CN213585273U - 一种地震观测电源状态自动监控及转换的电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地震观测电源状态自动监控及转换的电源电路，包括主电瓶接口、备用电瓶接口、仪器接口、第一检测模块、单片机主模块、切换模块；所述仪器接口用于连接地震检测仪器；所述主电瓶接口用于连接主电瓶；所述备用电瓶接口用于连接备用电瓶；所述切换模块用于闭合或断开所述主电瓶接口和所述备用电瓶接口的连接；所述第一检测模块用于在所述主电瓶工作时检测受电电压状态，所述受电电压状态表示主电瓶的供电情况；当所述受电电压状态表示主电瓶的供电情况异常时，所述单片机主模块用于控制所述转换模块，断开与所述主电瓶接口的连接，闭合所述备用电瓶接口的连接。

Description

一种地震观测电源状态自动监控及转换的电源电路

技术领域

本实用新型涉及电子设备领域，具体为一种地震观测电源状态自动监控及转换的电源电路。

背景技术

为了深入了解地质构造带活动特征或区域地壳结构，需要在研究区布设地震观测仪器进行长期观测，以获取大量的地震波连续波形数据。

但考虑到研究人员无法长期在野外进行值守观测，以及数据实时传输费用较高的问题，通常会将仪器布设在研究区域附近交通及供电便利的场地中。地震检测仪器通常由主电瓶供电，当主电瓶电量不足后，采用外接电源通过充电器接口连接主电瓶，以使得主电瓶得到充电，此时外接电源暂时为地震检测仪器供电，以保证供电的延续性，主电瓶充电完成后，再由主电瓶为地震检测仪器供电。在实际观测过程中，整套电源电路只有一个主电瓶，由于环境因素与使用时长因素的影响，主电瓶产生异常的概率较高，当主电瓶损坏，对地震监测仪器的供电就会停止。

实用新型内容

本申请实施例公开了一种地震观测电源状态自动监控及转换的电源电路，用于减少由于电瓶故障引起的停止为地震检测仪器供电的情况。

为实现上述目的，本实用新型第一方面提供如下技术方案：一种地震观测电源状态自动监控及转换的电源电路，其特征在于，包括主电瓶接口、备用电瓶接口、仪器接口、第一检测模块、单片机主模块、切换模块；

所述主电瓶接口的输出端分别与所述仪器接口的输入端和所述第一检测模块耦合，所述主电瓶接口的输入端与所述切换模块耦合；所述备用电瓶接口的输出端与所述仪器接口的输入端和所述第一检测模块耦合，所述备用电瓶接口的输入端与所述切换模块耦合；所述单片机主模块与所述切换模块耦合；

所述仪器接口用于连接地震检测仪器；

所述主电瓶接口用于连接主电瓶；

所述备用电瓶接口用于连接备用电瓶；

所述切换模块用于闭合或断开所述主电瓶接口和所述备用电瓶接口的连接；

所述第一检测模块用于在所述主电瓶工作时检测受电电压状态，所述受电电压状态表示主电瓶的供电情况；

当所述受电电压状态表示主电瓶的供电情况异常时，所述单片机主模块用于控制所述转换模块，断开与所述主电瓶接口的连接，闭合所述备用电瓶接口的连接。

可选地，所述第一检测模块包括第一分压电阻和第二分压电阻；

所述第一分压电阻与所述第二分压电阻串联耦合，所述第一分压电阻与所述第二分压电阻耦合处与所述单片机主模块耦合；所述第一分压电阻分别与所述主电瓶接口的输入端和所述备用电瓶接口的输入端耦合。

可选地，所述电源电路还包括充电接口与第二检测模块；

所述充电接口的输出端分别与所述仪器接口的输入端、所述主电瓶接口的输出端和所述备用电瓶接口的输出端耦合；所述充电接口的输入端所述仪器接口的输出端和所述转换模块耦合；

所述第二检测模块位于所述充电器接口的输出端；

所述充电接口用于连接外部充电电源，通过所述输出端向所述主电瓶或备用电瓶充电，在充电时，向所述地震检测仪器供电；

所述第二检测模块用于在充电情况下检测充电电流状态，所述充电电流状态表示外部电源的充电情况；

当所述充电电流状态表示外部电源的供电情况异常时，所述单片机主模块还用于断开充电接口的连接。

可选地，所述第二检测模块包括第一检测芯片、第一采样电阻、第一电阻、第二电阻和第一电容；

所述第一采样电阻设置于所述充电接口的输出端；

所述第一电阻、第一电容和第二电阻依次串联后，并联在所述采样电阻两端；

所述第一检测芯片的+IN口与-IN口分别连接所述第一电容的两侧，所述第一检测芯片的RED2接口与GND接口短接并接地，RED2接口直接接地，OUT接口连接所述单片机主模块。

可选地，所述电源电路还包括第三检测模块；

所述第三检测模块位于所述仪器接口的输入端；

所述第三检测模块用于当地震检测仪器被供电时，检测地震检测仪器的运行电流状态，所述运行电流状态表示所述地震监测仪器运行情况；

当所述运行电流状态表示所述地震检测仪器的运行情况异常时，所述单片机主模块还用于断开所述仪器接口的连接。

可选地，所述第三检测模块包括第二检测芯片、第二采样电阻、第三电阻、第四电阻和第二电容；

所述第二采样电阻设置于所述仪器接口的输入端；

所述第三电阻、第二电容和第四电阻依次串联后，并联在所述第二采样电阻两端；

所述第二检测芯片的+IN口与-IN口分别连接所述第二电容的两侧，所述第二检测芯片的RED2接口与GND接口短接并接地，RED2接口直接接地，OUT接口连接所述单片机主模块。

可选地，所述电源电路还包括蜂鸣器模块和蓝牙模块；

所述蜂鸣器模块与所述单片机主模块耦合；

所述蓝牙模块与所述单片机主模块耦合；

所述蜂鸣器模块用于发出声音警告信号；

所述蓝牙模块用于向电子设备发送电子警告信号；

所述单片机主模块还用于当确认所述电源电路中存在异常时，通过所述蜂鸣器模块发出声音警告信号，并且通过所述蓝牙模块向预设的电子设备发送电子警告信号。

可选地，所述蓝牙模块包括蓝牙芯片、第一LED灯和第七电阻；

所述蓝牙芯片的TXD接口与RXD接口与所述单片机主模块耦合；

所述蓝牙芯片的PIO接口与所述第一LED灯耦合后，所述第一LED灯又与所述第七电阻形成串联耦合。

可选地，所述切换模块包括第一继电器、第二继电器、第一三极管、第二三极管、第五电阻和第六电阻；

所述第一继电器的输出回路位于所述主电瓶接口的输入端；

所述第一继电器的输入回路与所述第一三极管的集电极耦合；

所述第五电阻与所述第一三极管的集电极耦合；

所述第一三极管的基极与所述单片机主模块耦合；

所述第二继电器的输出回路位于所述备用电瓶接口的输入端；

所述第二继电器的输入回路与所述第二三极管的集电极耦合；

所述第六电阻与所述第二三极管的集电极耦合；

所述第二三极管的基极与所述单片机主模块耦合。

可选地，所述电源电路还包括模式转换模块、电源管理芯片、指示灯模块、滤波模块、载入模块、复位模块及启动模块；

所述电源管理芯片由于将接入输入端的电源电压转换大小，从输出端产生预设大小的电压，输出端为各个模块供应对应的工作电压；

所述模式转换模块的第一端口、第二端口、第三端口和第四端口分别于与所述充电接口的输出端、所述充电接口的输入端、所述主电瓶接口的输出端和所述主电瓶接口输入端耦合；所述模式转换模块的第五接口和第六接口分别为接地端和供电电压端；所述模式转换模块用于调整电源电路的差点模式与供电模式的转换；

所述指示灯模块与所述单片机主模块耦合；所述指示灯模块用于在当前模式下亮起对应的指示灯；

所述滤波模块与所述电源管理芯片耦合，用于在电源电路运行时过滤杂波；

所述载入模块与所述单片机模块耦合，所述载入模块用于给所述单片机住模块载入程序；

所述复位模块与所述单片机模块耦合，所述复位模块用于复位电源电路；

所述启动模块与所述电源管理芯片耦合。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本实施例中，主电瓶通过主电瓶接口向仪器接口上的地震监测仪器供电，第一检测模块检测主电瓶的受电电压状态以得到当前的供电情况，当受电电压状态表示当前主电瓶的供电情况存在异常时，单片机主模块控制转换模块，使得转换模块断开与所述主电瓶接口的连接，闭合所述备用电瓶接口的连接。

当主电瓶在供电过程中出现了异常，受电电压状态产生的变化会被第一检测模块检测到，并传输给单片机主模块，单片机主模块控制转换模块，切断主电瓶接口的耦合开关，闭合备用电瓶接口的耦合开关，即，将异常电瓶供电终止，启动备用电瓶为地震检测仪器供电，减少了因为主电瓶异常导致的地震检测仪器无法被供电的情况。

附图说明

图1为本实用新型中地震观测电源状态自动监控及转换的电源电路的充电器给主电瓶和备用电瓶充电工作电路图；

图2为本实用新型中地震观测电源状态自动监控及转换的单片机主模块电路图；

图3为本实用新型中地震观测电源状态自动监控及转换的主电瓶和备用电瓶为仪器充电工作电路图；

图4为本实用新型中地震观测电源状态自动监控及转换的蓝牙模块电路图；

图5为本实用新型中地震观测电源状态自动监控及转换的蜂鸣器模块电路图；

图6为本实用新型中地震观测电源状态自动监控及转换的复位模块电路图；

图7为本实用新型中地震观测电源状态自动监控及转换的启动模块电路图；

图8为本实用新型中地震观测电源状态自动监控及转换的指示灯模块电路图；

图9为本实用新型中地震观测电源状态自动监控及转换的模式转换模块电路图；

图10为本实用新型中地震观测电源状态自动监控及转换的载入模块电路图；

图11为本实用新型中地震观测电源状态自动监控及转换的滤波模块电路图；

图12为本实用新型中地震观测电源状态自动监控及转换的12V转5V电路图；

图13为本实用新型中地震观测电源状态自动监控及转换的5V转3.3V电路图。

具体实施方式

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于说明各部件或组成部分之间的相对位置关系，并不特别限定各部件或组成部分的具体安装方位。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型中所附图式所绘制的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用于限定本实用新型可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均仍应落在本实用新型所揭示的技术内容涵盖的范围内。

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。

请参阅图1-13，本实用新型提供一种技术方案：一种地震观测电源状态自动监控及转换的电源电路，包括主电瓶接口4、备用电瓶接口3、仪器接口9、第一检测模块2、单片机主模块5、切换模块1；

所述主电瓶接口4的输出端(1接口)分别与所述仪器接口9的输入端(2接口)和所述第一检测模块2耦合，所述主电瓶接口4的输入端(2接口)与所述切换模块1耦合；所述备用电瓶接口3的输出端(1接口)与所述仪器接口9的输入端(2接口)和所述第一检测模块2耦合，所述备用电瓶接口3的输入端(2接口)与所述切换模块1耦合；所述单片机主模块5与所述切换模块1耦合；

所述仪器接口9用于连接地震检测仪器；

所述主电瓶接口4用于连接主电瓶；

所述备用电瓶接口3用于连接备用电瓶；

所述切换模块1用于闭合或断开所述主电瓶接口4和所述备用电瓶接口3的连接；

所述第一检测模块2用于在所述地震检测仪器工作时检测受电电压状态；

所述单片机主模块5用于根据所述受电电压状态，判断所述主电瓶是否存在异常，当所述单片机主模块5确认所述主电瓶存在异常时，通过所述转换模块1，断开与所述主电瓶接口4的连接，闭合所述备用电瓶接口3的连接。

本实施例中，请参考图2，单片机主模块5是一块存储有程序的单片机芯片，也叫单片微型计算机，是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit)，常用英文字母的缩写MCU表示单片机，单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器，控制器，存储器，输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机(最小系统)，和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。在本实施例中，通过单片机主模块5对各个模块发送指令，使得各个模块完成对应的操作，以达到本实用新型的功能。

本实施例中，主电瓶接口4与主电瓶进行连接，使得主电瓶通过主电瓶接口4将电能传输到仪器接口9上的地震检测仪器上，实现为地震检测仪器供电。正常工作时，主电瓶接口4的输出电压会被第一检测模块2接收，第一检测模块2将这个受电电压状态转换成一个电压信号传输给单片机主模块5，单片机主模块5根据这个电压判断受电电压状态。

例如：随着主电瓶开始供电，供电时间越长，主电瓶的电压会不断下降，第一检测模块2所检测的内容就与供电过程中的输出电压有关。当主电瓶出现异常，检测到的输出电压就会产生异常，受电电压状态就会产生异常，单片机主模块5接收到第一检测模块2发送的异常电压信号，就确认当前的主电瓶产生了异常，单片机主模块5发送指令给转换模块1，使得转换模块1将主电瓶接口4的耦合开关断开，接通备用电瓶接口3的耦合开关，使得备用电瓶可以从备用电瓶接口中向仪器接口9连接的地震检测仪器供电。

从本实施例可以看出，当第一检测模块2检测到受电电压状态异常后，发送给单片机主模块5，在单片机主模块5检测到主电瓶产生异常后，通过转换模块1断开主电瓶接口4的耦合开关，接通备用电瓶接口3的耦合开关，仪器的供电得以保持。

可选地，所述第一检测模块2包括第一分压电阻和第二分压电阻；

所述第一检测模块2的构成，可以是通过两个电阻串联，所述第一分压电阻与所述第二分压电阻串联耦合，所述第一分压电阻与所述第二分压电阻耦合处又与所述单片机住模块耦合；所述第一分压电阻分别与所述主电瓶接口的输入端和所述备用电瓶接口的输入端耦合。

可选地，本实施例中，例如：请参考图1，通过两个电阻R1，R2串联，R1上端接主电瓶接口4的输入端(主电瓶接口4的1接口)电压，R2下端接地，R1、R2中端连接单片机主模块5的PA2端(单片机主模块5的12接口)，用于接收受电电压状态的电压信号，从图1中可看出，随着主电瓶的电量消耗，输出端电压会逐步下降，到最后R1与R2连接处的电压变化。

可选地，在本实施中，第一检测模块2还可以对备用电瓶的电量进行检测，在单片机主模块5控制转换模块1将主电瓶接口4的耦合开关断开，接通备用电瓶接口3的耦合开关之后，第一检测模块依旧与备用电瓶接口的输出端耦合，可测量备用电瓶的使用情况。并将备用电瓶的使用情况反馈到单片机主模块，使得单片机主模块做出对应操作。

需要说明的是，单片机主模块5接通各个需要通过持续控制的模块，具体接口不唯一，只要是能实现本实施例功能的接口或连接方法，都在本实用新型的保护范围内。图中电阻、电容和电感的大小根据实际情况设定，图中所有的数值均为实验时设定的数值。

可选地，所述电源电路还包括充电接口7与第二检测模块6；

所述充电接口7的输出端(充电接口7的2接口或充电接口7的V_C接口)分别与所述仪器接口9的输入端(所述仪器接口9的2接口)、所述主电瓶接口4的输出端和所述备用电瓶接口3的输出端耦合；所述充电接口7的输入端(充电接口7的1接口或充电接口7的GND_D接口)所述仪器接口9的输出端(仪器接口9的1接口)和所述转换模块1耦合；

所述第二检测模块6位于所述充电器接口7的输出端(充电器接口7的2接口)；

所述充电接口7用于连接外部充电电源，当开启充电功能，会会向主电瓶接口4上的主电瓶或是备用电瓶接口3上的备用电瓶供电，起到充电的作用。在充电过程中，充电器接口会向所述地震检测仪器供电，暂时代替主电瓶或者备用电瓶的作用。单片机主模块5控制转换模块1，控制充电时的先后顺序，当充满某一电瓶后，通过第一检测模块2传递的检测结果，就会使得单片机主模块5关闭充电技术的电瓶接口，并判断此时是否充电完成的步骤，若是完成了充电的步骤，即可断开充电接口7的连接转换成供电模式。

所述第二检测模块6用于在充电情况下检测充电电流状态；第二检测模块6设置于所述充电器接口7的输出端，充电过程中，获取电流信号，以此电流信号转换为电压型号转换，传送给单片机主模块5。

所述单片机主模块5还用于根据所述充电电流状态，判断所述外部充电电源是否异常，当所述单片机主模块确认所述外部充电电源存在异常时，停止充电。单片机根据充电电流形成的电压信号判断当前的充电接口7上的外部电源是否正常运行，当充电时外部电源损坏，即充电电流为0，单片机主模块5接收到对应的电压信号，做出对应的操作。当充电电压过大或过小时，单片机主模块5也会做出对应操作，例如断开与充电接口7的耦合开关。

本实施例中，电源电路通过在添加可由单片机主模块5控制的充电接口7，在充电时，保障电源电路与外部仪器的安全。

可选地，所述第二检测模块包括第一检测芯片、第一采样电阻、第一电阻、第二电阻和第一电容。

所述第一采样电阻设置于所述充电接口的输出端，采样电阻设置大小时要选择偏小的阻值，为了在充电时不过多损耗。

本实施例中，连接方法为：所述第一电阻、第一电容和第二电阻依次串联后，并联在所述采样电阻两端，所述第一检测芯片的+IN口与-IN口分别连接所述第一电容的两侧，所述第一检测芯片的RED2接口与GND接口短接并接地，RED2接口直接接地，OUT接口连接所述单片机主模块。

第一检测芯片为可以达到检测效果的所有芯片，主要是能够完成本实施例检测功能的芯片都属于本申请的保护范围。

可选地，本实施例中使用的第一检测芯片为INA282芯片，INA282芯片在+IN口与-IN口接收第一采样电阻得到的充电电流状态，通过芯片内部电路转换为一个电压信号，通过OUT接口传输给单片机主模块5的PA1接口(单片机主模块5的I_C接口)，单片机主模块5根据此信号判断充电情况。

可选地，所述电源电路还包括第三检测模块8。

所述第三检测模块8位于所述仪器接口9的输入端。

所述第三检测模块用于当地震检测仪器被供电时，检测地震检测仪器的运行电流状态。第二检测模块8检测仪器的运行电流，当地震检测仪器产生异常，第一时间由第二检测模块8检测到，例如：当仪器短路时，电源电路的电流会激增，此时第二检测模块8可将此时的供电电流状态反馈到单片机主模块5中。

所述单片机主模块还用于根据所述运行电流状态，判断所述地震检测仪器是否异常，当所述单片机主模块确认所述地震检测仪器存在异常时，停止供电或切断仪器接口的耦合开关。

可选地，所述第三检测模块包括第二检测芯片、第二采样电阻、第三电阻、第四电阻和第二电容。

所述第二采样电阻设置于所述仪器接口9的输入端，其他电阻电容的接法与第二检测模块6的接法类似，此处不做赘述。

该模块作用与第二检测模块6的接法类似，此处不做赘述

可选地，所述电源电路还包括蜂鸣器模块和蓝牙模块。

所述蜂鸣器模块10与所述蓝牙模块11都与所述单片机主模块5耦合，收到单片机主模块5的控制。所述蜂鸣器模块10用于发出声音警告信号，使得工作人员可根据声音警告信号来对电源电路进行检修。所述蓝牙模块11用于向工作人员的电子设备或是关联设备发送电子警告信号，快速告知远距离的设备基地仪器产生损坏的信息。

所述单片机主模块7还用于当确认所述电源电路中存在异常时，通过所述蜂鸣器模块10发出声音警告信号，并且通过所述蓝牙模块11向预设的电子设备发送电子警告信号。本实施例中，添加了蜂鸣器模块10与蓝牙模块11，使得电源电路的运行情况可以第一时间被检测到。

可选地，所述蓝牙模块由蓝牙芯片、第一LED灯和第七电阻构成。

见图4，本实施例中，所述蓝牙芯片的TXD接口(蓝牙芯片的1接口)与RXD接口(蓝牙芯片的2接口)与所述单片机主模块耦合，所述蓝牙芯片的PIO接口(蓝牙芯片的31接口)与所述第一LED灯耦合后，所述第一LED灯又与所述第七电阻形成串联耦合。在该模块接收到工作电源3.3V的加压后，可收到单片机主模块5的控制。

可选地，所述切换模块包括第一继电器、第二继电器、第一三极管、第二三极管、第五电阻和第六电阻。

请参考图1，可选地，本实施例中，所述第一继电器U3的输出回路(第一继电器U3的1接口与4接口)位于所述主电瓶接口4的输入端，所述第一继电器U3的输入回路(第一继电器U3的2接口与3接口)与所述第一三极管Q1的集电极耦合，所述第五电阻R7与所述第一三极管Q1的集电极耦合，所述第一三极管Q1的基极与所述单片机主模块5耦合。

所述第二继电器U2的输出回路(第二继电器U2的1接口与4接口)位于所述备用电瓶接口3的输入端,所述第二继电器U2的输入回路(第二继电器U2的2接口与3接口)与所述第二三极管Q2的集电极耦合,所述第六电阻与所述第二三极管Q2的集电极耦合,所述第二三极管Q2的基极与所述单片机主模块5耦合。

本实施例中，通过单片机主模块5对第一集电极Q1与第二集电极Q2的基极加压减压的方式，调控继电器U2、U3的开关状态，以达到对主电瓶接口或备用电瓶接口的耦合开关的控制效果。

可选地，本实施例中，电源电路还包括许多必须的运行模块，所述电源电路还包括模式转换模块12、电源管理芯片、指示灯模块13、滤波模块14、载入模块15、复位模块16及启动模块17等；

本实施例中，模式转换模块12为模式切换端口，功能是切换工作的模式。充电时，将1,3短接、2,4短接，而且通过控制切换模块1将主电瓶接口4的耦合开关闭合，将备用电瓶接口3的耦合开关断开，保证主电瓶优先供电，充满后将主电瓶接口4的耦合开关断开，将备用电瓶接口3的耦合开关闭合；供电时，将3,5短接，4,6短接，主电瓶优先供电，故障或者没电后自动切换到备用电瓶。需要说明的是V_D(模式转换模块12的1接口)、V_C(模式转换模块12的5接口)、GND_D(模式转换模块12的2接口)、GND_D(模式转换模块12的4接口)始终与图1中对应位置连接，短接不会改变对应位置的连接。

请参考图6，所述复位模块16与所述单片机模块耦合，在接上工作电压后，所述复位模块用于复位电源电路，只需要按压KEY按键，即可复位电源电压。

请参考图7，所述启动模块17与所述电源管理芯片耦合，所述启动模块用于在复位后决定启动的内存区域。当BOOT1＝x，BOOT0＝0，从用户闪存启动，这是正常的工作模式。当BOOT1＝0，BOOT0＝1，从系统存储器启动，这种模式启动的程序功能由厂家设置。当BOOT1＝1，BOOT0＝1，从内置SRAM启动，这种模式可以用于调试。

请参考图8，所述指示灯模块13与所述单片机主模块5耦合；所述指示灯模块13用于在当前模式下亮起对应的指示灯。指示灯模块通过两个LED灯与两个电阻组成，通过单片机主模块控制才可接通电源，以达到亮灯的效果。

请参考图9，所述模式转换模块12的第一端口、第二端口、第三端口和第四端口分别于与所述充电接口的输出端、输入端、所述主电瓶接口的输出端、输入端耦合；所述模式转换模块的第五接口和第六接口分别为接地端和供电电压端；所述模式转换模块用于调整电源电路的差点模式与供电模式的转换；

请参考图10，所述载入模块15与所述单片机模块耦合，所述载入模块用于给所述单片机住模块载入程序，通过载入模块的2接口(SWDIO)、载入模块的3接口(SWCLK)、载入模块的4接口(NRST)与单片机主模块5连接。

请参考图11，所述滤波模块14由电容构成，并且与所述电源管理芯片耦合，用于在电源电路运行时过滤杂波。滤波模块只需要接入工作电压与接地，即可为电源电路进行滤波。

请参考图12与图13，所述电源管理芯片由12V转5V电路18与5V转3.3V电路19组成，用于将接入输入端的电源电压转换大小，从输出端产生预设大小的电压，输出端为各个模块供应对应的工作电压。本实施例中，12V转5V电路18与5V转3.3V电路19由两块AMS1117芯片(U7与U8)与电容组成，输入的电压通过单元管理芯片转换为其他模块的芯片的工作电压，连接着需要工作电压的所有芯片，为他们提供工作电压。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，read-onlymemory)、随机存取存储器(RAM，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种地震观测电源状态自动监控及转换的电源电路，其特征在于，包括主电瓶接口、备用电瓶接口、仪器接口、第一检测模块、单片机主模块、切换模块；

所述主电瓶接口的输出端分别与所述仪器接口的输入端和所述第一检测模块耦合，所述主电瓶接口的输入端与所述切换模块耦合；所述备用电瓶接口的输出端与所述仪器接口的输入端和所述第一检测模块耦合，所述备用电瓶接口的输入端与所述切换模块耦合；所述单片机主模块与所述切换模块耦合；

所述仪器接口用于连接地震检测仪器；

所述主电瓶接口用于连接主电瓶；

所述备用电瓶接口用于连接备用电瓶；

所述切换模块用于闭合或断开所述主电瓶接口和所述备用电瓶接口的连接；

所述第一检测模块用于在所述主电瓶工作时检测受电电压状态，所述受电电压状态表示主电瓶的供电情况；

当所述受电电压状态表示主电瓶的供电情况异常时，所述单片机主模块用于控制所述切换模块，断开与所述主电瓶接口的连接，闭合所述备用电瓶接口的连接。

2.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述第一检测模块包括第一分压电阻和第二分压电阻；

所述第一分压电阻与所述第二分压电阻串联耦合，所述第一分压电阻与所述第二分压电阻耦合处与所述单片机主模块耦合；所述第一分压电阻分别与所述主电瓶接口的输入端和所述备用电瓶接口的输入端耦合。

3.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括充电接口与第二检测模块；

所述充电接口的输出端分别与所述仪器接口的输入端、所述主电瓶接口的输出端和所述备用电瓶接口的输出端耦合；所述充电接口的输入端所述仪器接口的输出端和所述切换模块耦合；

所述第二检测模块位于所述充电接口的输出端；

所述充电接口用于连接外部充电电源，通过所述输出端向所述主电瓶或备用电瓶充电，在充电时，向所述地震检测仪器供电；

所述第二检测模块用于在充电情况下检测充电电流状态，所述充电电流状态表示外部电源的充电情况；

当所述充电电流状态表示外部电源的供电情况异常时，所述单片机主模块还用于断开充电接口的连接。

4.根据权利要求3所述的电源电路，其特征在于，所述第二检测模块包括第一检测芯片、第一采样电阻、第一电阻、第二电阻和第一电容；

所述第一采样电阻设置于所述充电接口的输出端；

所述第一电阻、第一电容和第二电阻依次串联后，并联在所述采样电阻两端；

所述第一检测芯片的+IN口与-IN口分别连接所述第一电容的两侧，所述第一检测芯片的RED2接口与GND接口短接并接地，RED2接口直接接地，OUT接口连接所述单片机主模块。

5.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括第三检测模块；

所述第三检测模块位于所述仪器接口的输入端；

所述第三检测模块用于当地震检测仪器被供电时，检测地震检测仪器的运行电流状态，所述运行电流状态表示所述地震检测仪器运行情况；

当所述运行电流状态表示所述地震检测仪器的运行情况异常时，所述单片机主模块还用于断开所述仪器接口的连接。

6.根据权利要求5所述的电源电路，其特征在于，所述第三检测模块包括第二检测芯片、第二采样电阻、第三电阻、第四电阻和第二电容；

所述第二采样电阻设置于所述仪器接口的输入端；

所述第三电阻、第二电容和第四电阻依次串联后，并联在所述第二采样电阻两端；

所述第二检测芯片的+IN口与-IN口分别连接所述第二电容的两侧，所述第二检测芯片的RED2接口与GND接口短接并接地，RED2接口直接接地，OUT接口连接所述单片机主模块。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括蜂鸣器模块和蓝牙模块；

所述蜂鸣器模块与所述单片机主模块耦合；

所述蓝牙模块与所述单片机主模块耦合；

所述蜂鸣器模块用于发出声音警告信号；

所述蓝牙模块用于向电子设备发送电子警告信号；

所述单片机主模块还用于当确认所述电源电路中存在异常时，通过所述蜂鸣器模块发出声音警告信号，并且通过所述蓝牙模块向预设的电子设备发送电子警告信号。

8.根据权利要求7所述的电源电路，其特征在于，所述蓝牙模块包括蓝牙芯片、第一LED灯和第七电阻；

所述蓝牙芯片的TXD接口与RXD接口与所述单片机主模块耦合；

所述蓝牙芯片的PIO接口与所述第一LED灯耦合后，所述第一LED灯又与所述第七电阻形成串联耦合。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的电源电路，其特征在于，所述切换模块包括第一继电器、第二继电器、第一三极管、第二三极管、第五电阻和第六电阻；

所述第一继电器的输出回路位于所述主电瓶接口的输入端；

所述第一继电器的输入回路与所述第一三极管的集电极耦合；

所述第五电阻与所述第一三极管的集电极耦合；

所述第一三极管的基极与所述单片机主模块耦合；

所述第二继电器的输出回路位于所述备用电瓶接口的输入端；

所述第二继电器的输入回路与所述第二三极管的集电极耦合；

所述第六电阻与所述第二三极管的集电极耦合；

所述第二三极管的基极与所述单片机主模块耦合。

10.根据权利要求3或4所述的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括模式转换模块、电源管理芯片、指示灯模块、滤波模块、载入模块、复位模块及启动模块；

所述电源管理芯片由于将接入输入端的电源电压转换大小，从输出端产生预设大小的电压，输出端为各个模块供应对应的工作电压；

所述模式转换模块的第一端口、第二端口、第三端口和第四端口分别于与所述充电接口的输出端、所述充电接口的输入端、所述主电瓶接口的输出端和所述主电瓶接口输入端耦合；所述模式转换模块的第五接口和第六接口分别为接地端和供电电压端；所述模式转换模块用于调整电源电路的差点模式与供电模式的转换；

所述指示灯模块与所述单片机主模块耦合；所述指示灯模块用于在当前模式下亮起对应的指示灯；

所述滤波模块与所述电源管理芯片耦合，用于在电源电路运行时过滤杂波；

所述载入模块与所述单片机主模块耦合，所述载入模块用于给所述单片机住模块载入程序；

所述复位模块与所述单片机主模块耦合，所述复位模块用于复位电源电路；

所述启动模块与所述电源管理芯片耦合，所述启动模块用于在复位后决定启动的内存区域。

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