CN214900832U - 信号发射器及遥控器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种信号发射器及遥控器，信号发射器，包括能量采集电路、电压比较器、控制电路和信号发射电路，能量采集电路与电压比较器和控制电路连接，电压比较器和信号发射电路分别与所述控制电路连接，控制电路包括控制芯片，能量采集电路采集电能，存储采集的电能；电压比较器将能量采集电路存储的电能与指定阈值比较，若能量采集电路存储的电能大于或等于指定阈值，启动控制芯片；控制芯片读取目标数据；信号发射电路将目标数据进行发射，如此，能够实现信号发射器的无能耗待机和自供电，降低信号发射器的能耗。

Description

信号发射器及遥控器

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种信号发射器及遥控器。

背景技术

现有的信号发射器，许多不足的地方，比如结构不够优化，成本偏高等问题，导致在使用过程中，由于成本高，可靠性不好，能量输出低，能量输出低导致产品无法正常使用。

发明内容

本实用新型实施例提供一种信号发射器及遥控器，能够实现信号发射器的无能耗待机和自供电，降低信号发射器的能耗。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种信号发射器，所述信号发射器包括能量采集电路、电压比较器、控制电路和信号发射电路，所述能量采集电路与所述电压比较器和所述控制电路连接，所述电压比较器和所述信号发射电路分别与所述控制电路连接，所述控制电路包括控制芯片，其中，

所述能量采集电路，用于采集电能，存储采集的电能；

所述电压比较器，用于将所述能量采集电路存储的电能与指定阈值比较，若所述能量采集电路存储的电能大于或等于所述指定阈值，启动所述控制芯片；

所述控制芯片，用于读取目标数据以及能量控制；

所述信号发射电路，用于将所述目标数据进行发射。

可选地，所述能量采集电路包括整流桥、储能电容和电压保护二极管，其中，

所述整流桥，用于将交/直流的电流采集到所述储能电容上；

所述储能电容，用于储存电能；

所述电压保护二极管，用户保护所述能量采集电路。

可选地，所述电压保护二极管的类型为稳压二极管。

可选地，所述整流桥包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，

所述整流桥的一端分别连接第一二极管的正极和第二二极管的负极，所述整流桥的另一端分别连接第三二极管的正极和第四二极管的负极；

所述第一二极管的负极、所述第三二极管的负极、所述电压保护二极管的负极以及所述储能电容的一端连接供电电压端VCC；

所述第二二极管的正极、所述第四二极管的正极、所述电压保护二极管的正极以及储能电容的另一端接地。

可选地，所述控制电路还包括第八电容；所述电压比较器的电压输入端、所述第八电容的一端和所述控制芯片的输入管脚与所述供电电压端VCC连接；所述第八电容的另一端接地；所述比较器的输出端与所述控制芯片连接；所述电压比较器还包括接地端；所述控制芯片还包括射频供电电压端口和数据输出端口，所述射频供电电压端口和所述数据输出端口连接所述信号发射电路。

可选地，所述无线信号发射器包括按键至少一个按键；所述控制芯片还包括至少一个按键检测端口；所述按键检测端口与所述按键连接，所述按键检测端口用于检测按键键值。

可选地，所述信号发射电路包括第一电阻、晶振电路、无线发射芯片、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第一电感、第二电感、第三电感和第四电感和射频天线；

其中，所述第一电阻的一端与所述控制芯片的所述数据输出端口连接；所述第一电阻的另一端与所述无线发射芯片的数据接入端口连接；

所述晶振电路与所述无线发射芯片的外部振荡器端口连接；

所述第七电容的一端、所述第六电容的一端、所述第五电容的一端、所述第四电感的一端和所述无线发射芯片的芯片工作电压端口连接所述信号发射电路的供电电压端；所述第七电容的另一端、所述第六电容的另一端和所述第五电容的另一端接地；

所述第四电感的另一端和所述第三电容的一端连接所述无线发射芯片的射频振荡器端口；所述第三电容的另一端连接第三电感的一端；

所述第三电感的另一端、所述第二电感的一端和所述第二电容的一端连接；所述第二电容的另一端接地；

所述第二电感的另一端、所述第一电感的一端和所述第一电容的一端连接；所述第一电容的另一端接地；

所述第一电容的另一端和所述第一电感的另一端连接所述射频天线。

可选地，所述信号发射器为遥控器，所述目标数据包括所述遥控的按键读数；和/或，

所述信号发生器包括传感器，所述传感器与所述控制芯片连接，所述目标数据包括所述传感器检测到的传感器数据。

可选地，所述能量采集电路的电源为电池或发电机。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种遥控器，包括如第一方面所述的信号发射器。

实施本实用新型实施例，具有至少如下有益效果：

可以看出，通过本实用新型实施例中的信号发射器及遥控器，包括能量采集电路、电压比较器、控制电路和信号发射电路，能量采集电路与电压比较器和控制电路连接，电压比较器和信号发射电路分别与所述控制电路连接，控制电路包括控制芯片，能量采集电路采集电能，存储采集的电能；电压比较器将能量采集电路存储的电能与指定阈值比较，若能量采集电路存储的电能大于或等于指定阈值，启动控制芯片；控制芯片读取目标数据；信号发射电路将目标数据进行发射，如此，能够实现信号发射器的无能耗待机和自供电，降低信号发射器的能耗。

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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种信号发射器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种能量采集电路的电路图；

图3为本实用新型实施例提供的一种电压比较器和控制电路连接的电路示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种电压比较器和控制电路连接的电路示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种信号发射电路的电路示意图。

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。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本实用新型中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本实用新型所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1，图1是本实用新型实施例提供的一种信号发射器的结构示意图，所述信号发射器包括能量采集电路、电压比较器、控制电路和信号发射电路，所述能量采集电路与所述电压比较器和所述控制电路连接，所述电压比较器和所述信号发射电路分别与所述控制电路连接，所述控制电路包括控制芯片，其中，

所述能量采集电路，用于采集电能，存储采集的电能；

所述电压比较器，用于将所述能量采集电路存储的电能与指定阈值比较，若所述能量采集电路存储的电能大于或等于所述指定阈值，启动所述控制芯片；

所述控制芯片，用于读取目标数据以及能量控制；

所述信号发射电路，用于将所述目标数据进行发射。

本实用新型实施例可应用于家电、灯光、遥控器、物联网或户外环境监控等应用领域，信号发射器可以为遥控器或其他产品形态的电子设备，例如，当信号发射器为遥控器时，遥控器可包括按键，用户可通过遥控器的按键向与遥控器进行无线连接的外部设备发送控制指令，外部设备例如可以为家电设备、户外环境的监控设备等等，本实用新型不做限制。

其中，能量采集电路包括整流桥、储能电容；电压比较器的功耗小于预设功耗阈值，可实现超微功耗的电压比较器；控制芯片例如可以微控制单元 (MicrocontrollerUnit，MCU)芯片。

具体实施中，电能经过整流桥后，可将电能保存到储能电容里，超微功耗的电压比较器可监控储能电容中储存电能的多少，当信号发射器按键按下时，控制芯片上电，上电后电压比较器可比较储能电容的电压值是否大于指定电压阈值，如果大于指定电压阈值，把目标数据(例如，按键的键值数据)通过信号发射电路发送出去。如果储能电容的电压值小于指定电压阈值，则可等待储能电容的电压值升高，直到储能电容的电压值大于或等于指定电压阈值，再把目标数据发射出去。例如，若电能的能量来源是电池，相对来说指定电压阈值可以取2.3-2.5V，基本可以满足实际的使用需求；又例如，若电能的能量来源是自发电的发电机，指定电压阈值可以大于3.5V。

可知，在电能采集期间，控制芯片是零功耗待机，当储能电容的电压值大于或等于指定电压阈值，控制芯片开启工作，从而，可实现信号发射器的无能耗待机和自供电，降低信号发射器的能耗，实际使用中，信号发射器，如遥控器，无线开关多是电池长期供电，虽然待机的功耗不高，但常年累月加起来也还是功耗巨大，且本来这些操作就不怎么频繁，上述信号发射器可以极大的延长电池使用寿命，例如可延长适用寿命3-10倍，减少电池的消耗，保护环境。若通过外接微光小太阳能电池板、磁动能发电机或压电发电机作为能量来源，替代电池，则可实现自供电的无线信号发射器，实现不要电池，自供电工作。

可选地，所述能量采集电路包括整流桥、储能电容和电压保护二极管，其中，

所述整流桥，用于将交/直流的电流采集到所述储能电容上；

所述储能电容，用于储存电能；

所述电压保护二极管，用户保护所述能量采集电路。

其中，所述电压保护二极管的类型可以为稳压二极管。

其中，所述整流桥包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4，

所述整流桥的一端分别连接第一二极管D1的正极和第二二极管D2的负极，所述整流桥的另一端分别连接第三二极管D3的正极和第四二极管D4的负极；

所述第一二极管D1的负极、所述第三二极管D3的负极、所述电压保护二极管Z1的负极以及所述储能电容C9的一端连接供电电压端VCC；

所述第二二极管D2的正极、所述第四二极管D4的正极、所述电压保护二极管Z1的正极以及储能电容C9的另一端接地。

如图2所示，图2为本实用新型实施例提供的一种能量采集电路的电路图，整流桥把交/直流的电流采集到储能电容C9上，储能电容C9负责储存电能，电压保护二极管Z1负责保护电路，可避免电压过高损坏器件。

具体实施中，当电源是电池(例如，大内阻且能长期供能的电池)时，电流经整流桥流到储能电容上面，储能电容将电能缓存下来，再由超微功耗电压比较器监控能量的大小，当储能电容的电压值是否大于指定电压阈值，启动控制芯片。本方案可适用于小容量，大内阻的电池，长时间待机，瞬态工作电流大的应用场合，比如小型太阳能电池，硅光电池，伏打土壤电池，微型锂电池、纽扣电池等应用场合的电能采集，储存和供电。

当电源是自发电的瞬态发电机时，比如自发电磁动能发电机，自发电压电发电机，自发电压电纳米触摸发电机，压力、振动发电机等电能来源时，由于电能产生是由外部状态突然改变引起的电能，自发电磁动能发电机可利用手指在按压时撬动线圈中的磁体的位置，磁体在线圈中位置发生移动，会在线圈中产生感应电动势，从而产生电能。压电发电机可采用压电陶瓷晶体，当陶瓷晶体受到挤压时晶体就释出电荷到晶体的表面，在受压的正反面产生电势差，从而产生电能。

上述电源产生的电能通过整流桥收集到储能电容C9上，通过整流桥的隔离，实现了能量采集。

可选地，所述控制电路还包括第八电容C8；所述电压比较器的电压输入端 VIN、所述第八电容的一端和所述控制芯片U2的输入管脚与所述供电电压端 VCC连接；所述第八电容的另一端接地；所述比较器的输出端V-OUT与所述控制芯片连接；所述电压比较器还包括接地端GND；所述控制芯片U2还包括射频供电电压端口RF-VCC和数据输出端口DATA1，所述射频供电电压端口 RF-VCC和所述数据输出端口DATA1连接所述信号发射电路。

请参阅图3，图3为本实用新型实施例提供的一种电压比较器和控制电路连接的电路示意图。其中，控制芯片例如可以为MCU，在供电电压端VCC的电压值小于电压比较器设定的指定电压阈值时，控制芯片MCU不工作，也就是在电能采集期间，MCU是零功耗待机。当供电电压端VCC的电压值大于或等于指定电压阈值时，MCU迅速启动，启动后打开MCU管脚的电源和供电电压端 VCC的电压值之间内部的MOS管，也就是第八电容C8的输入管脚，管脚电源接通后，MCU开始工作，可读取按键键值、传感器数据等目标数据，目标数据准备好之后，通过信号发射电路把目标数据发射出去。

可选地，所述无线信号发射器包括按键至少一个按键；所述控制芯片还包括至少一个按键检测端口，例如，KEY1，KEY2；所述按键检测端口与所述按键连接，所述按键检测端口用于检测按键键值。

请参阅图4，图4为本实用新型实施例提供的另一种电压比较器和控制电路连接的电路示意图。其中，相比图3，图4中多了几个按键键检测端口，实现了对多个按键的按键检测，按不同的按键发射不同的数据，在接收端口收到不同的数据，对键值进行解码，可完成对应的功能动作。

可选地，所述信号发射电路包括第一电阻R1、晶振电路Y1、无线发射芯片 U1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3和第四电感L4和射频天线ANT1；

其中，所述第一电阻R1的一端与所述控制芯片U2的所述数据输出端口 DATA1连接；所述第一电阻R1的另一端与所述无线发射芯片U1的数据接入端口DATA2连接；

所述晶振电路Y1与所述无线发射芯片U1的外部振荡器端口XTAL连接；

所述第七电容C7的一端、所述第六电容C6的一端、所述第五电容C5的一端、所述第四电感L4的一端和所述无线发射芯片的芯片工作电压端口VDO 连接所述供电电压端VCC；所述第七电容C7的另一端、所述第六电容C6的另一端和所述第五电容C5的另一端接地；

所述第四电感L4的另一端和所述第三电容C3的一端连接所述无线发射芯片U1的射频振荡器端口RFO；所述第三电容C3的另一端连接第三电感L3的一端；

所述第三电感L3的另一端、所述第二电感L2的一端和所述第二电容C2 的一端连接；所述第二电容C2的另一端接地；

所述第二电感L2的另一端、所述第一电感L1的一端和所述第一电容C1 的一端连接；所述第一电容C1的另一端接地；

所述第一电容C1的另一端和所述第一电感L1的另一端连接所述射频天线 ANT1。

请参阅图5，图5为本实用新型实施例提供的一种信号发射电路的电路示意图，其中，通过晶振电路、无线发射芯片等组成的信号发射电路，可实现对目标数据的发射。具体实施中，控制芯片将要发射的目标数据通过数据输出端口DATA1 传递给无线发射芯片，无线发射芯片将目标数据调制成高频无线信号，通过天线发射到空中，完成信号的发射。

其中，无线发射芯片可以是sub-1G、2.4G、蓝牙或zigbee等芯片，由于他们只是信号的发射不同频道，只需按照需要做进行对应的修改即可。

可以选用Sub1G的无线信号发射、zigbee、蓝牙或2.4G等各种无线信号发射无线信号，无线发射距离远，例如，在采样433M，lora方式发射时无线发射距离可达800米。

可以看出，通过本实用新型实施例中的信号发射器，包括能量采集电路、电压比较器、控制电路和信号发射电路，能量采集电路与电压比较器和控制电路连接，电压比较器和信号发射电路分别与所述控制电路连接，控制电路包括控制芯片，能量采集电路采集电能，存储采集的电能；电压比较器将能量采集电路存储的电能与指定阈值比较，若能量采集电路存储的电能大于或等于指定阈值，启动控制芯片；控制芯片读取目标数据；信号发射电路将目标数据进行发射，如此，能够实现信号发射器的无能耗待机和自供电，降低信号发射器的能耗。

本实用新型实施例还提供一种遥控器，其中，遥控器包括如图1-图5所示的信号发射器，信号发射器包括能量采集电路、电压比较器、控制电路和信号发射电路，所述能量采集电路与所述电压比较器和所述控制电路连接，所述电压比较器和所述信号发射电路分别与所述控制电路连接，所述控制电路包括控制芯片，其中，

所述能量采集电路，用于采集电能，存储采集的电能；

所述电压比较器，用于将所述能量采集电路存储的电能与指定阈值比较，若所述能量采集电路存储的电能大于或等于所述指定阈值，启动所述控制芯片；

所述控制芯片，用于读取目标数据；

所述信号发射电路，用于将所述目标数据进行发射。

在本实用新型所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可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，可以是电性或其它的形式。

以上对本实用新型实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种信号发射器，其特征在于，所述信号发射器包括能量采集电路、电压比较器、控制电路和信号发射电路，所述能量采集电路与所述电压比较器和所述控制电路连接，所述电压比较器和所述信号发射电路分别与所述控制电路连接，所述控制电路包括控制芯片，其中，

所述能量采集电路，用于采集电能，存储采集的电能；

所述电压比较器，用于将所述能量采集电路存储的电能与指定阈值比较，若所述能量采集电路存储的电能大于或等于所述指定阈值，启动所述控制芯片；

所述控制芯片，用于读取目标数据以及能量控制；

所述信号发射电路，用于将所述目标数据进行发射。

2.根据权利要求1所述信号发射器，其特征在于，所述能量采集电路包括整流桥、储能电容和电压保护二极管，其中，

所述整流桥，用于将交/直流的电流采集到所述储能电容上；

所述储能电容，用于储存电能；

所述电压保护二极管，用户保护所述能量采集电路。

3.根据权利要求2所述信号发射器，其特征在于，所述电压保护二极管的类型为稳压二极管。

4.根据权利要求3所述信号发射器，其特征在于，所述整流桥包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，

所述整流桥的一端分别连接第一二极管的正极和第二二极管的负极，所述整流桥的另一端分别连接第三二极管的正极和第四二极管的负极；

所述第一二极管的负极、所述第三二极管的负极、所述电压保护二极管的负极以及所述储能电容的一端连接供电电压端VCC；

所述第二二极管的正极、所述第四二极管的正极、所述电压保护二极管的正极以及储能电容的另一端接地。

5.根据权利要求4所述信号发射器，其特征在于，所述控制电路还包括第八电容；所述电压比较器的电压输入端、所述第八电容的一端和所述控制芯片的输入管脚与所述供电电压端VCC连接；所述第八电容的另一端接地；所述比较器的输出端与所述控制芯片连接；所述电压比较器还包括接地端；所述控制芯片还包括射频供电电压端口和数据输出端口，所述射频供电电压端口和所述数据输出端口连接所述信号发射电路。

6.根据权利要求5所述信号发射器，其特征在于，所述信号发射器包括按键至少一个按键；所述控制芯片还包括至少一个按键检测端口；所述按键检测端口与所述按键连接，所述按键检测端口用于检测按键键值。

7.根据权利要求6所述信号发射器，其特征在于，所述信号发射电路包括第一电阻、晶振电路、无线发射芯片、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第一电感、第二电感、第三电感和第四电感和射频天线；

其中，所述第一电阻的一端与所述控制芯片的所述数据输出端口连接；所述第一电阻的另一端与所述无线发射芯片的数据接入端口连接；

所述晶振电路与所述无线发射芯片的外部振荡器端口连接；

所述第七电容的一端、所述第六电容的一端、所述第五电容的一端、所述第四电感的一端和所述无线发射芯片的芯片工作电压端口连接所述信号发射电路的供电电压端；所述第七电容的另一端、所述第六电容的另一端和所述第五电容的另一端接地；

所述第四电感的另一端和所述第三电容的一端连接所述无线发射芯片的射频振荡器端口；所述第三电容的另一端连接第三电感的一端；

所述第三电感的另一端、所述第二电感的一端和所述第二电容的一端连接；所述第二电容的另一端接地；

所述第二电感的另一端、所述第一电感的一端和所述第一电容的一端连接；所述第一电容的另一端接地；

所述第一电容的另一端和所述第一电感的另一端连接所述射频天线。

8.根据权利要求6或7所述信号发射器，其特征在于，所述信号发射器为遥控器，所述目标数据包括所述遥控的按键读数；和/或，

所述信号发生器包括传感器，所述传感器与所述控制芯片连接，所述目标数据包括所述传感器检测到的传感器数据。

9.根据权利要求8所述信号发射器，其特征在于，所述能量采集电路的电源为电池或发电机。

10.一种遥控器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的信号发射器。

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