CN210573306U - 一种通用节电主控模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种通用节电主控模块，包括单片机，还包括开关、二极管、开关三极管或开关MOS管；开关的接地端连接GND，另一端设置两个引脚，其中一个引脚通过一个二极管连接到单片机的GPIO引脚，另一个引脚通过另一个二极管连接开关三极管或开关MOS管；开关接地端与GND为活动接触连接或常连接，开关另一端的两个引脚与GND为活动接触连接；开关三极管或开关MOS管连接着单片机的VCC引脚。该通用节电主控模块需要工作时，按下开关，单片机识别按键并根据按键功能发出指令，控制被控设备工作，松开开关，单片机停止工作，实现控制器在准工作状态零耗电，可用于各种开关、遥控开关、遥控器、状态改变控制器等。

Description

一种通用节电主控模块

技术领域

本实用新型涉及控制器，具体是应用于控制器的一种通用节电主控模块。

背景技术

许多控制器在准工作状态时需要随时准备接受丁作指令，所以也就需要保持供电，这就会不断地需要消耗电能，如各种遥控器、遥控开关、感应开关、感应电器等。例如电视遥控器，用的是MOS集成电路，按键时电流为几毫安至十几毫安。但是，不按键时仍然有极微的耗电，虽然电流仅几微安，但从时间上看，按键只是一瞬间，而不按键(就是平常说的不用的时候)的时间即准工作状态时间或待机时间是以天来计的。假设按键一次用时十分之一秒，晚上看电视总共按了30次遥控器，则一天的按键用时为3秒。那么不用的时候在一天中的时间为23小时59分钟57秒。计算一下就可知道，待机时间与按键用时相比可以看成是无穷大！不按键时极微的耗电乘以无穷大的时间，就变成巨大的耗电了。换句话说，电能几乎全部被消耗在待机时间上了！

另外，上述的控制器都是采用电池供电，耗尽电量的电池都会流出腐蚀性液体，从而损坏电器。而且废电池的处理难度很大，给环境带来污染。

减少上述的控制器在准工作状态耗电量，对于节能降耗、保护电器和减少环境污染都有巨大的意义。但是现有技术中，还没有对上述问题予以解决的方案。

发明内容

本实用新型为了解决控制器在准工作状态不断耗电的问题，提供一种通用节电主控模块。

术语及符号如下。

开关：在电路图中为SW，是指动作时连通回路、松开后立即断开回路，或具备同样功能的开关。

多极开关：是指一个开关共用一个接地端(连接GND)、有多个触点，分别按下触点时可分别连通所属回路，松开后可立即断开所属回路的开关，或具备同样功能的开关。

VDD：供电电源输入端。

VCC：是电路的供电电压。

GPIO引脚：单片机通用输入/输出口。

GND：代表地线或0线，是公共端。

CON：电压输入或者负载接线端。

本实用新型的通用节电主控模块，包括单片机，还包括开关、二极管、开关三极管或开关MOS管；开关的接地端连接GND，另一端设置两个引脚，其中一个引脚通过一个二极管连接到单片机的GPIO引脚，另一个引脚通过另一个二极管连接开关三极管或开关MOS管；开关接地端与GND为活动接触连接或常连接，开关另一端的两个引脚与GND为活动接触连接；开关三极管或开关MOS管连接着单片机的VCC引脚。

上述本实用新型的通用节电主控模块中，是一个开关、两个二极管、一个开关三极管或开关MOS管和一个单片机形成一个回路。为了实现扩充，作为优选，本实用新型设置n个开关、2n个二极管，连接同一个开关三极管或开关MOS管和同一个单片机；其中n为正整数。采用n(n为正整数)个开关、2n个二极管，按照上述相同的方式连接同一个开关三极管或开关MOS管和同一个单片机，就可以形成n个由一个开关、两个二极管、一个开关三极管或开关MOS管和一个单片机形成回路，实现对n个被控设备的控制。利用单片机的多个GPIO引脚，设置多个开关，是实现扩充的有效方法。

具体地，开关是单极开关或多级开关。

采用多极开关，实现一个多极开关对多个被控设备的一对多控制。多极开关的多个触点，可以设置在多个方向如上下两个方向、左右两个方向或上下左右四个方向。具体的，多极开关的共用的一个接地端(连接GND)设置在中心位置，而多个触点，可以设置在中心位置的多个方向如上下两个方向、左右两个方向或上下左右四个方向。

开关可优选：按钮开关、按键开关、轻触开关后触摸开关。

为了提高通用节电主控模块工作的可靠性，优选在开关三极管的基极和发射极并联电阻。

同理，也优选在开关MOS管的栅极和源极并联电阻。

优选地，本实用新型在开关三极管或开关MOS管连接单片机的线路上与GND之间接入一个电容。

本实用新型的通用节电主控模块，平时处于完全停止工作的状态，在需要工作时，按一下开关，开关三极管或开关MOS管导通，单片机上电后实现对按键的识别并根据相应的按键功能转换为相应的指令并发出，被控设备按照指令进行工作。在松开开关后，开关三极管或开关MOS管截止，单片机停止工作。本实用新型的通用节电主控模块应用于各种控制器中，使得控制器在准工作状态零耗电，彻底解决了控制器在准工作状态不断耗电的问题。

实际上，每一次按下开关的指令内容是改变被控设备状态，如从停止到启动、从运行到停止、从慢速到快速或从快速到慢速、从高照度到低照度、从一种运行状态到另一种运行状态，这一切都可以预先设定。无论要使被控设备处于何种状态，只要按下并再松开开关后，单片机都会在发出指今后停止工作。所以本实用新型的通用节电主控模块只是在按下开关时耗电，而在其他时间内都是零耗电。

本实用新型的通用节电主控模块可用于照明开关、照明遥控开关、电器遥控器、设备遥控、状态改变控制器等方面。

附图说明

图1是使用PNP开关三极管的一种通用节电主控模块电路图。

图2是有三个开关的一种通用节电主控模块电路图。

具体实施方式

实施例1

图1所示的通用节电主控模块，使用PNP开关三极管。

VDD为钮扣电池供电电源输入端，Q1为PNP开关三极管，U1(MCU)为单片机，SW3为按键开关。SW3的引脚2脚302通过二极管D3连接到U1的P3.5的GPIO引脚，同时SW3的引脚1脚301通过二极管D6连接到电阻R1和R2对Q1进行控制。

当SW3按下时，SW3的引脚1脚301和引脚2脚302通过接地引脚303直接连接到GND，使得二极管D6导通，从而使得CON端电压低于0.7V，则Q1导通。U1的VCC引脚获得电压，U1开始正常复位并工作，通过U1的P3.5的GPIO引脚检测SW3的按下状态值。由于在SW3按下时，二极管D3也会导通，使得U1的P3.5的GPIO引脚电平值低于0.7V，U1就能够检测到SW3按键是否按下，正确识别SW3按键后执行对应的功能操作，发出相应指令控制被控设备运行。

当SW3开关释放时，由于SW3接地引脚303与GND分离，二极管D6截止，则CON端的电压为VDD，Q1截止，U1停止工作。此后，被控设备按照预定的方式继续运行。

实施例2

图2所示的通用节电主控模块，有三个开关，是在实施例1以及图1以SW3为基础的回路上，增加了以SW1和SW2为基础而形成的两个回路。

SW1、SW2和SW3的引脚2脚102、202、302分别通过二极管D1、D2和D3连接到U1的P3.3、P3.4和P3.5的GPIO引脚，同时SW1、SW2和SW3的引脚1脚101、201、301分别通过二极管D4、D5和D6连接到电阻R1和R2对Q1进行控制。

SW1、SW2和SW3的一端分别通过接地引脚103、203、303连接GND。延伸接地引脚104、204、304是接地引脚103、203、303的延伸。

与一个通用节电主控模块中只有单个开关动作控制单个设备的一对一的情况(如实施例1)相比，在电能消耗几乎相同的情况下，本实施例的通用节电主控模块，由三个开关控制三个设备，实现一对三控制功能，而且只使用了一个单片机，产生了控制三个设备的功能，充分发挥单片机的强大功能，降低了产品成本。

Claims (6)

1.一种通用节电主控模块，包括单片机，其特征在于：还包括开关、二极管、开关三极管或开关MOS管；开关的接地端连接GND，另一端设置两个引脚，其中一个引脚通过一个二极管连接到单片机的GPIO引脚，另一个引脚通过另一个二极管连接开关三极管或开关MOS管；开关接地端与GND为活动接触连接或常连接，开关另一端的两个引脚与GND为活动接触连接；开关三极管或开关MOS管连接着单片机的VCC引脚。

2.根据权利要求1所述的通用节电主控模块，其特征在于：设置n个开关、2n个二极管，连接同一个开关三极管或开关MOS管和同一个单片机；其中n为正整数。

3.根据权利要求1所述的通用节电主控模块，其特征在于：开关是单极开关或多级开关。

4.根据权利要求1～3任一项所述的通用节电主控模块，其特征在于：在开关三极管的基极和发射极并联电阻。

5.根据权利要求1～3任一项所述的通用节电主控模块，其特征在于：在开关MOS管的栅极和源极并联电阻。

6.根据权利要求1～3任一项所述的通用节电主控模块，其特征在于：在开关三极管或开关MOS管连接单片机的线路上与GND之间接入一个电容。

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