CN203224835U

CN203224835U - 一种实现电脑零功耗待机的智能控制装置

Info

Publication number: CN203224835U
Application number: CN 201320177573
Authority: CN
Inventors: 商利勇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2023-04-11

Abstract

本实用新型涉及智能控制领域，具体提供一种实现电脑零功耗待机的智能控制装置。其结构包括电脑电源启动模块、机箱开关机按键检测模块、外设控制模块及单片机系统，电脑电源启动模块、机箱开关机按键检测模块、外设控制模块均与单片机系统相连接，所述电脑电源启动模块用于控制电脑电源得电或失电；所述机箱开关机按键检测模块用于检测机箱开关机按键的状态并将检测结果输出至单片机系统；所述单片机系统用于判断电脑的工作状态，并控制电脑电源启动模块工作。与现有技术相比，本实用新型的实现电脑零功耗待机的智能控制装置具有使用方便、安全节能等特点。

Description

一种实现电脑零功耗待机的智能控制装置

技术领域

本实用新型涉及智能控制领域，具体提供一种实现电脑零功耗待机的智能控制装置。

背景技术

早期的电脑，从286到586计算机都是采用AT电源。该电源采用硬关机的方式，也就是切断电源的方式实现关机，因此那个时代的电脑不存在待机功耗。随着科技的日益发展，ATX电源出现了，其与AT电源最大的区别就是取消了传统的市电开关，依靠+5VSB、PS-ON控制信号的组合实现电源的开启和关闭。+5VSB是供主机系统在待机时的电源，以及开闭自动管理和远程唤醒通讯联络相关电路的工作电源。在待机及受控启动状态下，其输出均为+5V。主机机箱上的开关机键由AT时代的锁定电源开关改变为触发按钮开关。主板上设有电源管理监控部件。该部件就是采用+5VSB做工作电源。当检测到电脑机箱上的开关机键按下或其他部件(定时或网络唤醒等)需要开机时，该部件就会发出开机信号，PS-ON变为高电平使ATX电源开始向主板供电，电脑启动。可以看到，ATX电源只要插在市电上就会有+5VSB输出，同时ATX电源采用开关电路，其保护电路中有泄压电路，该电路也会产生一定功耗，所以ATX电源有待机功耗。

虽然ATX电源能够满足人们对于定时开关机、网络唤醒等功能的需求，但有类似需求普通消费者仍为少数，而5W左右的电源待机功耗却造成了严重的资源浪费。

发明内容

本实用新型是针对上述现有技术的不足，提供一种设计合理、使用方便、环保节能的实现电脑零功耗待机的智能控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种实现电脑零功耗待机的智能控制装置，其特点是，包括电脑电源启动模块、机箱开关机按键检测模块、单片机系统及外设控制模块，电脑电源启动模块、机箱开关机按键检测模块、外设控制模块均与单片机系统相连接，

所述电脑电源启动模块用于控制电脑电源得电或失电；

所述机箱开关机按键检测模块用于检测机箱开关机按键的状态并将检测结果输出至单片机系统；

所述单片机系统用于判断电脑的工作状态，并控制电脑电源启动模块工作。

优选的，所述单片机系统包括单片机，以及与单片机相连接的+5V电源检测电路、开关机继电器、与主板的通讯接口电路，+5V电源检测电路用于接电脑电源的+5V输出端，开关机继电器用于接主板开关机键插座，与主板的通讯接口电路用于接主板通讯接口。

可设置外设控制模块，外设控制模块与单片机系统相连接，用于控制外设的电源通断。

可设置线控器，线控器与单片机系统相连接，用于控制外设和显示外设及主机的工作状态。单片机系统检测到线控器的按钮状态，然后输出信号到外设控制模块，控制相应的继电器闭合，使外设通断电。线控器与电脑程序控制外设可选其一，也可同时并存。

电脑电源启动模块及机箱开关机按键检测模块优先以下两种具体结构实现：

所述电脑电源启动模块包括电池、开关控制单元及二级管，开关控制单元输入端与二级管、机箱开关机按键及电池串联形成回路，开关控制单元两输出端分别接市电和电脑电源输入端，单片机系统控制信号接于二极管负极与开关控制单元输入端之间；

所述机箱开关机按键检测模块包括光耦，光耦的输入端与电源启动模块中的二级管、开关控制单元输入端并联，光耦的输出端接单片机系统。

或者：

所述电脑电源启动模块包括电池、开关控制单元，单片机系统控制信号接开关控制单元输入端；

所述机箱开关机按键检测模块包括光耦，光耦的输出端接单片机系统；

开关控制单元输入电路与光耦输入电路串联后再与机箱开关机按键及电池串联形成回路。

所述开关控制单元优选为固态继电器，或者光耦与可控硅(晶闸管)的组合。

所述继电器优选为固态继电器。

本实用新型的实现电脑零功耗待机的智能控制装置和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：

(一)在不使用任何插座的情况下，实现零功耗待机，而操作上和平常操作电脑没有任何区别，所有功能包括强制关机等完美实现，开机即通电，关机即断电，使用非常方便；

(二)由于采用电池低压控制，安全性强；

(三)采用光耦和固态继电器，且仅仅是在按开关机键时消耗一点点电能，电池的使用寿命可以和电脑同步；

(四)关机时电脑电源完全与市电断开，不仅节能而且安全，同时也延长了电源和主板的使用寿命。

附图说明

附图1是本实用新型实现电脑零功耗待机的智能控制装置的结构框图；

附图2是实施例一智能控制装置中电脑电源启动模块及机箱开关机按键检测模块的结构示意图；

附图3是实施例二智能控制装置中电脑电源启动模块及机箱开关机按键检测模块的第二种实现形式的结构示意图；

附图4是实施例一智能控制装置的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。

实施例一：

如附图1所示，实现电脑零功耗待机的智能控制装置主要由电脑电源启动模块9、机箱开关机按键检测模块10、外设控制模块8、线控器11及单片机系统构成。

所述单片机系统主要由单片机1、+5V电源检测电路2、开关机继电器3及与主板的通讯接口电路4构成，用于判断电脑的工作状态，并控制电脑电源启动模块9和外设控制模块8工作。

机箱开关机按键5(AN)通过电脑电源启动模块9及机箱开关机按键检测模块10连接单片机1。单片机1通过+5V电源检测电路2接电脑电源6的+5V输出端，并直连电脑电源6的+5VBS端；通过开关机继电器3(K2)接主板7的开关机键插座；通过与主板的通讯接口电路4接主板7的通讯接口；通过外设控制模块8接各种外设(音箱、打印机等)。线控器11接单片机1，用于控制外设和显示外设及主机的工作状态。

所述电脑电源启动模块9由电池GB、固态继电器K1、二极管D构成，用于控制电脑电源得电或失电。

所述机箱开关机按键检测模块10由光耦M1构成。

如附图2所示，固态继电器K1的输入电路与二极管D串联然后与光耦M1的输入电路并联，并与机箱开关机按键AN、电池GB形成回路。单片机控制信号接于二极管D负极与继电器K1控制端之间。加入二极管D可以防止单片机控制信号①对光耦M1的影响。

固态继电器K1两输出端分别接市电和电脑电源输入端。

光耦M1的输出端接单片机。

实施例二：

实现电脑零功耗待机的智能控制装置主要由电脑电源启动模块9、机箱开关机按键检测模块10、外设控制模块8、线控器11及单片机系统构成。

电脑电源启动模块9、机箱开关机按键检测模块10、外设控制模块8、线控器11及单片机系统的结构及连接方式与实施例一基本相同(如附图1所示)。

如附图3所示，其区别在于固态继电器K1的输入电路与光耦M1的输入电路串联后与机箱开关机按键AN、电池GB形成回路。

如附图4所示，本实用新型控制装置的工作原理：

初始状态整个系统全部停电。

1、按下机箱开关机按键AN，继电器K1输入电路得电，继电器K1闭合，电脑电源得电，其辅助电源开始工作，输出+5VBS。该路电源送至主板，为开机做准备。同时光耦M1得电导通，输出机箱开关机键状态信号。

2、同时+5VBS也送至单片机系统，单片机系统以此电源为工作电源。单片机得电，开始工作。首先输出继电器K1控制信号①至继电器K1，使其保持闭合状态，保证电源正常输出+5VBS电源。同时单片机系统经过短暂延时后检测光耦M1输出状态，确定机箱开关机按键AN的状态。

3、如AN没有闭合，则认为受到干扰，延时再检测AN状态。如果在一定时间内AN依旧没有闭合。则输出停机信号至继电器K1使其断开，电脑电源失电，回到初始状态。

4、如检测到AN按下，单片机系统则控制开关机继电器K2闭合，给主板开机信号，主板得到信号后控制电源中的主电源工作，整个电脑系统得电，开始工作。+5V电源被单片机系统采样，作为判断电脑是否工作的条件。

5、电脑正常工作中按下AN时，光耦M1输出AN状态信号至单片机，单片机输出信号控制继电器K2与AN同步。此时主板得到此信号。电脑开始进入关机程序。如果电脑死机或其他情况需强制关机时。长按AN，电脑也会执行相应操作，原理同上。

6、当电脑关完全关机以后，电源停止输出+5V。单片机检测到+5V消失后认为电脑已关机。经过一段时间的延时后。输出信号让继电器K1断开，整个系统完全停电。实现零功耗待机。

7、如采用键盘、鼠标或程序关机。+5V也会消失。单片机系统同样也会认为电脑已关机，同样会执行第6条的操作，实现零功耗待机。

8、在电脑正常工作时，还可以通过软件或线控器来控制外设的电源通断。例如控制音响，打印机等的电源。使其不工作的时候不供电。

9、当不需单独控制外设时，可将外设电源与主机电源并联在固态继电器K1后。这样可以同步开关外设的电源。此种情况可以省略单片机系统的相关单独控制外设的电路及部件，例如线控器、与主板的通讯接口等。

本实用新型的控制装置可以加装在电源内部，也可以安装在机箱内、外合适位置，或采用机箱内部部分和外部插座相结合的方案。

以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种实现电脑零功耗待机的智能控制装置，其特征在于，包括电脑电源启动模块、机箱开关机按键检测模块及单片机系统，电脑电源启动模块、机箱开关机按键检测模块均与单片机系统相连接，

所述电脑电源启动模块用于控制电脑电源得电或失电；

2.根据权利要求1所述的实现电脑零功耗待机的智能控制装置，其特征在于，所述单片机系统包括单片机，以及与单片机相连接的+5V电源检测电路、开关机继电器、与主板的通讯接口电路，+5V电源检测电路用于接电脑电源的+5V输出端，开关机继电器用于接主板开关机键插座，与主板的通讯接口电路用于接主板通讯接口。

3.根据权利要求2所述的实现电脑零功耗待机的智能控制装置，其特征在于，设置有外设控制模块，外设控制模块与单片机系统相连接，用于控制外设的电源通断。

4.根据权利要求3所述的实现电脑零功耗待机的智能控制装置，其特征在于，设置有线控器，线控器与单片机系统相连接，用于控制外设和显示外设及主机的工作状态。

5.根据权利要求2所述的实现电脑零功耗待机的智能控制装置，其特征在于，

所述电脑电源启动模块包括电池、开关控制单元及二极管，开关控制单元的输入端与二极管、机箱开关机按键及电池串联形成回路，开关控制单元两输出端分别接市电和电脑电源输入端，单片机系统控制信号接于二极管负极与开关控制单元输入端之间；

所述机箱开关机按键检测模块包括光耦，光耦的输入端与电源启动模块中的二极管、开关控制单元输入端并联，光耦的输出端接单片机系统。

6.根据权利要求2所述的实现电脑零功耗待机的智能控制装置，其特征在于，

所述电脑电源启动模块包括电池、开关控制单元，单片机系统控制信号接继电器输入端；

开关控制单元输入电路与光耦输入电路串联，并与机箱开关机按键及电池串联形成回路。

7.根据权利要求5或6所述的实现电脑零功耗待机的智能控制装置，其特征在于，所述开关控制单元为继电器，或者光耦与可控硅的组合。

8.根据权利要求5或6所述的实现电脑零功耗待机的智能控制装置，其特征在于，所述继电器为固态继电器。