CN1889634A - 数码系统低电压稳定工作的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数码系统低电压稳定工作的方法，其包括的步骤：(1)、在各模式正常功能处理的情况下，判断电源电压是否关断电压或接近关断电压，是则进入第二步，否则继续判断电压状态；(2)、进入再省电负载模式；(3)、控制LCD背光PWM频率或占空比；(4)、完成存储档案或各模式相应功能；(5)、再次判断电源电压是否关断电压或接近关断电压，是则进入关机程序，否则再回到步骤(2)。该方法使数码系统在低电压保持稳定工作避免电路遭受破坏，且延长电池使用寿命。
Description
【技术领域】
本发明是涉及一种数码系统的控制方法，尤其是涉及一种保持数码系统在低电压稳定工作的方法。
【背景技术】
近年来，将CCD成像器所成像进行信号处理并存入记录媒体，例如快速存储器的电子照相机日益普及，特别是整体配有例如电子闪光装置，LCD监视器等各种附件的电子照相机备受青睐。
这种电子照相机普遍采用电池和蓄电池等作为电源，因而，基于电池本身较长使用寿命的要求，需尽可能减小该电池的负载，其电池电压的变化也受到限制。对于装配电子闪光装置、LCD监视器等的电子照相机来说，从电池接收动力的电子闪光装置、LCD监视器等的负载以及该照相机部分的例如CCD成像器和信号处理电路的原有负载会产生一个值得注意的问题，例如，对于电子闪光装置来说，当电子闪光装置的放电管发光时，需要有大电流从中经过，这样，在发光或为下一次发光作准备的非发光期间，在电子闪光用的电容器充电时，大电流将从该电池流出并产生大的负载，对LCD监视器也一样，在显示一个图像时，需恒定地施加一预定的驱动电压。
如上所述，当电子闪光装置和LCD监视器等负载以及照相机的固有负载与电池接通时，电池电压将明显下降。当电池中保持充足的电荷量时，轻微的外加负载不会明显地引起任何问题，而与电池中保持充足电荷量的情况相比，当电池中保持少量电荷时，不加任何负载时输出电压也将减小，如果这时施加大的负载，则电池电压极易产生大的压降。
照相机部分包括各种类型集成电路和微计算器进行模拟及数字处理，于是，当电池电压显著下降时，电压将降至使集成电路和微计算器正常工作电压的下限之下，且不能进行正常的信号处理。
因此，提供一种用于数码系统，使其在低电压保持稳定工作避免电路遭受破坏的控制方法实为必要。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种数码系统低电压稳定工作的方法。
首先，关断电压分为硬件关断电压(最低工作电压)及软件关断电压(系统关机电压)两种，软件关断电压是用来保护系统，避免系统因为不正常的断电而造成损坏，因此首先需要测试出软件关断电压。
测试出数码系统的关断电压的步骤其包括：
(i)、通过不断的降低输入电压，分别测量各个输出电压，得出数码系统的硬件关断电压；
(ii)、以系统正常操作程序设定条件，进一步收集使用电池系统电压变化的数据，直至硬体关断为止，得出一组关断电压的设定值，决定软件关断电压。
此外我们知道电池特性随温度的不同而有所不同，当然，我们也可以使用常温时的关断电压值，再在高低温时确认电池寿命是否符合规格。如果不能符合规格，这仍需要在高低温时分别重复步骤(ii)，在不同温度情况下收集使用电池系统电压变化的数据，直至硬体关断为止，可得出不同温度时的软件关断电压值。
在得出软件关断电压后，根据步骤(ii)的数据，还可以进一步决定电池显示时的分隔电压值，即电池显示2格、1格及全空时的电压值，并可粗略的评估在这种条件下的可拍张数。
以上主要是在确定系统设定的最低关断电压。接下来，主要需要说明的是：在接近或达到关断电压值时，为保证系统能稳定完成当前工作，通常是马上进入系统的关机程序。而在这里为了完成系统正在处理的工作(特别是在进行档案存储时)，需要对系统的耗电部分作一些调整，进而延长相机的电池寿命。
初步分析该机种所适合关断的负载，例如CMOS，LCD，LENS，SPEAKER等的电源控制开关相应可否关断负载的耗电电流情况，则可初步确定在各种不同的模式下，系统达到关断电压值时，可关断的负载，同时也可知道各负载模块的耗电情况，以便知道可节省的电量。
在此基础上可知，可在系统处于关断电压或接近关断电压时，通过控制LCD达到耗电的目的。在预览模式为保证低电压拍照档案完成存储，在相机侦测到关机电压时，此时控制LCD背光PWM频率或占空比调低，即LCD亮度调低(将节省近20mA电流以上)，在存盘完成后，再确认电池电量进一步再确定是否关机。
为了实现本发明目的，采用如下技术方案：
该数码系统低电压稳定工作的方法，其具体包括以下步骤：
(1)、在各模式正常功能处理的情况下，判断电源电压是否关断电压或接近关断电压，是则进入第二步，否则继续判断电压状态；
(2)、进入再省电负载模式；
(3)、控制LCD背光PWM频率或占空比；
(4)、完成存储档案或各模式相应功能；
(5)、再次判断电源电压是否关断电压或接近关断电压，是则进入关机程序，否则再回到步骤(2)。
另外，为避免电池低电压、低电流开机，系统不停的重启的情况，可在开机时序中加入对充电电容进行充电动作，如此既为充电电容充电，又可克服低电流开机系统不停的重启问题，同时，只有在低电压提供足够电流下开机，才能保证开机后系统维持正常工作。
在开机进入各模式正常功能处理时对充电电容进行充电包括如下步骤：
(a)、开机，对充电电容充电；
(b)、判断电源电压是否关断电压或接近关断电压，是则进入关机程序，否则进入各模式正常功能处理，并继续判断电压状态。
与现有技术相比，本发明有如下有益效果：
本发明的数码系统低电压稳定工作的方法使得数码系统在延长电池的使用寿命的同时，数码系统在低电压能稳定工作并保障系统安全。
【附图说明】
图1是数码相机的结构框图；
图2是数码相机输入电压与输出电压关系图；
图3是数码相机的电池系统电压变化关系图；
图4是本发明数码系统低电压稳定工作的方法的流程图；
图5是本发明中开机时序中加入对充电电容充电动作的流程图。
【具体实施方式】
请参照图1，图中F/W程序存放在FLASH IC(闪存芯片)中，开机后DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)运行的引导程序将F/W程序搬到DRAM(动态随机存取存储器)并运行。这样DSP可根据用户操作进行影像模式切换，如果在该模式DSP需要摄取外界影像的话(DSP通过控制镜头LENS和电荷耦合组件CMOS来感知外界)，这样电荷耦合组件所感知的光强度被转换成电信号，再经DSP在DRAM进行影像处理，最后完成一张图片存储在FLASH IC中。当然DSP还需要根据外界的光强度，决定是否需要控制闪光灯组件进行补光。在进行闪光灯补光前，需要检测充电电容是否有足够的电量，否则，DSP需要发出充电指令给充电电路充电。在这里所有的操作信息或是否需要闪光等，都可通过显示器LCD显示看到和扬声器SPEAKER发出的声音听到。
请参考图2和图3，首先，通过不断的降低数码相机的输入电压(使用电源供应器测试)，分别测量各个输入电压，得出如图1所示的数据，可知数码系统的硬件关断电压为1.8～1.9V。然后以系统正常操作程序设定条件，进一步收集使用电池系统电压变化的数据，以数码相机为例，条件设定为LCD打开，50％闪光(即一张闪光，一张不闪光)，每30秒拍一张相片，每隔30秒读出电压值，记下电压值，连续拍照直至硬体关断为止，得出一组关断电压的设定值，决定软件关断电压，如图2所示，可知其中碱性电池的关断电压建议为2.2V左右，充电电池的关断电压建议设为2.1V左右。
此外我们知道电池特性随温度的不同而有所不同，当然，我们也可以使用常温时的关断电压值，再在高低温时确认电池寿命是否符合规格。如果不能符合规格，这仍需要在高低温时分别重复测试，在不同温度情况下收集使用电池系统电压变化的数据，直至硬体关断为止，可得出不同温度时的软件关断电压值。在得出软件关断电压后，根据上述数据，还可以进一步决定电池显示时的分隔电压值，即电池显示2格、1格及全空时的电压值，并可粗略的评估在这种条件下的可拍张数。
在确定系统设定的最低关断电压后，接下来，分析该机种所适合关断的负载，例如CMOS，LCD，LENS，SPEAKER等的电源控制开关相应可否关断负载的耗电电流情况，如下表所示：
| DSP关断负载 | 耗电电流 | 预览模式是否可关断 | 播放模式是否可关断 |
| CMOS | 180mA | NO | YES |
| LCD | 150mA | NO | NO |
| LENS | 120mA | NO | YES |
| SPEAKER | 100mA | YES | NO |
| 充电电容 | 0～500mA | NO | YES |
从上表可以看出，预览模式与播放模式的共同不可关断相应的负载是LCD，既然在系统运行各模式中都无法关断相应的负载LCD，则在系统处于关断电压或接近关断电压时，可通过控制LCD达到控制耗电目的。在预览模式为保证低电压拍照档案完成存储，在相机侦测到关机电压时，此时控制LCD背光PWM频率或占空比调低，即LCD亮度调低(将节省近20mA电流以上)，在存盘完成后，再确认电池电量进一步再确定是否关机。
请参阅图4，具体步骤如下：
(1)、在各模式正常功能处理的情况下，判断电源电压是否关断电压或接近关断电压，是则进入第二步，否则继续判断电压状态；
(2)、进入再省电负载模式；
(3)、控制LCD背光PWM频率或占空比；
(4)、完成存储档案或各模式相应功能；
(5)、再次判断电源电压是否关断电压或接近关断电压，是则进入关机程序，否则再回到步骤(2)。
另外，从上述各负载耗电电流分析，对充电电容充电的最大电流500mA已经占到系统耗电的80％以上，如此，为避免电池低电压、低电流开机，系统不停的重启的情况，可在开机时序中加入对充电电容进行充电动作，充电电流从200ms～500ms可使电流接近最大500mA，这样既为充电电容充电，又可克服低电流开机系统不停的重启问题，同时，只有在低电压提供足够电流下开机，才能保证开机后系统维持正常工作。
请参阅图5，在开机进入各模式正常功能处理时对充电电容进行充电包括如下步骤：
(a)、开机，对充电电容充电；
(b)、判断电源电压是否关断电压或接近关断电压，是则进入关机程序，否则进入各模式正常功能处理，并继续判断电压状态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的保护范围并不局限于此，本领域中的技术人员任何基于本发明技术方案上非实质性变更均包括在本发明保护范围之内。
Claims (5)
1、一种数码系统低电压稳定工作的方法，其包括以下步骤：
(1)、在各模式正常功能处理的情况下，判断电源电压是否关断电压或接近关断电压，是则进入第二步，否则继续判断电压状态；
(2)、进入再省电负载模式；
(3)、控制LCD背光PWM频率或占空比；
(4)、完成存储档案或各模式相应功能；
(5)、再次判断电源电压是否关断电压或接近关断电压，是则进入关机程序，否则再回到步骤(2)。
2、如权利要求1所述的数码系统低电压稳定工作的方法，其特征在于，在开机进入各模式正常功能处理时包括如下步骤：
(a)、开机，对充电电容充电；
(b)、判断电源电压是否关断电压或接近关断电压，是则进入关机程序，否则进入各模式正常功能处理，并继续判断电压状态。
3、如权利要求1所述的数码系统低电压稳定工作的方法，其特征在于，在步骤(1)前还包括测试出数码系统的关断电压的步骤，其包括：
(i)、通过不断的降低输入电压，分别测量各个输出电压，得出数码系统的硬件关断电压；
(ii)、以系统正常操作程序设定条件，进一步收集使用电池系统电压变化的数据，直至硬体关断为止，得出一组关断电压的设定值，决定软件关断电压。
4、如权利要求3所述的数码系统低电压稳定工作的方法，其特征在于，在步骤(ii)中，在不同温度情况下收集使用电池系统电压变化的数据，直至硬体关断为止，可得出不同温度时的软件关断电压值。
5、如权利要求3所述的数码系统低电压稳定工作的方法，其特征在于，在得出软件关断电压后，根据步骤(ii)的数据，进一步决定电池显示时的分隔电压值。
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