电子秤的控制电路及电子秤
技术领域
本实用新型涉及电子秤领域,特别涉及电子秤的控制电路及电子秤。
背景技术
电子秤是日常生活中用来测量人体重量的一种工具。现代生活水平的提升,以及现代工业的发展,人们对健康问题越来越重视,电子秤作为可以衡量人体肥胖程度的一项重要工具,已经成为人们生活中的必需品。目前电子秤已经成为市场上的主流品种,为人们广泛接受。
现有的电子秤通常没有任何硬件开关控制开机或者关机,所以电子秤一直处于通电状态,电子秤在不称重时处于待机状态,此时功耗比较小。当由重量加载变化时,电子秤退出待机状态并响应秤重。此时,由于电子秤一直处于开机状态中,且其供电方式一般为纽扣电池或者容量不大的干电池供电,所以虽然电子秤处于待机状态时,功耗已经很小了,但是由于电源本身过小,电子秤的功耗还是相对来说比较大的,且直接关系电子秤的使用时间,是电子秤的重要参数。
具体地,目前电子秤主要采用间歇式扫描的方法来降低平均功耗,具体方法如下:
电子秤包含:压力传感器、微处理器和显示单元。
(1)电子秤正常工作时,这几部分均正常供电,电池给压力传感器、微处理器和显示单元供电。
(2)电子秤正常工作检测到压力传感器没有重量加载时,微处理器发出控制信号,使电子秤进入待机模式;此时,电池仅间歇性的为微处理器和压力传感器供电,同时显示单元停止工作。
(3)在电子秤处于待机模式时,由于电池仅间歇性的为微处理器供电。在电池为微处理器供电时,微处理器正常工作且可以通过微处理器给压力传感器供电,此时可检测压力检测电路是否有压力输入,若有压力输入,进入工作模式;若无压力输入,进入待机模式。
此时,由于电子秤的电池间歇性的供电这一工作模式,使得电子秤的待机功率可以减小。
目前方法的缺陷:
因为间歇扫描的方法仍然有“压力传感器”和“微处理器”参与工作,而这两部分正常工作时的功耗时会比较大的。要尽可能降低平均功耗就要:“增长扫描间歇周期”,或者“减小一次扫描周期内正常工作的时间”。
上述工作流程中,因为“增长扫描间歇周期”会降低响应速度,所以电池供电的间歇周期不能过长,同时不能无限制的“减小一次扫描周期内正常工作的时间”,因为重量处理转换单元的处理速度也是不能无限缩短的。综上所述,采用此种方式的电子秤的功耗已经达到了瓶颈,一般在10μA电流左右。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出电子秤,旨在现有电子秤能耗无法继续降低的问题。
为实现上述目的,本实用新型提出一种电子秤的控制电路,其特征在于,所述电子秤的控制电路包括压力检测电路、振动检测电路、微处理器和显示器,所述压力检测电路的输出端与所述微处理器的第一输入端连接;所述振动检测电路的输出端与所述微处理器的第二输入端连接;所述显示器的输入端与所述微处理器的输出端连接;
所述振动检测电路,用于获取外界振动信号,并在获取到外界振动信号后发送至所述微处理器;
所述压力检测电路,用于获取电子秤的称重面板上,并将所述压力值后发送至所述微处理器;
所述微处理器,用于在接收到所述振动信号后,将驱动信号发送至所述压力检测电路;所述微处理器在接收到所述压力检测电路的压力值后,输出对应的数字信号至所述显示器;
所述显示器,用于根据所述数字信号显示对应的重量值。
优选地,所述振动检测电路包括振动传感器,所述振动传感器,用于获取电子秤的称重面板上的振动信号,并将获取到的所述振动信号发送至所述微处理器。
优选地,所述振动检测电路还包括振动驱动电路,所述振动传感器的输出端与所述振动驱动电路的输入端连接,所述振动驱动电路的输出端与所述微处理器的第二输入端连接;
所述振动驱动电路,用于驱动所述振动传感器,并根据所述振动信号发送控制信号至所述微处理器。
优选地,所述压力检测电路包括压力传感器和模数转换电路,所述压力传感器输出端与所述模数转换电路的输入端连接;所述模数转换电路的输出端与所述微处理器连接;
所述压力传感器,用于在所述微处理器发出驱动信号时,控制所述压力传感器获取电子秤的称重面板上的压力值模拟信号,并将所述压力值模拟信号发送至所述模数转换电路;
所述模数转换电路,用于将所述压力值模拟信号转换为压力数字信号,并将所述压力数字信号输出至所述微处理器。
优选地,所述振动检测电路的电流小于1μA。
优选地,所述的振动传感器包括机械式振动传感器和压电式振动传感器。
优选地,所述压力检测电路包括压力传感器和模数转换电路,所述压力传感器输出端与所述模数转换电路的输入端连接,所述压力传感器的输入端与所述微处理器连接;所述模数转换电路的输出端与所述微处理器连接。
为实现上述目的,本实用新型还提出一种电子秤,所述电子秤包括如上所述的电子秤的控制电路。
本实用新型通过采用在电子秤的控制电路中增加振动检测电路的方式,用检测振动的方式通知微处理器工作代替间歇性开启的压力检测电路。此时振动检测电路无需间歇性启动压力检测电路,在待机时,振动检测电路可以持续获取电子秤的称重面板上的振动信号,此时,振动检测电路并不需要等待一定时间后再获取电子秤的称重面板上的振动信号,而是可以一直获取,当获取得到振动信号后,将振动信号发送给微处理器,微处理器可立即启动压力检测电路,获取电子秤的称重面板上的压力值信号并发送至微处理器,微处理器将压力值模拟信号转换为与所述压力值相对应的数字信号,并将所述数字信号输出至所述显示器显示重量。由此可以实现电子秤的控制电路的即时响应,无需等待扫描周期。另外,振动检测电路可以将工作时的功耗设计的很小,从而实现减小功耗的目的。而且,本实用新型还解决了现有电子秤功耗无法继续降低的问题,并且还加快了电子秤的响应速度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型电子秤的控制电路的第一实施例的电路模块示意图;
图2为本实用新型电子秤的控制电路的第二实施例的电路模块示意图;
图3为本实用新型电子秤的控制电路的第二实施例中的振动驱动电路的电路示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提出一种电子秤的控制电路,在第一实施例中,所述电子秤的控制电路包括压力检测电路101、振动检测电路102、微处理器103和显示器104,所述压力检测电路101的输出端与所述微处理器103的第一输入端连接。所述振动检测电路102的输出端与所述微处理器103的第二输入端连接。所述显示器104的输入端与所述微处理器103的输出端连接。
其中,所述振动检测电路102获取外界振动信号,并在获取到外界振动信号后发送至所述微处理器103。所述微处理器103在接收到所述振动信号后,将驱动信号发送至所述压力检测电路101,所述压力检测电路101获取电子秤的称重面板上的压力值,并在获取电子秤的称重面板上的压力值后发送至所述微处理器103。所述微处理器103在接收到所述压力检测电路101的压力值后,输出对应的数字信号至所述显示器104,随后显示器104根据所述数字信号显示对应的重量值。此时分为两种情况:
(1)电子秤的控制电路处于待机状态时,振动检测电路102未获取到外界振动信号,电子秤的控制电路仅有振动检测电路102持续工作,此时在获取到外界振动信号时,电路可以及时响应,并不需要等待一定的周期。
(2)电子秤的控制电路处于工作状态时,振动检测电路102获取到外界振动信号,振动检测电路102将获取到的振动信号发送给微处理器103,微处理器103识别振动信号并驱动压力检测电路101和显示器104工作,压力检测电路101获取电子秤的称重面板上的压力值信号后发送至微处理器103,微处理器103根据压力值输出对应的数字信号至显示器104,使得显示器104显示出重量值。
上述实施例中,由于检测振动的方式通知微处理器103工作代替间歇性开启的压力检测电路101。此时振动检测电路102无需间歇性启动压力检测电路101,而且振动检测电路102相对于压力检测电路101来说,振动检测电路102的功耗可以降低到更小的限度,因此,即使是待机过程中,振动检测电路102一直工作,其功耗也会比压力传感器间歇检测的功耗小,此时的振动检测电路102的电流低于1μA。另外,在振动检测电路102未检测到震动信号时,消耗的功耗为0。而压力传感器的最小电流在现有技术中仅能做到10μA,即功耗大于振动检测电路102,此时,由于振动检测电路102与压力检测电路101的电源均来自于同一电源,即电压相等,由计算功耗的公式P=U*I可以得出结论,电流小的电路功耗就会小。同时,振动检测电路102在降低功耗的同时还可以持续的检测,加快了电子秤的控制电路的响应速度,使得用户体验感更好。
可选地,振动检测电路102包括振动传感器1022。
其中,振动传感器1022用于获取电子秤的称重面板上的振动信号,并将获取到的振动信号发送至微处理器103。
可选地,在第二实施例中,如图2所示,所述振动检测电路102包括振动传感器1022和振动驱动电路1021,所述振动传感器1022的输出端与所述振动驱动电路1021的输入端连接,所述振动驱动电路1021的输出端与所述微处理器103的第二输入端连接。
其中,所述振动传感器1022获取电子秤的称重面板上的振动信号,并将获取到的所述振动信号发送至所述振动驱动电路1021。所述振动驱动电路1021驱动所述振动传感器1022,并根据振动信号发送控制信号至微处理器103。
上述实施例中,由于在加卸载待测物体至电子秤的过程中,极其容易引起电子秤的振动,所以可以通过振动来检测是否有加卸载待测物体的动作,从而决定是否启动压力检测电路101、微处理器103和显示器104。在此电路中,获取到的所述振动模拟信号可以视为开关信号,在有振动信号时,即导通相应通路,使得压力检测电路101、微处理器103和显示器104工作。此时,振动传感器1022可以为机械式振动传感器1022和压电式振动传感器1022。若无振动信号时,压力检测电路101、微处理器103和显示器104不工作。
可选地,如图3所示,振动驱动电路1021包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一三极管Q1以及第一电容C1,第一电阻R1的第一端为振动驱动电路1021的第一输出端X,第一电阻R1的第一端与振动传感器1022的输入端连接。第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端连接,第一电阻R1和第二电阻R2的连接节点为振动驱动电路1021的电源端VCC。第一三极管Q1的集电极与第二电阻R2的第二端连接,第一三极管Q1与第二电阻R2的连接节点与微处理器103的第二输入端连接,第一三极管Q1的发射极接地,第一三极管Q1的基极与第一电容C1的第一端连接,第一三极管Q1与第一电容C1的连接节点与振动传感器的输出端连接,第一三极管Q1与第一电容C1的连接节点为振动驱动电路的第二输出端Y。第一电容C1的第二端接地。
上述实施例中,当振动传感器1022没有检测到振动信号时,振动传感器1022内部通路断开使得振动传感器的输出端无输出,第一三极管Q1处于截止状态,振动驱动电路的电源端VCC的电源经第二电阻R2流至振动驱动电路的第二输出端Y,所以此时流入微处理器103的电平为高电平,微处理器103不启动。当振动传感器1022检测到振动信号时,振动传感器1022内部通路短路使得振动传感器1022的输出端输出,从而导通第一三极管Q1,又因为第一三极管Q1的发射端接地,所以流至振动驱动电路1021的第二输出端Y以及流入微处理器103的电平为低电平,从而启动微处理器103,此时电流低于1μA,即比现有的压力检测电路101电流小,所以如第一实施例中所述的原因,振动检测电路102功耗就会小。在此过程中,在振动传感器1022没有检测到振动信号时,振动驱动电路1021的电源端VCC的电源不供给任何耗电元件,所以振动驱动电路1021没有检测到振动信号时功耗为0,从而节约能量、可以延长电子秤的使用寿命。
可选地,所述压力检测电路101包括压力传感器1011和模数转换电路1012,所述压力传感器1011输出端与所述模数转换电路1012的输入端连接。所述模数转换电路1012的输出端与所述微处理器103连接。
其中,所述压力传感器1011在所述微处理器103发出驱动信号时,控制所述压力传感器1011获取电子秤的称重面板上的压力值模拟信号,并将所述压力值模拟信号发送至所述模数转换电路1012。所述模数转换电路1012将所述压力值模拟信号转换为压力数字信号,并将所述压力数字信号输出至所述微处理器103。值得注意的是,此处的压力传感器1011和模数转换电路1012为现有技术中比较常见的电路,此处不再赘述。
可选地,所述压力检测电路101包括压力传感器1011和模数转换电路1012,所述压力传感器1011输出端与所述模数转换电路1012的输入端连接,所述压力传感器1011的输入端与所述微处理器103连接;所述模数转换电路1012的输出端与所述微处理器103连接。
上述实施例中,与前一实施例对比,仅有具体电路的连接关系的不同,而具体的工作原理与前一实施例中原理一样,所以此处不再赘述,具体可以参照前一实施例。
为了解决上述技术问题,本实用新型还提出一种电子秤,包括如上所述的电子秤的控制电路。
需要说明的是,电子秤包含了上述电子秤的控制电路的所有实施例,具有与上述电子秤的控制电路相同的技术效果,此处不再赘述。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的实用新型构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。