CN202662042U - 一种电子标签 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电子标签，包括电源、MCU模块、功能模块和防拆开关，功能模块包括无线收发模块，电源分别与所述MCU模块和功能模块连接，还包括电子开关，电子开关串接于功能模块和电源之间，电子开关的控制端与MCU模块连接，防拆开关串接于MCU模块与地之间。本实用新型由于电子开关串接在电源和功能模块之间，电子开关的通断受控于MCU模块，电子开关在工作过程不会出现机械开关存在的接触阻尼物理现象，避免了因冲击电流过大，而导致的电池故障；同时由于防拆开关串联在MCU模块和地之间，防拆开关的通断作用只相当于逻辑电平低和高，消除了因开关抖动而引起的干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子不停车收费领域，尤其涉及一种电子标签。
背景技术
在电子不停车收费系统(Electronic Toll Collection，简称ETC)中，电子标签(On Board Unit，简称OBU)采用电池的供电方式。图1为目前采用的电源供电示意图，电路系统设计中电源供电的方式比较简单，在工作过程中，常出现上、下电时冲击电流过大，电池电压不稳定现象，造成微核心处理单元(MCU)死机或误操作，导致交易失败，电池过早没电等故障问题。
电子标签的MCU直接由电池供电，电源串接机械式防拆开关SW，再给其他模块供电。防拆开关S是一种弹簧式机械开关，防止电子标签被非法拆卸。当有外部压力F作用于导杆，端口1和3接通；当没有外部压力作用于导杆，端口2和3接通。
由于防拆开关SW是一种弹簧式机械开关，端口1和3(端口2和3)在接触时刻，会出现一种接触阻尼物理现象，表现在电气方面为在导杆按下或弹开瞬间(几个毫秒范围内)，端口1和3(端口2和3)一会儿接通，一会断开；这种瞬态接通和断开过程导致了冲击电流很过大，有时冲击电流甚至达到电池最大安全可输出电流3～4倍，容易引起电池故障。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种可有效降低电池故障产生率的电子标签。
本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案加以解决：
一种电子标签，包括电源、MCU模块、功能模块和防拆开关，所述功能模块包括无线收发模块、读写卡模块和显示模块，所述电源分别与所述MCU模块和所述功能模块连接；还包括电子开关，所述电子开关串接于所述功能模块和所述电源之间，所述电子开关的控制端与所述MCU模块连接，所述防拆开关串接与所述MCU模块与地之间。
还包括滤波电路，所述滤波电路包括第一电容，所述第一电容与所述防拆开关并联。
所述滤波电路还包括第一电阻，所述第一电阻串接于所述防拆开关和所述MCU模块与所述第一电容共接点之间。
还包括第二电阻，所述第二电阻一端连接电源，另一端连接于所述MCU模块和所述第一电容的共接点。
所述电子开关包括场效应管和第三电阻，所述第三电阻一端与所述场效应管的栅极连接，另一端与所述场效应管的源极连接。
所述电子开关还包括第二电容，所述第二电容与所述第一电阻并联。
所述电子开关包括第一电子开关，所述第一电子开关串接于所述电源和所述无线收发模块之间。
所述电子开关还包括第二电子开关，所述功能模块还包括读写卡模块，所述第二电子开关串接于所述电源和所述读写卡模块之间。
所述电子开关还包括第三电子开关，所述功能模块还包括显示模块，所述第三电子开关串接于所述电源和所述显示模块之间。
由于采用了以上技术方案，使本实用新型具备的有益效果在于：
在本实用新型的电子标签中，由于增设电子开关串接在电源和功能模块之间，电子开关的通断受控于MCU模块，电子开关在工作过程不会出现机械开关存在的接触阻尼物理现象，避免了因冲击电流过大而导致电池故障，提高电池的使用寿命和整机的可靠性；同时由于防拆开关串联在MCU模块和地之间，防拆开关的通断作用只相当于逻辑电平低和高，消除了因开关抖动而引起的干扰，避免因此而频繁误判为人为非法拆卸，提高了可靠性。
附图说明
图1为电子标签功能模块示意图；
图2为本实用新型电子标签在一种实施方式中的功能模块示意图；
图3为本实用新型一种实施方式中的电子开关的电路示意图；
图4为本实用新型另一种实施方式中的电子开关的电路示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图2所示，本实用新型的电子标签，其一种实施方式，包括电源、MCU模块、功能模块、防拆开关SW和电子开关。电源可选用电池Battery，功能模块包括无线收发模块，电源分别与MCU模块和功能模块连接，电子开关串接于功能模块和电源之间，电子开关的数量可以和功能模块的数量配合，即一个功能模块可以配置一个电子开关，也可多个功能模块配置一个电子开关，在本实施方式中，采用一个功能模块配置一个电子开关。电子开关包括控制端，电子开关的控制端与MCU模块连接，防拆开关SW串接与MCU模块与地之间。
电子标签的MCU模块直接由电源供电。平时MCU处于睡眠状态，功耗极低，电流小于2uA。电子标签的其他功能模块和电源之间串接电子开关，电子开关在工作过程不会出现机械开关存在的接触阻尼物理现象，电子开关的通断受控于MCU的高低电平。防拆开关串联在MCU模块和地之间，当MCU模块检测到防拆开关SW弹开时，比如被人为非法拆卸时，可将防拆开关SW已被弹开的信息记录到车辆信息表里。
在一种实施方式中，还包括滤波电路，滤波电路包括第一电容C1，第一电容C1与防拆开关SW并联。第一电容C1一端与MCU模块连接，另一端接地。当因路面不平整造成车辆在行驶过程中处于颠簸状态，可能造成防拆开关的抖动和机械震荡，开关弹开和接上，此时第一电容C1可起延时作用，防止MCU模块误认为防拆开关SW被人为非法拆开。
在一种实施方式中，滤波电路还包括第一电阻R1，第一电阻R1串接于防拆开关SW和MCU模块与第一电容C1共接点之间，即第一电阻R1一端连接防拆开关SW，另一端连接MCU模块与第一电容C1共接点。
在一种实施方式中，还包括第二电阻R2，第二电阻R2一端连接电源，另一端与MCU模块和第一电容C1的共接点连接。
如图3所示，本实用新型的电子标签，其一种实施方式，电子开关包括场效应管、第三电阻R3和第四电阻R4，第四电阻R4串联在场效应管的栅极和电子开关的控制端之间，第三电阻R3一端连接在场效应管的栅极G和第四电阻R4之间，另一端与场效应管的源极S连接，有效降低了栅极G和源极S的压差，避免场效应管的电极被击穿。
如图4所示，本实用新型的电子标签，其另一种实施方式，电子开关还包括第二电容C2，第二电容C2与第三电阻R3并联。
本实施方式优化了电子开关的电路结构，通过第三电阻R3并联了电容第二电容C2。当在电子开关的控制端口处出现低(或高)电平时，场效应管的源极S和栅极G之间的电压差会缓慢变化，使电子开关缓慢导通，冲击电流就会进一步减低，这样电子标签在上、下电时，冲击电流就不会很大，冲击电流可控制电池最大可安全输出电流的三分之一左右，确保了电池安全工作，将会大大延长电池使用寿命。
在一种实施方式中，电子开关包括第一电子开关Q1，第一电子开关Q1串接于电源和无线收发模块之间。
在一种实施方式中，功能模块还包括读写卡模块，电子开关还包括第二电子开关Q2，第二电子开关Q2串接于电源和读写卡模块之间。
在一种实施方式中，功能模块还包括显示模块，电子开关还包括第三电子开关Q3，第三电子开关Q3串接于电源和显示模块之间。
为减低各个模块同时启动而产生的大的冲击电流对电源的破坏性影响。在各个功能模块需要上电时，MCU模块分时控制第一电子开关Q1、第二电子开关Q2和第三电子开关Q3导通，使各个模块电流峰值不同时出现，总的冲击电流将会大大减低；在各个功能模块需要下电时，MCU模块分时控制第一电子开关Q1、第二电子开关Q2和第三电子开关Q3关闭，使各个功能模块电流峰值不同时出现，总的冲击电流将会大大减低。
以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种电子标签，包括电源、MCU模块、功能模块和防拆开关，所述功能模块包括无线收发模块，所述电源分别与所述MCU模块和所述功能模块连接，其特征在于，还包括电子开关，所述电子开关串接于所述功能模块和所述电源之间，所述电子开关的控制端与所述MCU模块连接，所述防拆开关串接于所述MCU模块与地之间。
2.如权利要求1所述的电子标签，其特征在于，还包括滤波电路，所述滤波电路包括第一电容，所述第一电容与所述防拆开关并联。
3.如权利要求2所述的电子标签，其特征在于，所述滤波电路还包括第一电阻，所述第一电阻串接于所述防拆开关和所述MCU模块与所述第一电容共接点之间。
4.如权利要求3所述的电子标签，其特征在于，还包括第二电阻，所述第二电阻一端连接电源，另一端连接于所述MCU模块和所述第一电容的共接点。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的电子标签，其特征在于，所述电子开关包括场效应管和第三电阻，所述第三电阻一端与所述场效应管的栅极连接，另一端与所述场效应管的源极连接。
6.如权利要求5所述的电子标签，其特征在于，所述电子开关还包括第二电容，所述第二电容与所述第三电阻并联。
7.如权利要求1至4中任意一项所述的电子标签，其特征在于，所述电子开关包括第一电子开关，所述第一电子开关串接于所述电源和所述无线收发模块之间。
8.如权利要求7所述的电子标签，其特征在于，所述电子开关还包括第二电子开关，所述功能模块还包括读写卡模块，所述第二电子开关串接于所述电源和所述读写卡模块之间。
9.如权利要求8所述的电子标签，其特征在于，所述电子开关还包括第三电子开关，所述功能模块还包括显示模块，所述第三电子开关串接于所述电源和所述显示模块之间。
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