一电池作为主电源向MCU处理器供电，MCU处理器的型号为XC6652，具有损耗低的效果，通过电压比较模块中的运算放大器对第一电池和第二电池的电压进行实时比较，根据比较的结果控制供电切换模块中三极管Q3和三极管Q1的压值，电阻R1和电阻R2串联，构成分压电阻，对第一电源分压后与运算放大器的输入端连接，同理，第二电压在电阻R3和R4的分压后于运算放大器的输入端连接，调节电阻R1-R4的阻值，使第二电池输入到运算放大器负极的电压小于正极的电压，在这种情况下，三极管Q3集电极为高电压，令三极管Q3导通，三极管Q1的集电极为低电压，三极管Q1截止不导通；

当第一电池电量耗尽或是电量不足时，其输出的电压值降低，运算放大器输出反转，三极管Q3集电极低电压，截止不导通，三极管Q1的集电极为高电压，三极管Q1导通，从而可以通过第二电源进行供电。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种体感手表用低功耗电路，包括第一电池和第二电池，其特征在于：所述第一电池的输出和第二电池的输出均与供电切换模块的输入连接，所述供电切换模块用于在第一电池电压不足时自动切换第二电池供电；

所述第一电池的输出和第二电池的输出均与电压比较模块的输入连接，所述电压比较模块用于比较第一电池和第二电池的电压大小，所述电压比较模块的输出与供电切换模块的两个输入连接，所述供电切换模块的输出与电压处理模块的输入连接，所述电压处理模块用于对供电切换模块输出的电压进行稳压处理；

所述电压处理模块的输出与MCU的输入连接，所述MCU的输入还连接有蓝牙模块和传感器模块，所述蓝牙模块用于使体感手表与外部设备进行无线连接，所述传感器模块用于检测体感手表的状态信息；

所述第二电池的输入连接有报警模块，所述报警模块用于在第二电池电压不足时报警提示。

2.根据权利要求1所述的一种体感手表用低功耗电路，其特征在于：所述电压处理模块包括MCP电源管理芯片和稳压芯片，所述MCP电源管理芯片的输入与供电切换模块的输出连接，所述稳压芯片的输入与MCP电源管理芯片的输出连接，所述稳压芯片的输出与MCU的输入连接。

3.根据权利要求1所述的一种体感手表用低功耗电路，其特征在于：所述MCP电源芯片的输出与稳压芯片的输入处连接有电容C1，所述电容C1的一端接地，所述稳压芯片的输出连接有电容C2，所述电容C2的一端接地。

4.根据权利要求1所述的一种体感手表用低功耗电路，其特征在于：所述报警模块包括警示灯模块和蜂鸣模块，所述警示灯模块和蜂鸣模块的输入均与第二电池的输出连接，所述警示灯模块用于在第二电池电压不足时发光，所述蜂鸣模块用于在第二电池电压不足使发出警报声。

5.根据权利要求4所述的一种体感手表用低功耗电路，其特征在于：所述警示灯模块包括二极管D1、三极管Q2和灯珠LED，所述二极管阳极D1与第二电池阳极连接，所述二极管D1的阴极与电阻R5连接，所述电阻R5的另一端与三极管Q2的基极连接，所述三极管Q2的发射极外接电压，所述三极管Q2的集电极与灯珠LED的阳极连接，所述灯珠LED的阴极通过电阻R7接地，所述三极管Q2的基极通过电阻R6接地。

6.根据权利要求4所述的一种体感手表用低功耗电路，其特征在于：所述蜂鸣模块包括电阻R8，二极管D2和蜂鸣器BZ，所述电阻R8的一端与三极管Q2的集电极连接，所述电阻R8的另一端分别与二极管D2的阳极和蜂鸣器BZ的阳极连接，所述二极管D2的阴极和蜂鸣器BZ的阴极接地。

7.根据权利要求1所述的一种体感手表用低功耗电路，其特征在于：所述电压比较模块包括电阻R1-R4，运算放大器和反相器，所述电阻R1的一端与第一电池的阳极连接，所述电阻R1的另一端分别与运算放大器的正极和电阻R2连接，所述电阻R2一端接地；

所述电阻R4的一端与第二电池的阳极连接，所述电阻R4的另一端分别与运算放大器的负极和电阻R3连接，所述电阻R3一端接地，所述运算放大器的输出与反相器的输入连接，所述反相器的一端与供电切换模块的一个输入连接，所述反相器的另一端与供电切换模块的另一个输入连接。

8.根据权利要求1所述的一种体感手表用低功耗电路，其特征在于：所述供电切换模块包括三极管Q1，三极管Q3和电阻R9-R11，所述三极管Q3的发射极与第一电池的阳极连接，所述三极管Q3的集电极与电阻R10的一端连接，所述三极管Q1的集电极与第二电池的阳极连接，所述三极管Q1的集电极与电阻R9的一端连接，所述电阻R9与电阻R10并联后与电阻R11串联，所述电阻R11的一端与电压处理模块连接；

所述三极管Q1和三极管Q3的基极作为电压切换模块的两个输入。

9.根据权利要求1所述的一种体感手表用低功耗电路，其特征在于：所述传感器模块包括陀螺仪和加速度计，所述陀螺仪的输出和加速度计的输出均与MCU的输入连接。

10.根据权利要求1所述的一种体感手表用低功耗电路，其特征在于：所述MCU处理器的采用的型号为XC6652。

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