CN207603895U - 一种开机、唤醒电路及电子产品 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开机、唤醒电路及电子产品，电路包括主控芯片、第一开关管、第二开关管、开机控制端、唤醒控制端；开机控制端连接主控芯片的开机引脚，向主控芯片发送开机信号；唤醒控制端通过第二开关管的开关通路连接主控芯片的开机引脚，向主控芯片发送唤醒信号；主控芯片根据接收到的信号建立工作电源，通过电源输出引脚输出至第一开关管的控制端，控制第一开关管导通；第一开关管的开关通路的一端接地，另一端连接第二开关管的控制端，在第一开关管导通时，第二开关管关断。本实用新型通过主控芯片的一个GPIO引脚即可实现主控芯片的开机和唤醒功能，节省了主控芯片的GPIO引脚，解决了现有技术中GPIO引脚占用较多的问题。

Description

一种开机、唤醒电路及电子产品

技术领域

本实用新型属于电路技术领域，具体地说，是涉及一种开机、唤醒电路以及采用所述开机、唤醒电路设计的电子产品。

背景技术

目前的蓝牙耳机，为了节省功耗，在耳机长时间不使用的情况下通常会处于休眠状态。

对于蓝牙芯片CSR8675而言，若使用其Vregnable引脚作为芯片的开机引脚，当Vregnable引脚为高电平时，芯片开机运行。此引脚一直处于拉高状态。

当芯片处于休眠状态，需要将芯片唤醒时，通常会使用MFB按键，而通常情况下会利用MFB直接与芯片的某GPIO口相连接，参见图1所示，此种设计会消耗多余的GPIO口，同时需要软件配合才能实现对耳机的唤醒。

发明内容

本实用新型提供了一种开机、唤醒电路，解决了现有技术中GPIO引脚占用较多的问题。

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：

一种开机、唤醒电路，包括主控芯片、第一开关管、第二开关管、开机控制端、唤醒控制端；所述开机控制端连接主控芯片的开机引脚，向主控芯片发送开机信号；所述唤醒控制端通过第二开关管的开关通路连接主控芯片的开机引脚，向主控芯片发送唤醒信号；所述主控芯片根据开机引脚接收到的信号建立工作电源，通过其电源输出引脚输出至第一开关管的控制端，控制第一开关管导通；所述第一开关管的开关通路的一端接地，另一端连接第二开关管的控制端，在所述第一开关管导通时，第二开关管关断。

进一步的，所述开机控制端包括直流电源、拨动开关、下拉电阻；所述拨动开关的一端连接直流电源，所述拨动开关的另一端通过第一限流电阻连接第一开关管的开关通路的另一端，所述拨动开关的另一端通过第二限流电阻连接主控芯片的开机引脚；所述拨动开关的另一端通过下拉电阻接地。

又进一步的，所述唤醒控制端包括按键，所述按键的一端接地，所述按键的另一端连接第二开关管的开关通路。

更进一步的，所述唤醒控制端为语音识别芯片的唤醒控制引脚；所述语音识别芯片采集语音信号，并转换为控制信号，经唤醒控制引脚输出。

再进一步的，所述第一开关管为NPN型三极管，所述第一开关管的集电极连接第二开关管的控制端，且集电极通过第一限流电阻连接开机控制端，所述第一开关管的发射极接地，所述第一开关管的基极连接电源输出引脚；或者，所述第一开关管为NMOS管，所述第一开关管的漏极连接第二开关管的控制端，且漏极通过第一限流电阻连接开机控制端，所述第一开关管的源极接地，所述第一开关管的栅极连接电源输出引脚。

进一步的，所述第二开关管为NPN型三极管，所述第二开关管的集电极连接主控芯片的开机引脚，且集电极通过第二限流电阻连接开机控制端，所述第二开关管的发射极连接唤醒控制端，所述第二开关管的基极连接第一开关管的开关通路的另一端；或者，所述第二开关管为NMOS管，所述第二开关管的漏极连接主控芯片的开机引脚，且漏极通过第二限流电阻连接开机控制端，所述第二开关管的源极连接唤醒控制端，所述第二开关管的栅极连接第一开关管的开关通路的另一端。

优选的，所述开机控制端通过第一稳压电容接地。

优选的，所述第二开关管的控制端通过第二稳压电容接地。

优选的，在所述第一开关管的开关通路与地之间连接有第四限流电阻；在所述第二开关管的开关通路与唤醒控制端之间连接有第五限流电阻。

基于上述开机、唤醒电路的结构设计，本实用新型还提出了一种采用所述开机、唤醒电路设计的电子产品。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的开机、唤醒电路及电子产品，通过开机控制端和唤醒控制端连接主控芯片的同一个开机引脚，并结合两个开关管的通断控制，向开机引脚发送开机/唤醒信号，主控芯片监测开机引脚的电平，在接收到有效的信号后开机/唤醒，建立工作电源，由关机/休眠状态转变为正常工作状态，从而实现主控芯片的开机/唤醒功能。因此，通过主控芯片的一个GPIO引脚即可实现主控芯片的开机和唤醒功能，节省了主控芯片的GPIO引脚，解决了现有技术中GPIO引脚占用较多的问题；而且整个电路结构简单、可靠性高，便于使用，提高了用户的使用体验；而且，整个电路采用的元器件较少，成本较低、便于实现，具有较强的竞争力。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是现有技术中开机、唤醒电路的电路结构图；

图2是本实用新型所提出的开机、唤醒电路的一个实施例的电路原理图；

图3是本实用新型所提出的开机、唤醒电路的又一个实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

本实施例的开机、唤醒电路，主要包括主控芯片、第一开关管Q1、第二开关管Q2、开机控制端POWER_ON、唤醒控制端MFB等，参见图2所示；开机控制端POWER_ON连接主控芯片的开机引脚Vregnable，向主控芯片发送开机信号；唤醒控制端MFB通过第二开关管Q2的开关通路连接主控芯片的开机引脚Vregnable，向主控芯片发送唤醒信号；主控芯片根据开机引脚Vregnable接收到的信号建立工作电源，通过其电源输出引脚Vout输出至第一开关管Q1的控制端，控制第一开关管Q1导通；第一开关管Q1的开关通路的一端接地，第一开关管Q1的另一端连接第二开关管Q2的控制端和开机控制端POWER_ON，在第一开关管Q1导通时，第二开关管Q2关断。

当然，开机引脚Vregnable为主控芯片的GPIO引脚，用于控制信号的输入。

主控芯片关机状态下、不需要开机时，开机控制端POWER_ON输出低电平，主控芯片的开机引脚Vregnable被拉为低电平，主控芯片处于关机状态。

主控芯片需要开机时，开机控制端POWER_ON输出高电平，主控芯片的开机引脚Vregnable被拉为高电平，即开机引脚Vregnable由低电平跳变为高电平，主控芯片检测到开机引脚Vregnable的上升沿信号后，主控芯片开机；主控芯片开机后，其内部DCDC电路建立起工作电源（如1.8V的直流电源），通过电源输出引脚Vout输出，引脚Vout输出高电平信号至第一开关管Q1的控制端，控制第一开关管Q1导通，第一开关管Q1的开关通路将第二开关管Q2的控制端拉为低电平，第二开关管Q2关断；主控芯片保持正常工作状态。开机控制端POWER_ON保持高电平。

主控芯片在长时间不工作时进入休眠状态，以减小能耗。主控芯片在进入休眠状态后，其内部DCDC电路不工作，电源输出引脚Vout变为低电平，将第一开关管Q1的控制端拉为低电平，第一开关管Q1关断，第二开关管Q2的控制端被开机控制端POWER_ON拉为高电平。当唤醒控制端MFB悬空或为高电平时，Q2仍关断。

当需要唤醒主控芯片时，将唤醒控制端MFB置为低电平，而且由于第二开关管Q2的控制端为高电平，使得Q2导通，开机引脚Vregnable被唤醒控制端MFB拉为低电平；然后再将唤醒控制端MFB置为高电平，使得Q2关断，开机引脚Vregnable被开机控制端POWER_ON拉为高电平，即开机引脚Vregnable由低电平跳变为高电平，主控芯片检测到开机引脚Vregnable的上升沿信号后，主控芯片开启，其内部DCDC电路建立起工作电源，电源输出引脚Vout输出高电平至Q1的控制端，Q1导通、Q2关断，主控芯片保持正常工作状态。

本实施例的开机、唤醒电路，通过开机控制端和唤醒控制端连接主控芯片的同一个开机引脚，并结合两个开关管的通断控制，向开机引脚发送开机/唤醒信号，主控芯片监测开机引脚的电平，在接收到有效的信号后开机/唤醒，建立工作电源，由关机/休眠状态转变为正常工作状态，从而实现主控芯片的开机/唤醒功能。因此，本实施例的开机、唤醒电路，同时具有开机功能和唤醒功能，通过主控芯片的一个GPIO引脚即可实现主控芯片的开机功能和唤醒功能，节省了主控芯片的GPIO引脚，解决了现有技术中GPIO引脚占用较多的问题；而且整个电路结构简单、可靠性高，控制方式比较简单，便于使用，提高了用户的使用体验；而且，整个电路采用的元器件较少，成本较低、便于实现，具有较强的竞争力。

本实施例的开机、唤醒电路，将开机和唤醒电路融合在一起，从硬件上实现了芯片的开机和唤醒功能。

作为本实施例的一种优选设计方案，开机控制端包括直流电源VCC、拨动开关K1、下拉电阻R6，参见图3所示，拨动开关K1的一端连接直流电源VCC，拨动开关K1的另一端通过第一限流电阻R1连接第一开关管Q1的开关通路的另一端，拨动开关K1的另一端通过第二限流电阻R2连接主控芯片的开机引脚；拨动开关K1的另一端通过下拉电阻R6接地。

当拨动开关K1断开时，主控芯片的开机引脚Vregnable被下拉电阻R6拉为低电平，主控芯片不开机。

当拨动开关K1闭合时，主控芯片的开机引脚Vregnable被直流电源VCC拉为高电平，主控芯片检测到开机引脚Vregnable的上升沿后，主控芯片开机。

开机控制端采用上述设计，便于为主控芯片的开机引脚Vregnable提供低电平和高电平，便于操作，实现开机功能。

当然，开机控制端也可以是其他外部芯片的输出引脚，外部芯片通过输出高低电平控制主控芯片开机。

作为本实施例的一种优选设计方案，唤醒控制端包括按键K2，按键K2的一端接地，按键K2的另一端连接第二开关管的开关通路，参见图3所示。当按键K2按下时，即唤醒控制端MFB为低电平时，Q2导通，开机引脚Vregnable被拉为低电平；当松开按键K2时，即唤醒控制端MFB悬空，Q2关断，开机引脚Vregnable被开机控制端POWER_ON拉为高电平，即开机引脚Vregnable由低电平跳变为高电平，主控芯片检测到开机引脚Vregnable的上升沿信号后，主控芯片开启，实现唤醒功能 。通过按下和释放按键K2，实现唤醒主控芯片，操作简单、便于实现。

作为本实施例的另一种优选设计方案，唤醒控制端为语音识别芯片的唤醒控制引脚；语音识别芯片采集语音信号，并将语音信号转换为控制信号，经唤醒控制引脚输出。例如，用户发出“唤醒”语音命令时，语音识别芯片进行语音识别，唤醒控制引脚先输出低电平，再输出高电平，使得开机引脚Vregnable由低电平跳变为高电平，唤醒主控芯片。

通过语音识别芯片实现主控芯片的唤醒功能，控制方便。具体的语音识别技术此处不再赘述，可参照现有技术。

第一开关管Q1和第二开关管Q2均为高导通压降开关管。Q1选用NPN型三极管或NMOS管，价格低，且开关性能好。Q2选用NPN型三极管或NMOS管，价格低，且开关性能好。

作为本实施例的一种优选设计方案，第一开关管Q1为NPN型三极管，参见图2或图3所示，第一开关管Q1的集电极连接第二开关管Q2的控制端，且集电极通过第一限流电阻R1连接开机控制端，第一开关管Q1的发射极接地，第一开关管Q1的基极通过第三限流电阻R3连接电源输出引脚Vout。

作为本实施例的另一种优选设计方案，第一开关管Q1为NMOS管，第一开关管Q1的漏极连接第二开关管Q2的控制端，且漏极通过第一限流电阻R1连接开机控制端，第一开关管Q1的源极接地，第一开关管Q1的栅极通过第三限流电阻R3连接电源输出引脚Vout。

作为本实施例的一种优选设计方案，第二开关管Q2为NPN型三极管，参见图2或图3所示，第二开关管Q2的集电极连接主控芯片的开机引脚，且集电极通过第二限流电阻R2连接开机控制端，第二开关管Q2的发射极连接唤醒控制端MFB，第二开关管Q2的基极连接第一开关管Q1的开关通路的另一端，即Q2的基极连接Q1与第一限流电阻R1的连接节点。

作为本实施例的另一种优选设计方案，第二开关管Q2为NMOS管，第二开关管Q2的漏极连接主控芯片的开机引脚，且漏极通过第二限流电阻R2连接开机控制端，第二开关管Q2的源极连接唤醒控制端MFB，第二开关管Q2的栅极连接第一开关管Q1的开关通路的另一端，即Q2的栅极连接Q1与第一限流电阻R1的连接节点。

在本实施例中，开机控制端POWER_ON通过第一稳压电容C1接地，C1用于滤除杂波，避免由于杂波干扰影响开机引脚Vregnable的电平高低。

在本实施例中，第二开关管Q2的控制端通过第二稳压电容C2接地，C2用于滤除杂波，避免由于杂波干扰影响Q2的通断状态。

在本实施例中，为了进一步起到限流作用，且减小功耗，在第一开关管Q1的开关通路与地之间连接有第四限流电阻R4。R1与R4的阻值比，应使得在Q1导通时，Q2处于关断状态。在本实施例中，R1的阻值远大于R4，例如R1为1MΩ，R4为220Ω。

在本实施例中，为了进一步起到限流作用，且减小功耗，在第二开关管Q2的开关通路与唤醒控制端之间连接有第五限流电阻R5。R2与R5的阻值比，应使得在Q2导通时，开机引脚Vregnable为低电平。在本实施例中，R2的阻值远大于R5，例如R2为1MΩ，R5为220Ω。

在本实施例中，主控芯片为蓝牙芯片。

基于上述开机、唤醒电路的设计，本实施例还提出了一种电子产品，包括所述的开机、唤醒电路。

通过在电子产品中设计所述的开机、唤醒电路，使得电子产品同时具有开机功能和唤醒功能，通过主控芯片的一个GPIO引脚即可实现主控芯片的开机功能和唤醒功能，节省了主控芯片的GPIO引脚，解决了现有技术中GPIO引脚占用较多的问题；而且整个电路结构简单、可靠性高，控制方式比较简单，便于使用，提高了用户的使用体验；而且，整个电路采用的元器件较少，成本较低、便于实现，降低了电子产品的成本，提高了电子产品的竞争力。

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 (10)

1.一种开机、唤醒电路，其特征在于：包括主控芯片、第一开关管、第二开关管、开机控制端、唤醒控制端；

所述开机控制端连接主控芯片的开机引脚，向主控芯片发送开机信号；

所述唤醒控制端通过第二开关管的开关通路连接主控芯片的开机引脚，向主控芯片发送唤醒信号；

所述主控芯片根据开机引脚接收到的信号建立工作电源，通过其电源输出引脚输出至第一开关管的控制端，控制第一开关管导通；

所述第一开关管的开关通路的一端接地，另一端连接第二开关管的控制端，在所述第一开关管导通时，第二开关管关断。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述开机控制端包括直流电源、拨动开关、下拉电阻；

所述拨动开关的一端连接直流电源，所述拨动开关的另一端通过第一限流电阻连接第一开关管的开关通路的另一端，所述拨动开关的另一端通过第二限流电阻连接主控芯片的开机引脚；所述拨动开关的另一端通过下拉电阻接地。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述唤醒控制端包括按键，所述按键的一端接地，所述按键的另一端连接第二开关管的开关通路。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述唤醒控制端为语音识别芯片的唤醒控制引脚；所述语音识别芯片采集语音信号，并转换为控制信号，经唤醒控制引脚输出。

5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：

所述第一开关管为NPN型三极管，所述第一开关管的集电极连接第二开关管的控制端，且集电极通过第一限流电阻连接开机控制端，所述第一开关管的发射极接地，所述第一开关管的基极连接电源输出引脚；

或者，所述第一开关管为NMOS管，所述第一开关管的漏极连接第二开关管的控制端，且漏极通过第一限流电阻连接开机控制端，所述第一开关管的源极接地，所述第一开关管的栅极连接电源输出引脚。

6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：

所述第二开关管为NPN型三极管，所述第二开关管的集电极连接主控芯片的开机引脚，且集电极通过第二限流电阻连接开机控制端，所述第二开关管的发射极连接唤醒控制端，所述第二开关管的基极连接第一开关管的开关通路的另一端；

或者，所述第二开关管为NMOS管，所述第二开关管的漏极连接主控芯片的开机引脚，且漏极通过第二限流电阻连接开机控制端，所述第二开关管的源极连接唤醒控制端，所述第二开关管的栅极连接第一开关管的开关通路的另一端。

7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述开机控制端通过第一稳压电容接地。

8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述第二开关管的控制端通过第二稳压电容接地。

9.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：

在所述第一开关管的开关通路与地之间连接有第四限流电阻；

在所述第二开关管的开关通路与唤醒控制端之间连接有第五限流电阻。

10.一种电子产品，其特征在于：包括如权利要求1至9中任一项所述的电路。