CN207008350U - 一种基于windows系统的定时开关机电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于WINDOWS系统的定时开关机电路，属于电源控制领域。本实用新型包括CPU、电源管理单元和存储单元，还包括电源输入单元、RTC时钟单元、MCU控制单元，其中，所述电源输入单元输出端与电源管理单元输入端相连，所述电源管理单元输出端为其他模块供电，所述RTC时钟单元输入端与MCU控制单元输入端相连，所述MCU控制单元与CPU相连，所述存储单元用于存储设置的开关机时间信息。本实用新型的有益效果为：能够对开关机自动化控制，设备一次安装好，开关机完全自动化，便于设备的维护。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源控制领域，尤其涉及一种基于WINDOWS系统的定时开关机电路。
背景技术
现有的带WINDOWS系统的户外设备，比如户外广告机、大型车站，地铁信息指示牌，显示设备等。这些设备都是大型耗电设备，而且安装在比较高的地方，人员操作相当不方便。
如果需要开机，则需要拉很长的线进行人工开机，造成WINDOWS在这些领域应用很少。或者使这些户外设备24开机不关机，这与整个社会推行的节能减排，不相适应，经济效能也差。任何产品的可靠性都不是绝对的，WINDOWS死机也是一种常见现象，对于户外产品维护相当困难。
实用新型内容
为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种基于WINDOWS系统的定时开关机电路。
本实用新型包括CPU、电源管理单元和存储单元，还包括电源输入单元、RTC时钟单元、MCU控制单元，其中，所述电源输入单元输出端与电源管理单元输入端相连，所述电源管理单元输出端为其他模块供电，所述RTC时钟单元输入端与MCU控制单元输入端相连，所述MCU控制单元与CPU相连，所述存储单元用于存储设置的开关机时间信息。
本实用新型作进一步改进，还包括电池备用电源，所述电池备用电源输出端与RTC时钟单元相连。
本实用新型作进一步改进，还包括按键重启单元，所述按键重启单元与MCU控制单元相连。
本实用新型作进一步改进，还包括状态指示单元，所述状态指示单元与所述MCU控制单元输出端相连。
本实用新型作进一步改进，所述CPU向MCU控制单元发出Work_UP工作维持信号，所述电源管理单元用于输出逻辑电平信号供所述MCU控制单元参考。
本实用新型作进一步改进，所述电源输入单元包括沿电流方向依次连接的输入接口DC1、过压保护器U9012、滤波电容、对接的双MOS管Q2058和Q2057，其中，所述MOS管Q2058的S极与MOS管Q2057的S极相接，所述MOS管Q2058的D极分别与过压保护器U9012输出端和电源管理单元输入端相连，所述电源输入单元的输入端通过输入接口DC1接外部电源。
本实用新型作进一步改进，所述RTC时钟单元包括时钟芯片U9027和外部晶振Y3，所述外部晶振Y3的输出引脚1和2分别与时钟芯片U9027的引脚2和引脚1相连。
本实用新型作进一步改进，所述MCU控制单元包括MCU芯片U9，其中，MCU芯片U9的引脚2和引脚3分别通过开关管Q2064和Q261接CPU的输出引脚CPU_RXD和CPU_TXD，所述MCU芯片U9的引脚11和引脚12分别接时钟芯片U9027的引脚5和引脚6，所述MCU芯片U9的引脚15PROJ_ON_OFF通过开关管Q18的栅极接电源管理单元输出端，所述MCU芯片U9的引脚17输出端接电源管理单元。
本实用新型作进一步改进，所述MCU芯片U9的引脚17发出开机信号需要满足以下三个条件：（1）到达设定的开机时间点；（2）MCU芯片U9的引脚15 PROJ_ON_OFF是高电平；（3）MCU芯片U9的引脚2和引脚3无数据信号，当MCU芯片U9同时满足这三个条件，所述MCU芯片U9的引脚17发出低电平信号3S，电源管理单元收到此低电平信号，通知CPU开机。
本实用新型作进一步改进，当开机运行时，MCU芯片U9的引脚2和引脚3无信号输入，所述MCU芯片U9的引脚17发出低电平信号12S，电源管理单元通知CPU强制关闭WINDOWS系统，然后MCU芯片U9的引脚17发出低电平信号3S，开启系统。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：能够对开关机自动化控制，设备一次安装好，开关机完全自动化，主要运用在一些工作环境恶劣，周期性工作的智能设备，为长时工作的广告机、监控设备的工作稳定性提供了保障；能保证设备死机后快速恢复到正常工作状态；同时节省人力需求和能源消耗；控制简单，电子元件少、价格低廉。
附图说明
图1为本实用新型结构框图；
图2为电源输入单元电路原理图；
图3为其他模块电路原理图；
图4-图6为图3局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型包括CPU、电源管理单元和存储单元，还包括电源输入单元、RTC时钟单元、MCU控制单元，其中，所述电源输入单元输出端与电源管理单元输入端相连，所述电源管理单元输出端为其他模块供电，所述RTC时钟单元输入端与MCU控制单元输入端相连，所述MCU控制单元与CPU相连，所述存储单元用于存储设置的开关机时间信息。还包括电池备用电源，所述电池备用电源输出端与RTC时钟单元相连。
如图3和图5所示，本例的电池备用电源由内部钮扣电池和其接口电路组成。当主电源由于异外情况断电时，电池BAT_CON将对RTC时钟单元提供电源，以至时间不会错乱。保证在主电源提供时，照常进行自动控制开关机。图中，接口J5为系统调试、下载接口。
本实用新型还包括按键重启单元，所述按键重启单元与MCU控制单元相连。所述按键重启单元包括按键KEY_PWN、瞬态抑制二极管V10、电阻R180、电容C201，其中，所述按键KEY_PWN一端接地，另一端接电源并通过电阻R180输出信号给MCU控制单元，所述瞬态抑制二极管V10和电容C201一端并接在所述电阻R180的两端，所述瞬态抑制二极管V10和电容C201另一端接地。
还包括状态指示单元，所述状态指示单元包括发光二极管LEDA、三极管Q87，所述MCU控制单元输出端IR_IN1接三极管Q87基极，所述三极管集电极和发射极分别接电源和地，所述发光二极管LEDA正极通过电阻R9947分别接三极管Q87集电极和电阻R9942一端，所述发光二极管LEDA负极接地，所述电阻R9942另一端接电源，本例发光二极管LEDA包括红绿双色芯片，显示两种颜色，通过MCU控制单元控制发光二极管LEDA显示指示电路工作状态。
如图2所示，本例的电源输入单元包括沿电流方向依次连接的输入接口DC1、过压保护器U9012、滤波电容、对接的双MOS管Q2058和Q2057，其中，所述MOS管Q2058的S极与MOS管Q2057的S极相接，所述MOS管Q2058的D极分别与过压保护器U9012输出端和电源管理单元输入端相连，所述电源输入单元的输入端通过输入接口DC1接外部电源。DC IN主电源部分是由外部Adapter（连接后端数据和前端显示的适配器接口）或机器分配电源输入稳定的5VDC电源，5V电源经过输入接口DC1输入，过压保护器保护外部电压过高输入时，钳位到5.2V；滤波电容滤除了交流纹波及高频干扰。
本例的CPU向MCU控制单元发出Work_UP工作维持信号，所述电源管理单元用于输出逻辑电平信号供所述MCU控制单元参考。
如图3和图4所示，所述RTC时钟单元由时钟芯片及外部晶体组成，提供准确的时间，只要不掉电，时间永远都能保证其正确性。具体地，包括时钟芯片U9027和外部晶振Y3，所述外部晶振Y3的输出引脚1和2分别与时钟芯片U9027的引脚2和引脚1相连，所述显示接口包括接口J6。
所述MCU控制单元接收到时钟信号，在开机的时间点，输出开机信号，在关机的时间点，输出关机信号。同时需要判断CPU给出工作状态信号，在死机及异常关机时，重启机器。所述MCU控制单元包括MCU芯片U9，其中，MCU芯片U9的引脚2和引脚3分别通过开关管Q2064和Q261接CPU的输出引脚CPU_RXD和CPU_TXD，所述MCU芯片U9的引脚11和引脚12分别接时钟芯片U9027的引脚5和引脚6，所述MCU芯片U9的引脚15 PROJ_ON_OFF通过开关管Q18的栅极接电源管理单元输出端，所述MCU芯片U9的引脚17输出端接电源管理单元。本例的MCU芯片U9为单片机。
本例的工作原理为：
当由外部Adapter或机器分配电源输入稳定的5V 电源时，5V电源经过过压保护U9012，及双MOS Q2058，Q2057电路输入电源管理单元。
电源管理单元上电后，电源管理单元会自动分配电源输出+VRTCEY MCU_5V,以及其他CPU需要的电源。接下来CPU初始化，初始化完成后自动开机。
系统自动关机流程：当开机运行以后，MCU控制单元的单片机会同步系统的正确时间。当到达关机时间，会触发WINDOWS的关机机制。
系统自动开机流程：当上电开机关机一个流程后，单片机读取到RTC时钟单元输出时钟信号RTC_SCL/RTC_SDA，从而获得实时时间，来判断是否自动开机。单片机发出开机信号必须满足3个条件：（1）到达设定的开机时间点；（2）MCU芯片U9的引脚15 PROJ_ON_OFF是高电平；（3）MCU芯片U9的引脚2和引脚3无数据信号。满足这3个信号，单片机的引脚17发出低电平信号3S，电源管理单元收到此低电平信号，通知CPU开机。
系统死机重启流程：系统由于异常情况出现死机，CPU 的MCU_RTD/MCU_TXD无数据信号输出，单片机的引脚2和引脚3无信号输入，单片机会识别到WINDOWS系统死机。单片机的引脚17发出低电平信号12S，电源管理单元通知CPU强制关闭WINDOWS系统，然后MCU芯片U9的引脚17发出低电平信号3S，开启系统。
本实用新型具有开关机的自动化控制功能，一次安装好，开关机完全自动化。主要运用在一些工作环境恶劣，周期性工作的智能设备，为长时工作的广告机、监控设备的工作稳定性提供了保障；能保证设备死机后快速恢复到正常工作状态；同时节省人力需求和能源消耗；并且，本实用新型电路控制简单，电子元件少、价格低廉。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种基于WINDOWS系统的定时开关机电路，包括CPU、电源管理单元和存储单元，其特征在于：还包括电源输入单元、RTC时钟单元、MCU控制单元，其中，所述电源输入单元输出端与电源管理单元输入端相连，所述电源管理单元输出端为其他模块供电，所述RTC时钟单元输入端与MCU控制单元输入端相连，所述MCU控制单元与CPU相连，所述存储单元用于存储设置的开关机时间信息。
2.根据权利要求1所述的基于WINDOWS系统的定时开关机电路，其特征在于：还包括电池备用电源，所述电池备用电源输出端与RTC时钟单元相连。
3.根据权利要求2所述的基于WINDOWS系统的定时开关机电路，其特征在于：还包括按键重启单元，所述按键重启单元与MCU控制单元相连。
4.根据权利要求3所述的基于WINDOWS系统的定时开关机电路，其特征在于：还包括状态指示单元，所述状态指示单元与所述MCU控制单元输出端相连。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于WINDOWS系统的定时开关机电路，其特征在于：所述CPU向MCU控制单元发出Work_UP工作维持信号，所述电源管理单元用于输出逻辑电平信号供所述MCU控制单元参考。
6.根据权利要求5所述的基于WINDOWS系统的定时开关机电路，其特征在于：所述电源输入单元包括沿电流方向依次连接的输入接口DC1、过压保护器U9012、滤波电容、对接的双MOS管Q2058和Q2057，其中，所述MOS管Q2058的S极与MOS管Q2057的S极相接，所述MOS管Q2058的D极分别与过压保护器U9012输出端和电源管理单元输入端相连，所述电源输入单元的输入端通过输入接口DC1接外部电源。
7.根据权利要求6所述的基于WINDOWS系统的定时开关机电路，其特征在于：所述RTC时钟单元包括时钟芯片U9027和外部晶振Y3，所述外部晶振Y3的输出引脚1和2分别与时钟芯片U9027的引脚2和引脚1相连。
8.根据权利要求7所述的基于WINDOWS系统的定时开关机电路，其特征在于：所述MCU控制单元包括MCU芯片U9，其中，MCU芯片U9的引脚2和引脚3分别通过开关管Q2064和Q261接CPU的输出引脚CPU_RXD和CPU_TXD，所述MCU芯片U9的引脚11和引脚12分别接时钟芯片U9027的引脚5和引脚6，所述MCU芯片U9的引脚15 PROJ_ON_OFF通过开关管Q18的栅极接电源管理单元输出端，所述MCU芯片U9的引脚17输出端接电源管理单元。
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| CN201720782894.3U CN207008350U (zh) | 2017-06-30 | 2017-06-30 | 一种基于windows系统的定时开关机电路 |
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| CN110311441A (zh) * | 2019-07-11 | 2019-10-08 | 深圳市亿道信息股份有限公司 | 一种适用于计算机设备的双电池电路 |
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