CN201114445Y - 具有待机控制电路的电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有待机控制电路的电子设备，包括一待机持续工作的小功率微处理器，所述微处理器的输入端接收开机/待机指令信号，输出端连接电视机电源板的电源开关控制端，其数据传输端和时钟控制端分别与电视机主CPU的数据传输端和时钟控制端对应连接。本实用新型的待机控制电路结构简单，占用电路板空间小，外围器件的参数配置容易，可方便高效的解决电子系统待机功耗严重的问题，在性能和成本上更加具有竞争力，控制能力更为突出，为解决电器设备的待机控制问题提供了一种很好的设计思路。

Description

具有待机控制电路的电子设备

技术领域

本实用新型涉及一种电子设备，具体地说，是涉及一种具有待机控制电路的电子设备。

背景技术

随着数字信号(如数字电视信号)处理技术的发展和数字多媒体技术的普及，作为其核心部件的主解码芯片的性能也得到了飞速的提升，芯片的集成度越来越高，其处理速度和处理功能都今非昔比，一块主解码芯片可兼容有解码、逐行扫描、主控CPU、缩放处理等多种功能，从而使得电路结构得到了极大简化。但是，随之带来的就是功耗的剧增。比如电视机，由于主控CPU内嵌在主解码芯片中，当电视机处于待机状态时，为了接收遥控器或按键板发出的开机指令，实现电视机的准确启动，需要主芯片仍然处于工作状态，这就不可避免地造成CPU向芯片的其它管脚灌入电流，造成待机功耗的增大。同时，在待机状态下，由于开关变压器、电源控制芯片等都存在静态功耗，所以，电视机在待机状态下实现待机功耗小于1W的难度非常大，在国际国内要求环保节能的今天，高功耗已经成为高性能电视机的一个严重不足。

目前在电视机电路中为实现待机低功耗的目的，广泛采用的待机控制电路一般结构较复杂，占用PCB板面积较大，不利于电视机主板的整体布局，且电路成本较高，对电视产品的市场竞争能力具有一定的影响。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有待机控制电路结构复杂、占用PCB板面积大的问题，提供了一种新型的电子设备(如电视机)待机控制电路，不仅可实现待机功耗的显著降低，而且电路结构简单，有效节约了PCB板的占用面积，方便了电子设备主板的整体布局。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种电子设备，包括待机控制电路和待机电源，所述待机控制电路连接所述的待机电源，在待机情况下由所述待机电源供电，其输入端接收指令信号，并根据该指令信号生成控制信号输出，以控制所述电子设备的工作状态。该电子设备包括主处理器和主电源，当所述指令信号为开机信号时，所述待机控制电路发出信号指示所述主电源打开，所述主处理器开始工作。所述待机控制电路包括一个微处理器，该处理器包括输入端、输出端、数据传输端和时钟控制端，所述微处理器输出端连接所述主电源的控制端，其数据传输端和时钟控制端分别与所述主处理器的数据端口和时钟端口对应连接。

其中，所述微处理器的数据传输端包括数据接收端和数据发送端，分别与电子设备主处理器的数据发送端口和数据接收端口对应连接。具体来说，所述微处理器的数据接收端、数据发送端和时钟控制端采用其3路I/O口模拟实现。

进一步的，所述的开机/待机指令信号可以由遥控器发出，亦可以由电子设备按键板中的待机按键发出。其具体结构是：所述微处理器通过其一路输入端连接遥控接收电路的输出端，接收遥控器发出的开机/待机指令信号；通过其另外一路输入端连接按键板电路，接收待机按键发出的开机/待机指令信号。

又进一步的，所述微处理器的上电复位端一方面通过电阻连接待机电源，另一方面通过电容接地，在开机一瞬间进行清零复位。

所述微处理器的复位控制端一方面连接所述的待机电源，另一方面连接电视机主CPU的复位端。

再进一步的，为了对电子设备的工作状态进行指示，所述微处理器通过其一路I/O口连接待机指示灯电路，对待机指示灯的亮灭进行控制；同时，所述微处理器通过其另外一路I/O口连接一N沟道场效应管的漏极，所述场效应管的栅极连接直流电源，源极连接开机指示灯电路，对开机指示灯的亮灭进行控制。

更进一步的，所述微处理器通过其第三路I/O口连接微处理器工作状态指示灯电路，通过对指示灯的亮灭进行控制，进而实现对微处理器当前工作状态的指示。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的待机控制电路结构简单，占用电路板空间小，外围器件的参数配置容易，可方便高效的解决电子系统待机功耗严重的问题，在性能和成本上更加具有竞争力，控制能力更为突出，为解决电器设备的待机控制问题提供了一种很好的设计思路。

附图说明

图1是本实用新型所提出的待机控制电路原理图。

具体实施方式

本实用新型以电视机为例，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

在现有的电视机待机电路中，主CPU芯片在待机时为了实现对遥控开机信号和按键开机信号的接收，以准确地控制整机开机工作，必须始终处于上电工作状态，其供电电源由电源板输出的待机电压提供。在主CPU芯片接收到开机指令信号后，首先向电源板的电源开关控制端发出开机指令信号，进而控制电源板进入开机工作状态，向信号处理板上各功能模块输出所需的直流供电，进而控制各功能模块进入开机工作状态。由于主CPU的功耗较大，在待机时仍然处于工作状态，导致整机待机功耗的增大，不利于满足节能环保的要求。

本实用新型为了解决上述技术问题，在系统主CPU之外设置一颗小功率微处理器来完成对用户遥控开机指令和按键开机指令的接收。在电视机处于待机状态时，通过小功率微处理器对电源板电路和用户指令的接收进行集中处理，使系统进入待机状态时主CPU、信号处理板上的其他各功能模块和电源板中的绝大部分电路停止工作，电源板仅输出+5V待机电压STB5V，向所述微处理器提供工作电源，或者可以用电池为其供电，从而有效减少了电视系统的待机功耗，实现了待机功耗小于1W的目标，满足了家电设备的节能要求。其中，所述的微处理器可以采用目前常用的功耗较小的单片机N1实现，其待机电路原理图参见图1所示。

图1中，在电视机进入待机状态时，电源板输出的+5V待机直流电源STB5V一方面在电容C2804、C2026的滤波作用下连接单片机N1的电源端VCC1、VCC2，另一方面通过由电感L101和电容C2030、C2299组成的LC滤波网络连接单片机N1的另一电源端AVCC，为单片机N1提供直流工作电源，电源板的其他各路电压不开启。所述单片机N1通过其一路输入端PB0经串联的电阻R2156连接遥控接收电路的输出端，接收遥控器发出的遥控开机指令IR0；并通过其另一路输入端PD0经阻容滤波电路R2160、C2709连接按键板电路，接收待机按键发出的开机/待机指令信号ADC_IN1_R。当单片机N1接收到遥控或者按键指令信号时，根据其内部程序对接收到的信号进行识别，当识别出为开机信号时，通过其输出端PC3向电源板发出开机信号，启动电源板其他各路电压输出，为电视机信号处理板上的各功能电路提供工作电源，使电视机进入开机工作状态。其中，所述单片机N1的输出端PC3在待机时输出高电平，待机电源STB5V经电阻R2169和电容C2033组成的滤波网络处理后，向电源板的电源开关控制端POWER_OFF输出+5V直流电压，控制电源电路进入待机状态。而当单片机N1接收到开机信号时，通过其输出端PC3输出低电平，电源板的电源开关控制端POWER_OFF接收到0V电压，进而判断为进入开机状态，控制其电源电路正常工作，输出电视机信号处理板上各功能电路所需的直流供电。

与此同时，在主CPU上电正常工作后，单片机N1通过其数据发送端PB4、数据接收端PB3和时钟控制端PB5分别经电阻R2158、R2157、R2159与电视机主CPU的数据接收端、数据发送端和时钟控制端对应连接，实现单片机N1与主CPU之间的数据通讯。其中，所述单片机N1的数据发送端PB4、数据接收端PB3和时钟控制端PB5可以采用单片机N1的3路I/O口模拟实现。数据发送端PB4通过MISO(主机输入/从机输出)数据线连接主CPU的数据接收端，实现单片机N1中的数据向主CPU的传送；数据接收端PB3通过MOSI(主机输出/从机输入)数据线连接主CPU的数据发送端，实现主CPU中的数据向单片机N1的传送；时钟控制端PB5用于主CPU向单片机N1传送串行同步时钟信号MCU_SCK，控制在MOSI信号线和MISO信号线上数据的输入和输出速度与所述的串行时钟信号MCU_SCK同步。

当然，所述单片机N1也可以采用I²C总线连接主CPU，实现数据和时钟信号的传输通讯，本实用新型不限于此。

单片机N1的PB6、PB7端子外挂晶振X2006，振频可以选择为4MHz或者6MHz，电容C2027、C2028为瓷片电容，用于振频误差的校正。

为了实现单片机N1上电准确复位，其上电复位端RESET一方面通过电阻R2171连接待机电源STB5V，另一方面通过电容C2032接地，在开机一瞬间，电容C2032导通，上电复位端RESET被置为低电平，对单片机N1进行清零复位。而后，随着电容C2032的充电作用，上电复位端RESET被上拉到+5V，进而结束复位过程，进入正常工作状态。此外，为了实现单片机N1对主CPU的复位控制，单片机N1通过其一路I/O口PC2连接主CPU的复位端，并通过上拉电阻R2170连接待机电源STB5V，在电视机开机工作时，输出低电平复位信号/RESET，控制主CPU开机复位；在主CPU完成复位操作后，单片机N1通过其PC2端口输出高电平信号，结束主CPU的复位操作，进入开机正常运行模式。为了进一步节省能源，当电视机处于开机状态时，主CPU控制待机电路停止工作，而当电视机收到待机信号时，主CPU控制待机电路开始工作。

除此之外，为了实现对电视机工作状态的实时指示，在所述待机控制电路中还设计有指示灯电路，如图1所示，单片机N1通过其一路I/O口PC0连接待机指示灯电路，并通过上拉电阻R2165连接待机电源STB5V。当电视机处于待机状态时，单片机N1通过其PC0端口输出高电平，此时，待机电源STB5V通过电阻R2165作用到待机指示灯的电源端，控制其发光指示。所述待机指示灯可以采用红色发光二极管LED_RED实现，其阳极连接单片机N1的PC0端口，阴极接地，在待机时由待机电源STB5V提供工作电源而发光指示；开机后由于单片机N1的PC0端口输出低电平而截止熄灭。同时，所述单片机N1通过其另外一路I/O口PB1连接一N沟道场效应管Q1的漏极，并通过滤波电容C2029接地。所述场效应管Q1的栅极连接+3.3V直流电源，源极连接开机指示灯电路，对开机指示灯的亮灭进行控制。同样的，所述的开机指示灯也可以采用一蓝色发光二极管LED_BLUE实现，在待机时截止熄灭，开机后发光指示。

为了更进一步地对单片机N1的当前工作状态进行直观指示，所述单片机N1通过其I/O口PD7连接单片机N1工作状态指示灯LED_MCU，通过对指示灯的亮灭进行控制，进而实现对单片机N1当前工作状态的指示。所述工作状态指示灯LED_MCU同样可以采用发光二极管实现，颜色可自由选定。

本实用新型通过采用上述简单的电路结构实现了电视机待机低功耗的目的，达到了我国对于家电设备的节能要求，并且节约了电路板空间，降低了成本，可广泛应用于其它电器设备的待机控制电路中。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1. 一种具有待机控制电路的电子设备，包括待机电源，其特征在于：所述待机控制电路连接所述的待机电源，在待机情况下由所述待机电源供电，其输入端接收指令信号，并根据该指令信号生成控制信号输出，以控制所述电子设备的工作状态。

2. 根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于：所述电子设备包括主处理器和主电源，当所述指令信号为开机信号时，所述待机控制电路发出信号指示所述主电源打开，所述主处理器开始工作。

3. 根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于：所述待机控制电路包括一个微处理器，该处理器包括输入端、输出端、数据传输端和时钟控制端，所述微处理器输出端连接所述主电源的控制端，其数据传输端和时钟控制端分别与所述主处理器的数据端口和时钟端口对应连接。

4. 根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于：所述待机控制电路包括一个微处理器，所述微处理器通过I²C总线控制所述主处理器。

5. 根据权利要求3或4所述的电子设备，其特征在于：所述指令信号为遥控信号，所述待机控制电路包括一个遥控接收电路，该遥控接收电路接收所述遥控信号并将其传输给所述微处理器。

6. 根据权利要求3或4所述的电子设备，其特征在于：所述指令信号为按键信号，所述待机控制电路包括一个按键接收电路，该遥控接收电路接收所述遥控信号并将其传输给所述微处理器。

7. 根据权利要求1-4任一所述的电子设备，其特征在于：所述待机电源为电池。

8. 根据权利要求3或4所述的电子设备，其特征在于：所述电子设备还包括工作状态指示装置，所述待机控制电路在待机状态控制所述工作状态指示装置。

9. 根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于：所述工作状态指示装置为指示灯，所述微处理器通过其一路I/O口连接一N沟道场效应管的漏极，所述场效应管的栅极连接直流电源，源极连接指示灯电路，对指示灯的亮灭进行控制。

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