CN201616868U - 电视机低功耗待机电路 - Google Patents

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郝强
梁源
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杨泽灵
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Abstract

本实用新型公开了一种电视机低功耗待机电路，旨在提供一种待机功耗小，不受外界干扰，具有较高智能化程度的电视机待机电路。它包括待机电源，MCU嵌入式微控制器和外部指令模块，待机电源与MCU嵌入式微控制器连接，MCU嵌入式微控制器与外部指令模块连接，MCU嵌入式微控制器与电视机的主电源连接，MCU嵌入式微控制器与电视机的主芯片组连接，外部指令模块中包含有CEC通信模块。通过MCU嵌入式微控制器在待机时关闭主电源，停止对主芯片组的供电，使用待机电源，有效降低了待机时电视机的功耗。并且通过CEC通信模块使电视机加入到了消费电。

Description

电视机低功耗待机电路
技术领域
本实用新型涉及一种电视机电路，尤其是涉及一种电视机低功耗待机电路。
背景技术
电子设备待机通常是指电子产品在介于发挥正常功能与完全脱离交流电源而彻底断电之间的一种中间工作状态。待机需要交流电源的支撑，消耗一定的电能，产生的能耗称为待机能耗。显然待机能耗要比设备发挥正常功能时消耗的电能小得多。但是正是由于待机状态下设备不发挥任何功能，待机能耗就是一种完全的能源浪费。
目前大部分平板或液晶电视机待机方案是主电源及小部分芯片组工作，LCD屏关闭，红外接收工作，按键工作，待机指示灯长亮。芯片组随时接收红外和按键信号。功耗主要是主电源自身功耗及红外和指示灯、芯片组功耗，其总功耗大约为5W。
国家标准中电视机待机功耗指标要求电视机待机时功耗要小于1W。小尺寸LCD电视(26寸及以下)因本身电源及芯片组待机功耗较低一般无需低功耗待机方案。对于大尺寸LCD电视(32寸及以上)单凭芯片组待机是不满足1W以下的要求的，需单独有待机管理部分。
中国专利局于2007年11月28日公开了授权公告号为CN100352273C的文献，名称为电视机待机控制电路及具有此待机控制电路的电视机。它包括控制电视机电源部分的断开或导通的电子开关及控制该电子开关的开关控制电路，所述开关控制电路与电视机CPU的解码芯片相连，用于在接收到遥控器的红外线信号时，使电子开关导通一段时间，并在这段时间内由CPU解码芯片识别再次接收到的红外线信号是否为正确的开机信号，若不是则由开关控制电路控制电子开关断开。此方案的不足之处在于待机功耗仍然有500mW左右，在待机电视机数量较多的情况下，对能源的浪费情况比较严重，并且在识别红外线信号是否为开机信号时需要导通电子开关，如果电视机放置于红外线较多的环境中时电子开关会不断导通，则无法达到节能效果。
发明内容
本实用新型主要是解决现有技术所存在的节能情况不理想，易受外界红外线干扰等的技术问题，提供一种具有良好节能效果，不受其他红外线干扰的电视机低功耗待机电路。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：包括待机电源，MCU嵌入式微控制器，外部指令模块，所述待机电源与所述MCU嵌入式微控制器连接，所述MCU嵌入式微控制器与所述外部指令模块连接，所述MCU嵌入式微控制器与电视机的主电源连接，所述MCU嵌入式微控制器与电视机的主芯片组连接，所述外部指令模块中包含有CEC通信模块。当MCU嵌入式微控制器接收到待机命令时，就控制主电源关闭，此时MCU嵌入式微控制器由待机电源供电，整个电视机进入待机状态。在待机状态下，MCU嵌入式微控制器不断监测是否有唤醒信号输入。一旦接收到唤醒信号则MCU嵌入式微控制器控制主电源打开，电视机进入工作状态。
CEC(ConsumerElectronic control，消费电子控制)通信模块集成了多种消费电子的通信命令集，可以解析从消费电子终端发送来的属于本机的通信命令，并作出相应的反应。同时，借助于CEC通信模块，电视机可以将本机信号传输给其他消费电子终端，实现整个消费电子设备网络的共通。
作为优选，所述的外部指令模块还包含有红外通信模块和电容式触摸按键。红外通信模块用来接收遥控器的指令。用户也可以通过电容式触摸按键下达待机指令。电容式触摸按键代替了现有技术中使用的机械按键，避免了机械按键寿命短，稳定性和防水性差的缺点。手指触摸到电容式触摸按键时，电容式触摸按键的电容值发生变化，MCU嵌入式微控制器检测该电容值的变化，当变化值超出了预先设定的值，即认为按键被按下。为了防止温度或电压的漂移，该设定值是可以根据算法随时变化的。
作为优选，所述MCU嵌入式微控制器连接有待机指示灯。待机状态时待机指示灯打开，工作状态时待机指示灯关闭，用户能从待机指示灯了解当前电视机所处的状态。
作为优选，所述MCU嵌入式微控制器具有FLASH存储器。FLASH存储器掉电也不会丢失存储内容。MCU嵌入式微控制器可以将主芯片组传递过来的电视机参数保存到FLASH存储器中，当电视机重新启动或者需要时则可以获取这些参数数据，方便用户设置和使用。并且MCU嵌入式微控制器可以监控主电源，当主电源电压小于预先设定的值时，表明外部电源掉电，则立即将电视机的设置信息写入到FLASH存储器中，电视机唤醒或者重新启动就可以直接进入待机前的状态。
作为优选，所述MCU嵌入式微控制器具有IIC通信模块和UART通信模块。电视机的主芯片组也具有相应的IIC通信模块和UART通信模块。IIC(Inter-Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。UART(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发器)是用于控制计算机与串行设备的芯片。当电视机主芯片正常工作时，MCU嵌入式微控制器则自动进入协议转换模式，在该模式下，MCU嵌入式微控制器可以将通过红外、CEC通信通道等接收到的命令通过UART或IIC通信方式传输给电视机主芯片，同时能够将电视机主芯片通过UART或IIC通信方式发送来的命令转换成可以通过CEC通信通道传输的命令，并进行传输。
作为优选，所述的待机电源为充电电池模块，所述的充电电池模块与所述的主电源连接。充电电池模块中包括充电电池，MCU嵌入式微控制器可以随时监控充电电池。当充电电池电压低于预先设定值时，MCU嵌入式微控制器就会控制主电源为充电电池充电，保证电池电量足够待机。充电过程中当充电电池电压达到预定值时，则关闭充电电路，保护充电电池，延长充电电池寿命。
作为优选，所述的待机电源还可以是辅助3.6V电源，所述的辅助3.6V电源与电视机的总电源开关连接。所述辅助3.6V电源采用高效率的开关电源，输出3.6V电压供MCU嵌入式微控制器待机时使用。
作为优选，所述的MCU嵌入式微控制器为MSP430嵌入式微控制器。MSP430嵌入式微控制器支持CEC编码通信、IIC通信、UART通信并具有电容式触摸按键系统，内部具有大容量的FLASH存储器。当MSP430处于低功耗待机模式时，其消耗电流为1uA，正常工作电压为3.6V，最低工作电压为2.7V，其余电流消耗为待机指示灯消耗2mA，红外通信及CEC通信消耗5uA，总电流消耗在2.5mA以内，由此而得出在待机模式下总功耗为2.5mA×3.6V＝0.01W。
本实用新型的带来的有益效果是，通过使用MCU嵌入式微控制器，大大降低了待机电量的消耗，减少了能源浪费，不受外界红外线的干扰，并且通过CEC通信模块使电视机进入到消费电子设备网络，提升了电视机的智能化程度，MCU嵌入式微控制器具有的红外通信、UART通信和IIC通信功能也减轻了电视机主芯片组的复杂度。
附图说明
图1是本实用新型的一种电路方框示意图；
图2是本实用新型的一种较详细的电路方框示意图；
图3是本实用新型的另一种较详细的电路方框示意图。
图中：1、主电源，2、主芯片组，3、MCU嵌入式微控制器，4、辅助3.6V电源，5、待机指示灯，6、总电源开关，7、充电电池模块，8、红外通信模块，9、CEC通信模块，10、电容式触摸按键，11、待机电源，12、外部指令模块。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：本实施例的电视机低功耗待机电路，如图1和图2所示，包括待机电源11，MCU嵌入式微控制器3和外部指令模块12。MCU嵌入式微控制器3采用美国Texas Instruments公司的MSP430嵌入式微控制器。MCU嵌入式微控制器3具有FLASH存储器，可以存储电视机状态和用户设定的参数。外部指令模块12包括红外通信模块8，CEC通信模块9和电容式触摸按键10。待机电源11为辅助3.6V电源4。市电输入经过总电源开关6以后输入到主电源1和辅助3.6V电源4，辅助3.6V电源4输出3.6V电压给MCU嵌入式微控制器3供电。主电源1输出电压给主芯片组2供电，MCU嵌入式微控制器3监测主电源1的状态并控制主电源1的导通和关闭。MCU嵌入式微控制器3和主芯片组2内部都包含有有IIC通信模块与UART通信模块，可以通过IIC或UART通信方式相互通信。MCU嵌入式微控制器3监测辅助3.6V电源4是否安全，并监控其是否掉电，一旦有掉电事件发生则立即将当前电视机的状态存入到FLASH存储器中。MCU嵌入式微控制器3连有待机指示灯5，待机状态下将待机指示灯5打开，其余时候待机指示灯5关闭。MCU嵌入式微控制器3与外部指令模块12连接，可以接收通过红外通信模块8，CEC通信模块9和电容式触摸按键10中传送过来的信号，并作出相应的反应。
实施例2：本实施例的电视机低功耗待机电路，如图3所示，采用了充电电池模块7作为待机电源11，充电电池模块7与主电源1连接，其余与实施例1完全相同。充电电池模块7中包含有充电电池，待机状态由充电电池为MCU嵌入式微控制器3供电。电视机正常工作时MCU嵌入式微控制器3监控充电电池，当充电电池电压低于预先设定值时，MCU嵌入式微控制器3就会控制主电源1为充电电池充电，保证电池电量足够待机。充电过程中当充电电池电压达到预定值时，则关闭充电电路，保护充电电池，延长充电电池寿命。

Claims (9)

1.一种电视机低功耗待机电路，包括待机电源(11)，MCU嵌入式微控制器(3)，外部指令模块(12)，其特征在于，所述待机电源(11)与所述MCU嵌入式微控制器(3)连接，所述MCU嵌入式微控制器(3)与所述外部指令模块(12)连接，所述MCU嵌入式微控制器(3)与电视机的主电源(1)连接，所述MCU嵌入式微控制器(3)与电视机的主芯片组(2)连接，所述外部指令模块(12)中包含有CEC通信模块(9)。
2.根据权利要求1所述的电视机低功耗待机电路，其特征在于，所述的外部指令模块(12)还包含有红外通信模块(8)和电容式触摸按键(10)。
3.根据权利要求1所述的电视机低功耗电极电路，其特征在于，所述MCU嵌入式微控制器(3)连接有待机指示灯(5)。
4.根据权利要求1所述的电视机低功耗待机电路，其特征在于，所述MCU嵌入式微控制器(3)具有FLASH存储器。
5.根据权利要求1所述的电视机低功耗待机电路，其特征在于，所述MCU嵌入式微控制器(3)具有IIC通信模块和UART通信模块。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的电视机低功耗待机电路，其特征在于，所述的待机电源(11)为充电电池模块(7)，所述的充电电池模块(7)与所述的主电源(1)连接。
7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的电视机低功耗待机电路，其特征在于，所述的待机电源(11)为辅助3.6V电源(4)，所述的辅助3.6V电源(4)与电视机的总电源开关(6)连接。
8.根据权利要求6所述的电视机低功耗待机电路，其特征在于，所述的MCU嵌入式微控制器(3)为MSP430嵌入式微控制器。
9.根据权利要求7所述的电视机低功耗待机电路，其特征在于，所述的MCU嵌入式微控制器(3)为MSP430嵌入式微控制器。
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