CN208923219U - 基于电池休眠的固件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于电池休眠的固件，包括壳体，安置在壳体上的接口和显示灯模块，安置在壳体内的LDO稳压模块和MSP430G2553单片机最小系统；LDO稳压模块输入端通过接口与电池相连，在电池未进入超低功耗模式时获得输入电压为固件供电；LDO稳压模块输出端与MSP430G2553单片机最小系统相连，MSP430G2553单片机最小系统包括通讯电路，用于收发电池信号；MSP430G2553单片机最小系统与显示灯模块相连，显示灯模块包括超低功耗模式指示灯；MSP430G2553单片机最小系统根据电池是否进入超低功耗模式来控制超低功耗模式指示灯的关开，并通过接口通讯通道控制电池进入超低功耗模式。具有使用简单、方便携带优点。

Description

基于电池休眠的固件

技术领域

本实用新型涉及一种基于电池休眠的固件，属于电池管理技术领域。

背景技术

电池经航运出口时，要求电池容量小于30％，并且电池自生产到买家手里，买家自购买到使用都需要一段时间，故而电池存在因自耗电导致电量耗光的风险。为了使电池存储更长时间，生产商一般是在电池出厂时，通过专用设备(EV2300或者EV2400通讯盒)，利用Battery Management Studio软件对电池发送指令让其进入超低功耗模式(shutdown)。

但是，现有的使电池进入低功耗模式的技术也存在一定的缺陷：1、不方便客户的来料检验：客户收到电池后需要对来料进行检验，这时电池会被唤醒，当客户检验完成后需要使电池再次进入超低功耗模式，才能打包发到世界各地进行销售；2、不方便客户自行操作：客户来料检验后，需要自行使电池再次进入超低功耗模式，对客户的技术水平较高的要求；3、因通讯盒价格较高，使用技术要求较高，故而该技术对终端客户不可行。

发明内容

针对上述现存的技术问题，本实用新型提供一种基于电池休眠的固件，以通过简单便捷、成本低的方式，使电池进入低功耗模式。

为实现上述目的，本实用新型提供一种基于电池休眠的固件，包括壳体，安置在壳体上的接口和显示灯模块，安置在壳体内的LDO稳压模块和MSP430G2553单片机最小系统；LDO稳压模块输入端通过接口与电池相连，在电池未进入超低功耗模式时获得输入电压；LDO稳压模块输出端与MSP430G2553单片机最小系统相连，为整个电路供电；MSP430G2553单片机最小系统包括通讯电路，通讯电路主要由电阻和稳压管组成，用于收发电池信号；MSP430G2553单片机最小系统与显示灯模块相连，显示灯模块包括超低功耗模式指示灯；MSP430G2553单片机最小系统根据电池是否进入超低功耗模式来控制超低功耗模式指示灯的关开，并在电池未进入超低功耗模式时，通过接口通讯通道控制电池进入超低功耗模式。

上述技术方案的工作原理如下：本固件可以通过超低功耗指示灯的显示判断电池是否进入超低功耗模式，并让未进入超低功耗模式的电池进入超低功耗模式。

将本固件插到电池接口上，如果电池一开始就处于超低功耗模式，LDO模块就没有电压输出，本固件也就不工作，超低功耗模式指示灯处于熄灭状态，把本固件从电池接口拆下来即可。

如果电池未进入超低功耗模式，则外部电池给本固件供电，LDO稳压模块会将电池电压降为恒压3.3V并供给MSP430G2553单片机最小系统，MSP430G2553单片机最小系统控制超低功耗模式指示灯亮来指示电池不处于超低功耗模式，延时3S后，MSP430G2553单片机最小系统通过I2C通讯接口给电池发送进入超低功耗模式信号，待电池进入超低功耗后，电池停止供电，本固件也就停止工作，超低功耗模式指示灯会熄灭，代表本固件让电池进入超低功耗模式成功。

进一步，所述的LDO稳压模块主要由MD7133H芯片、电阻、电容、TVS管组成，用于将外部电池电压转变为3.3V输出，给整个电路供电。

更进一步，所述的显示灯模块包括电池电量指示灯，且MSP430G2553单片机最小系统包括开关电路，开关电路主要由按键、电阻、电容组成，在电池未进入超低功耗模式时通过按键控制电池电量指示灯来查看电池电量。

上述技术方案的工作原理如下：本固件还可以用于查看电池的剩余电量，只要电池没进入超低功耗模式，整个电路就有电，短按一下按键，电池电量指示灯亮1S，1S后自动熄灭，可设置电池电量指示灯不同的显示方式来表明剩余的具体电量；电池进入超低功耗后，电池电量指示灯熄灭，按键不起作用。

本实用新型可以直接使电池进入超低功耗模式，具有使用简单、方便携带、成本低的特点，是一款全方位的电池管理辅助工具。相比现有技术，本实用新型的技术优势在于：

1、操作简单：传统技术需要EV2300通讯盒和Battery Management Studio软件，对客户来说技术难度大，而使用本固件只需插到电池接口上，观察超低功耗指示灯灯由开变成关即可，整个过程不需要任何技术含量，适用各种技术水平的客户进行操作。

2、工作效率高：传统技术需要员工使用EV2300通讯盒，并利用BatteryManagement Studio软件对电池发送指令，整个过程花费10秒左右，这样不仅生产效率低，还担心员工按错指令，而使用本固件只需插拔操作就可以使得电池进入低耗电模式，整个过程用时小于3秒，提高了员工的操作速度，降低了出错率。

3、成本便宜：传统技术EV2300通讯盒，官网售价600元人民币，且BatteryManagement Studio软件需要安装在电脑上才能进行后续操作，而本固件的成本不会超过10元人民币，大大降低了生产成本。

4、适合终端客户：由于成本和操作难度下降，终端客户如果短期内不使用设备或者电池，也可以使用本固件让电池进入超低功耗模式，从而增加存储时间，降低了电池电量耗光的风险，间接提高了电池的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的正面立体图；

图2为本实用新型的背面立体图；

图3为本实用新型的原理框图；

图4为本实用新型MSP430G2553单片机最小系统的电路图；

图5为本实用新型中LDO模块的电路图；

图6为本实用新型中显示灯模块的电路图；

图7为本实用新型的控制流程图；

图中：1、壳体，2、按键，3、显示灯，4、接口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-3所示，本固件包括壳体1，安置在壳体1上的接口4和显示灯模块3，安置在壳体1内的LDO稳压模块和MSP430G2553单片机最小系统。本固件所选IC及元器件都是现有的，可以根据固件功能要求而进行方案匹配。

其中，LDO稳压模块输入端通过接口4与电池相连，在电池未进入超低功耗模式时获得输入电压，且LDO稳压模块输出端与MSP430G2553单片机最小系统相连，为整个电路供电。

MSP430G2553单片机最小系统与显示灯模块相连，显示灯模块主要由LED发光二极管和电阻组成，如图6所示，包括超低功耗模式指示灯，即红灯R。MSP430G2553单片机最小系统通过判断电池是否进入超低功耗模式来控制超低功耗模式指示灯的关开，在外部电池没进入shutdown模式时红灯R亮；在外部电池进入shutdown模式时，电源输入源被切断，红灯R由亮变为暗，固件也就停止了工作。

MSP430G2553单片机最小系统包括通讯电路，如图4所示，通讯电路主要由电阻和稳压管组成，这是单片机与电池通讯的电路，可以发送和接受电池信号。在红灯R亮后，MSP430G2553单片机最小系统会延时3S后通过接口通讯(I2C)通道给电池发送进入超低功耗指令，让电池进入超低功耗模式。

本实用新型的另一个实施例中，如图5所示，LDO稳压模块主要由MD7133H芯片、电阻、电容、TVS管组成。LDO稳压模块输入端与端子座连接，并通过端子座与外部电池相连，将外部电池电压转变为3.3V±0.1V输出，为整个电路供电。

本实用新型的再一个实施例中，如图4所示，MSP430G2553单片机最小系统包括开关电路，开关电路主要由按键2、电阻、电容组成，按下按键2，高电平复位。如图6所示，所述的显示灯模块包括电池电量指示灯，即蓝灯B1、B2，用于显示电池电量，由按键2控制，只要电池没进入超低功耗模式，短按一下按键2，电池电量为0时，蓝灯B1闪；电池电量小于50％而大于0％时蓝灯B1亮；电池电量大于等于50％时蓝灯B1、B2亮，显示时间为1S，1S后自动熄灭；电池进入超低功耗后，蓝灯B1、B2熄灭，按键2将不起作用。

如图7所示，实施时，将本固件接到外部电池时，具体工作过程如下：

A、将本固件通过接口3连接到外部电池上，外部电池给LDO供电；

B、判断LDO模块是否有3.3V输出。

C1、如果LDO模块没有3.3V输出，工作红灯R、蓝灯B1、B2都熄灭，按键2不起作用，固件因没有供电来源而停止工作，证明电池已经进入超低功耗模式，整个流程结束。

C2、如果LDO模块有3.3V输出，则为整个电路供电，MSP430G2553单片机最小系统开始信息处理，通过SMB(I2C)通讯与电池通讯，读取电池电量信息，延时开始计时(延时不清零)。

D1、MSP430G2553单片机最小系统控制红灯R亮。接着判断延时是否3S。

如果延时已达3S，则MSP430G2553单片机最小系统给电池发送进入超低功耗指令，让电池进入超低功耗模式，然后重复步骤B；

如果延时还没有3S，则重复步骤C2。

D2、同时，MSP430G2553单片机最小系统判断是否有短按按键2。

如果有，则表示电池电量的蓝灯组亮1S后熄灭；并且，电池电量为0时，蓝灯B1闪；电池电量小于50％而大于0％时，蓝灯B1亮；电池电量大于等于50％时，蓝灯B1、B2亮；

如果没有，则蓝灯组保持熄灭状态。

综上所述，本固件具体有两方面功能：一方面，对已经进入超低功耗模式的电池，通过红灯R不亮来表明；对未进入超低功耗模式的外部电池，通过红灯R亮来表明，同时MSP430G2553单片机最小系统给外部电池发送shutdown模式指令，使外部电池进入shutdown模式，此时外部电池输出端电压变为0V，LDO稳压模块由于输入变为0V也就没有了3.3V输出，整个电路停止工作，此时红灯R由亮变暗，表明电池成功进入超低功耗模式。另一方面，对未进入超低功耗模式的外部电池，通过按下按键2，查看蓝灯B1、B2的显示方式可了解剩余的电池电量。

可见，本固件只需插到电池接口上，观察红灯R由开变成关即可得知电池是否处于超低功耗模式，同时可以使得电池进入低耗电模式，整个过程用时小于3秒，并且通过查看蓝灯B1、B2的显示方式可了解剩余的电池电量，具有使用简单、方便携带、成本低的特点。

Claims (3)

1.一种基于电池休眠的固件，其特征在于，包括壳体，安置在壳体上的接口和显示灯模块，安置在壳体内的LDO稳压模块和MSP430G2553单片机最小系统；LDO稳压模块输入端通过接口与电池相连，在电池未进入超低功耗模式时获得输入电压；LDO稳压模块输出端与MSP430G2553单片机最小系统相连，为整个电路供电；MSP430G2553单片机最小系统包括通讯电路，通讯电路主要由电阻和稳压管组成，用于收发电池信号；MSP430G2553单片机最小系统与显示灯模块相连，显示灯模块包括超低功耗模式指示灯；

MSP430G2553单片机最小系统根据电池是否进入超低功耗模式来控制超低功耗模式指示灯的关开，并在电池未进入超低功耗模式时，通过接口通讯通道控制电池进入超低功耗模式。

2.根据权利要求1所述的一种基于电池休眠的固件，其特征在于，所述的LDO稳压模块主要由MD7133H芯片、电阻、电容、TVS管组成。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于电池休眠的固件，其特征在于，所述的显示灯模块包括电池电量指示灯，且MSP430G2553单片机最小系统包括开关电路，开关电路主要由按键、电阻、电容组成，并在电池未进入超低功耗模式时，通过按键控制电池电量指示灯来查看电池电量。