CN211554673U - 待机电路以及智能设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种待机电路以及智能设备，待机电路包括主控单元、电源单元以及开关单元。电源单元耦接于主控单元，且用于为主控单元供电；开关单元耦接于电源单元与主控单元之间，主控单元用于在结束工作状态时输出关断信号至开关单元，以使开关单元切断电源单元与主控单元之间的连接。本实用新型实施例提供的待机电路能够在主控单元结束工作状态时切断主控单元的电源，避免非必要的电量消耗。

Description

待机电路以及智能设备

技术领域

本实用新型涉及智能家居领域，具体涉及一种待机电路以及智能设备。

背景技术

随着物联网的发展，智能家居逐渐走入人们的生活。在智能家居系统中，用于采集环境变量的传感器是非常重要的。一般来说，传感器使用电池进行供电，并且传感器作为睡眠设备，通常是只在需要进行工作时才会启动。现有技术中，在传感器睡眠时，传感器的主控单元也一般进入低功耗的待机模式。但是，维持主控单元的待机模式也需要消耗电池一定的电量，而主控单元处于待机模式时表明并无用户使用设备，因此造成了非必要的电量消耗。

实用新型内容

鉴于以上问题，本实用新型实施例提供一种待机电路以及智能设备，以解决上述技术问题。

本实用新型实施例是采用以下技术方案来实现的：

一种待机电路，包括主控单元、电源单元以及开关单元；电源单元耦接于主控单元，且用于为主控单元供电；开关单元耦接于电源单元与主控单元之间，主控单元用于在结束工作状态时输出关断信号至开关单元，以使开关单元切断电源单元与主控单元之间的连接。

进一步地，待机电路还包括耦接于主控单元的触发单元，触发单元用于根据自身的触发状态输出触发信号至主控单元以触发主控单元切换至工作状态。

进一步地，触发单元还耦接于开关单元，触发单元还用于输出触发信号至开关单元，以使开关单元导通主控单元与电源单元之间的连接。

进一步地，触发单元还耦接于开关单元，触发单元还用于输出触发信号至开关单元，以使开关单元导通主控单元与电源单元之间的连接，主控单元还用于在工作状态触发时输出导通信号至开关单元，以使开关单元维持导通状态。

进一步地，主控单元包括触发端，触发单元还耦接于电源单元，触发单元包括按键开关，按键开关的一端耦接于电源单元、另一端耦接于开关单元的控制端，触发端耦接于按键开关与开关单元的控制端之间的连接节点。

进一步地，开关单元为第一场效应管，第一场效应管的栅极耦接于按键开关以及触发端，第一场效应管的漏极耦接于主控单元、源极耦接于电源单元。

进一步地，待机电路还包括状态检测单元，状态检测单元耦接于触发单元以及主控单元，触发单元还用于输出触发信号至状态检测单元，状态检测单元用于在接收到触发信号时输出状态检测信号至主控单元，以使主控单元根据状态检测信号确定触发单元的触发状态。

进一步地，主控单元包括触发端以及状态检测端，触发单元以及状态检测单元还耦接于电源单元，触发单元包括双刀单掷开关，状态检测单元包括上拉电阻，双刀单掷开关的第一触点一端耦接于电源单元、另一端耦接于开关单元的控制端，触发端耦接于第一触点与开关单元的控制端之间的连接节点；双刀单掷开关的第二触点一端接地、另一端耦接于上拉电阻，上拉电阻的另一端耦接于电源单元，主控单元的状态检测端耦接在双刀单掷开关的第二触点与上拉电阻之间。

进一步地，开关单元为第二场效应管，第二场效应管的栅极耦接于第一触点以及触发端，第二场效应管的漏极耦接于主控单元、源极耦接于电源单元。

本实用新型还提供一种智能设备，包括设备主体以及如上述任一项的待机电路，待机电路设于设备主体内。

进一步地，智能设备包括耦接于所述待机电路的传感单元或开关，所述传感单元用于将检测到的信息传送到主控单元。

相对于现有技术，本实用新型实施例提供的待机电路以及智能设备，设置有主控单元、耦接于主控单元且用于为主控单元供电的电源单元以及耦接于电源单元与主控单元之间的开关单元，其中主控单元用于在结束工作状态时输出关断信号至开关单元，使得开关单元切断电源单元与主控单元之间的连接；进而在主控单元结束工作状态时切断主控单元的电源，避免非必要的电量消耗，从而实现节能。

本实用新型的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施例提供的一种待机电路的模块框图。

图2示出了本实用新型实施例提供的另一种待机电路的模块框图。

图3示出了本实用新型实施例提供的一种待机电路的电路结构示意图。

图4示出了本实用新型实施例提供的另一种待机电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

随着物联网的发展，智能家居逐渐走入人们的生活。在智能家居系统中，采集环境变量的传感器是非常重要的。一般来说，传感器使用电池进行供电，并且传感器作为睡眠设备，通常是只在需要进行工作时才会启动。现有技术中，在传感器睡眠时，主控单元也一般进入低功耗的待机模式。但是，维持主控单元的待机模式也需要消耗电池一定的电量，而主控单元处于待机模式时表明并无用户使用设备，因此，维持主控单元待机模式的这部分电量是非必要的消耗。

为了解决上述问题，发明人经过长期研究，提出了本实用新型实施例中的待机电路以及智能设备，设置有主控单元、耦接于主控单元且用于为主控单元供电的电源单元以及耦接于电源单元与主控单元之间的开关单元，其中主控单元用于在结束工作状态时输出关断信号至开关单元，使得开关单元切断电源单元与主控单元之间的连接；进而在主控单元结束工作状态时切断主控单元的电源，避免非必要的电量消耗，从而实现节能。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做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。

如图1所示，图1示意性地示出了本实用新型实施例提供的一种待机电路100。该待机电路100包括主控单元110、电源单元120以及开关单元130。其中，电源单元120耦接于主控单元110，开关单元130耦接于电源单元120与主控单元110之间。电源单元120用于为主控单元110供电，主控单元110用于在工作状态结束时输出关断信号至开关单元130，以使开关单元130切断电源单元120与主控单元110之间的连接。

一般情况下，主控单元110在完成工作后，会自动进入休眠模式，并等待唤醒。本实用新型实施例中，在主控单元110结束工作状态后，由主控单元110自行输出一个关断信号至开关单元130，进而切断主控单元110自身的电源，从而避免了现有技术中主控单元110在完成工作后自动进入休眠模式而产生无意义的电量消耗，极大地节省了电源单元120的电量。

如图2所示，本实施例中，待机电路100还包括触发单元140，触发单元140耦接于主控单元110，且用于根据自身的触发状态输出触发信号至主控单元110以触发主控单元110切换至工作状态。

进一步地，触发单元140还耦接于开关单元130，触发单元140还用于输出触发信号至开关单元130，以使开关单元130导通主控单元110与电源单元120之间的连接，主控单元110还用于在工作状态触发时输出导通信号至开关单元130，以使开关单元130维持导通。当用户需要主控单元110工作时，通过控制触发单元140可以使导通主控单元110与电源单元120之间的连接以使主控单元110通电，并同时在通电后触发主控单元110进入工作状态，从而使在主控单元110在断电情况下能够迅速进入工作状态并维持工作状态，保证系统具有较快的的响应速度。

具体而言，请参阅图3，图3示出了本实用新型实施例提供的待机电路100的一种电路结构示意图。本实施例中，主控单元110可以为MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)。主控单元110包括第一引脚、第二引脚以及第三引脚。其中第一引脚为电源端，其耦接于电源单元120；第二引脚为接地端，其耦接于开关单元130；第三引脚为触发端，其耦接于触发单元140。

本实施例中，电源单元120包括干电池BAT，其由两节干电池BAT向主控单元110提供3V的稳定电源。在一些实施例方式，电源单元120也可以包括锂电池，或者包括由干电池和锂电池组成的主备供电系统。开关单元130为第一场效应管Q1，且第一场效应管Q1为N-MOS管。电源单元120的正极耦接于主控单元110的第一引脚，负极耦接于第一场效应管Q1的源极S且接地；第一场效应管Q1的漏极D耦接于主控单元110的第二引脚、栅极G耦接于触发单元140，其中栅极G为开关单元130的控制端。在一些实施方式中，开关单元130也可以为三极管、可控硅等其他电子开关元件。

触发单元140包括按键开关S1。触发单元140还耦接于电源单元120。按键开关S1的一端耦接于电源单元120、另一端耦接于第一场效应管Q1的栅极G，主控单元110的第三引脚耦接于按键开关S2与第一场效应管Q1的栅极G之间的连接节点。进一步地，触发单元140还包括电阻R1，电阻R1连接在按键开关S1与第一场效应管Q1之间。进一步地，第三引脚与上述的连接节点之间还设置有电阻R2。本实施例中，按键开关S1可以为按钮。

本实施例提供的待机电路100的原理如下：

当用户需要启用主控单元110的功能时，用户可以按下按键开关S1使按键开关S1闭合，此时电阻R1拉高第一场效应管Q1栅极G的电压，使第一场效应管Q1的导通，进而接通电源单元120对主控单元110的供电回路使主控单元110通电。同时按键开关S1闭合后，主控单元110的第三引脚的电平被拉高，进而触发主控单元110进入工作状态。当主控单元110被第三引脚的高电平触发工作状态后，再通过第三引脚输出一个高电平信号至第一场效应管Q1的栅极G以维持第一场效应管Q1的导通状态，因此，在用户松手使按键开关S1断开后主控单元110仍然能维持自身的工作状态。当主控单元110结束工作后，主控单元110再通过第三引脚输出一个低电平信号至第一场效应管Q1的栅极G，此时由于按键开关S1早已断开，因此第一场效应管Q1截止，进而切断了主控单元110自身的电源，从而不消耗电源单元120的电量，避免现有技术中主控单元110在完成工作后自动进入休眠模式而产生无意义的电量消耗，延长电源单元120的使用寿命，节约电能。并且由于采用在主控单元110休眠时直接断开主控单元110自身的电源，因此不要求主控单元110在休眠时的低功耗需求，从而降低了主控单元110的设计成本以及生产成本。

在一些实施方式中，主控单元110在触发工作状态时还可以不输出高电平的导通信号至开关单元130，此时若要维持第一场效应管Q1的导通状态以维持主控单元110的工作状态，应当要保持按键开关S1闭合，此时按键开关S1可以采用普通的按键保持闭合状态；在主控单元110结束工作后，为了能够及时的切断主控单元110的电源，应当及时断开按键开关S1，因此此时可以提醒用户断开按键开关S1。

本实用新型实施例提供的待机电路，设置有主控单元、耦接于主控单元且用于为主控单元供电的电源单元以及耦接于电源单元与主控单元之间的开关单元，其中主控单元用于在结束工作状态时输出关断信号至开关单元，使得开关单元切断电源单元与主控单元之间的连接；进而在主控单元结束工作状态时切断主控单元的电源，避免非必要的电量消耗，从而实现节能。

如图4所示，本实用新型实施例还提供一种待机电路200，与待机电路100类似，该待机电路200同样包括主控单元210、电源单元220、触发单元230以及开关单元240。电源单元220与开关单元240与上述待机电路100中的电源单元110与开关单元130一致。待机电路200与待机电路100的不同之处在于：在上述主控单元110以及上述触发单元140的基础上，待机电路200还包括状态检测单元250，主控单元210还包括状态检测端。状态检测单元250耦接于触发单元230以及主控单元210的状态检测端，触发单元230还用于输出触发信号至状态检测单元250，状态检测单元250用于在接收到触发信号时输出状态检测信号至主控单元210，以使主控单元210根据状态检测信号确定触发单元230的触发状态。

在本实施例中，触发单元230的触发状态可以包括但不限于单击、双击以及长按，其中，触发单元230的每种触发状态可以分别对应主控单元210工作状态中的一种功能，通过状态检测单元250检测到触发单元230的触发状态，从而能够使得主控单元210根据触发单元230的每个触发状态实现不用的功能。

具体而言，本实施例中，主控单元210同样可以为MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)，且其包括第一引脚、第二引脚、第三引脚以及第四引脚。其中，第一引脚为电源端、第二引脚为接地端、第三引脚为触发端、第四引脚为状态检测端。开关单元240为第二场效应管Q2，且第二场效应管Q2同样为N-MOS管。电源单元220的正极耦接于第一引脚，负极耦接于第二场效应管Q2的源极S且接地；第二场效应管Q2的漏极D耦接于第二引脚、栅极G耦接于触发单元230，栅极G为开关单元240的控制端。

触发单元230包括双刀单掷开关S2。状态检测单元250包括上拉电阻。本实施例中，上拉电阻为电阻R5。触发单元230以及状态检测单元250还耦接于电源单元220。双刀单掷开关S2的第一触点一端耦接于电源单元220、另一端耦接于第二场效应管Q2的栅极G，主控单元210的第三引脚耦接于第一触点与第二场效应管Q2的栅极G之间的连接节点。双刀单掷开关S2的第二触点一端接地、另一端耦接于电阻R5，电阻R5的另一端耦接于电源单元；主控单元210的第四引脚耦接在双刀单掷开关S2与第二触点与电阻R5之间。进一步地，触发单元230还包括电阻R3，电阻R3连接在第一触点与第二场效应管Q2之间。进一步地，上述连接节点与第三引脚之间还设置有电阻R4。

本实施例提供的待机电路200的原理如下：

当用户触发双刀单掷开关S2时，第一触点闭合，进而使得主控单元210通电，并且触发主控单元210进入工作状态，主控单元210同样输出一个高电平信号至第二场效应管Q1以维持第二场效应管Q1导通；同时第二触点闭合，第四引脚接地，第四引脚的电平状态发生变化，此时主控单元210可以根据第四引脚的电平变化确定用户触发双刀单掷开关S2的方式。例如，如果主控单元210检测到第四引脚的电平变化一次，本实施例中为从高电平改变至低电平，则可以认为用户此时是单击触发双刀单掷开关S2，主控单元210即可启动第一功能；如果主控单元210检测到第四引脚的电平变化两次，且两次电平改变的的间隔时间小于预设时间，则可认为用户此时是双击触发双刀单掷开关S2，主控单元210即可启动第二功能；如果主控单元210检测到第四引脚变化一次，且变化后的电平状态持续时间大于预设时间，本实施例中为保持低电平，则可认为用户此时是长按触发双刀单掷开关S2，主控单元210即可启动第三功能。需要说明的是，主控单元210上述检测的功能可通过定时器实现。

在主控单元210结束工作后，该待机电路200的原理与上述待机电路100的原理一致，不再赘述。

在一些实施方式中，主控单元210在触发工作状态时同样还可以不输出高电平的导通信号至开关单元240，此时若要维持第二场效应管Q2的导通状态以维持主控单元210的工作状态，应当要保持双刀单掷开关S2在被触发后保持闭合，此时可以通过用户主动维持双刀单掷开关S2的闭合状态；在主控单元210结束工作后，为了能够及时的切断主控单元210的电源，应当及时断开按键开关，因此此时可以提醒用户断开按键开关。

本实用新型实施例提供的待机电路，设置有主控单元、耦接于主控单元且用于为主控单元供电的电源单元以及耦接于电源单元与主控单元之间的开关单元，其中主控单元用于在结束工作状态时输出关断信号至开关单元，使得开关单元切断电源单元与主控单元之间的连接；进而在主控单元结束工作状态时切断主控单元的电源，避免非必要的电量消耗，从而实现节能。同时通过设置状态检测电路，能够检测触发单元的触发状态，从而使得主控单元可以根据触发单元的不同触发状态实现不同的功能。

本实用新型实施例还提供一种智能设备，该智能设备包括设备主体以及上述的待机电路，其中，该待机电路设于设备主体内。

进一步地，该智能设备包括传感单元或开关，待机电路耦接于传感单元或开关。其中，传感单元可以是传感器，且传感单元用于将检测到的信息传送至主控单元。智能设备可以是但不限于是无线开关、智能门锁、电动窗帘、空调伴侣等。对于内置传感器的智能设备或开关式智能设备来说，其一般只在用户需要使用时才工作，大部分时间其实是处于休眠状态的，因此往往大量的电量耗费在维持设备休眠上，尽管休眠时设备的功耗很低。以无线开关为例，若将无线开关作为灯具的控制开关，那么只有在用户需要开关灯时需要主控单元发出命令控制开灯或关灯，其余时间主控单元实际上都是处于低功耗的休眠模式，而主控单元处于休眠模式的时间远远大于工作时间，所以尽管维持休眠模式的功耗很低，但是实际上也是造成了电量的浪费，使无线开关续航时间缩短。本实施例提供的智能设备，通过设置上述的休眠电路，使得智能设备在用户无需使用时直接断开主控单元的电源，进而关断休眠电流，使设备的功耗更低，续航时间更久。

本实用新型实施例提供的智能设备，设置有主控单元、耦接于主控单元且用于为主控单元供电的电源单元以及耦接于电源单元与主控单元之间的开关单元，其中主控单元用于在结束工作状态时输出关断信号至开关单元，使得开关单元切断电源单元与主控单元之间的连接；进而在主控单元结束工作状态时切断主控单元的电源，避免非必要的电量消耗，从而实现节能。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种待机电路，其特征在于，包括：

主控单元；

电源单元，耦接于所述主控单元，且用于为所述主控单元供电；以及

开关单元，耦接于所述电源单元与所述主控单元之间，所述主控单元用于在工作状态结束时输出关断信号至所述开关单元，以使所述开关单元切断所述电源单元与所述主控单元之间的连接。

2.如权利要求1所述的待机电路，其特征在于，所述待机电路还包括耦接于所述主控单元的触发单元，所述触发单元用于根据自身的触发状态输出触发信号至所述主控单元以触发所述主控单元切换至所述工作状态。

3.如权利要求2所述的待机电路，其特征在于，所述触发单元还耦接于所述开关单元，所述触发单元还用于输出所述触发信号至所述开关单元，以使所述开关单元导通所述主控单元与所述电源单元之间的连接。

4.如权利要求2所述的待机电路，其特征在于，所述触发单元还耦接于所述开关单元，所述触发单元还用于输出所述触发信号至所述开关单元，以使所述开关单元导通所述主控单元与所述电源单元之间的连接，所述主控单元还用于在所述工作状态触发时输出导通信号至所述开关单元，以使所述开关单元维持导通状态。

5.如权利要求3或4所述的待机电路，其特征在于，所述主控单元包括触发端，所述触发单元还耦接于所述电源单元，所述触发单元包括按键开关,所述按键开关的一端耦接于所述电源单元、另一端耦接于所述开关单元的控制端，所述触发端耦接于所述按键开关与所述开关单元的控制端之间的连接节点。

6.如权利要求5所述的待机电路，其特征在于，所述开关单元为第一场效应管，所述第一场效应管的栅极耦接于所述按键开关以及所述触发端，所述第一场效应管的漏极耦接于所述主控单元、源极耦接于所述电源单元。

7.如权利要求3或4所述的待机电路，其特征在于，所述待机电路还包括状态检测单元，所述状态检测单元耦接于所述触发单元以及所述主控单元，所述触发单元还用于输出所述触发信号至所述状态检测单元，所述状态检测单元用于在接收到所述触发信号时输出状态检测信号至所述主控单元，以使所述主控单元根据所述状态检测信号确定所述触发单元的触发状态。

8.如权利要求7所述的待机电路，其特征在于，所述主控单元包括触发端以及状态检测端，所述触发单元以及所述状态检测单元还耦接于所述电源单元，所述触发单元包括双刀单掷开关，所述状态检测单元包括上拉电阻，所述双刀单掷开关的第一触点一端耦接于所述电源单元、另一端耦接于所述开关单元的控制端，所述触发端耦接于所述第一触点与所述开关单元的控制端之间的连接节点；所述双刀单掷开关的第二触点一端接地、另一端耦接于所述上拉电阻，所述上拉电阻的另一端耦接于所述电源单元，所述主控单元的状态检测端耦接在所述双刀单掷开关的第二触点与所述上拉电阻之间。

9.如权利要求8所述的待机电路，其特征在于，所述开关单元为第二场效应管，所述第二场效应管的栅极耦接于所述第一触点以及所述触发端，所述第二场效应管的漏极耦接于所述主控单元、源极耦接于所述电源单元。

10.一种智能设备，其特征在于，包括设备主体以及如上述权利要求1～8任一项所述的待机电路，所述待机电路设于所述设备主体内。

11.如权利要求10所述的智能设备，其特征在于，所述智能设备包括耦接于所述待机电路的主控单元的传感单元或开关，所述传感单元用于将检测到的信息传送到主控单元。

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