CN215870887U - 一种无电池红外遥控系统控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种无电池红外遥控系统控制装置，系统包括能量收集系统、零功耗触发系统和红外遥控系统；所述零功耗触发系统包括压电薄膜及电源管理模块；压电薄膜与整流模块相连，整流模块的输出端与第一MOS开关管的栅极相连接，第一MOS开关管的漏极连接能量收集电路的输出端，第一MOS开关管的源极连接充电电容的正极；充电电容的正极与第二电压检测电路的输入端连接，第二电压检测电路的输出端通过第二上拉电阻与能量收集模块的输出端连接；第二MOS开关管的漏极接能量收集模块的输出端，源极与电源管理模块的输入端相连接，电源管理模块的输出为红外遥控系统提供电压。该装置无需电池和充电，可以有效去除负载的待机功耗。

Description

一种无电池红外遥控系统控制装置

技术领域

本实用新型涉及电子价签技术领域，具体涉及一种无电池红外遥控系统控制装置。

背景技术

红外遥控技术是一种用来远程控制机器的装置。现代的遥控器，主要是由集成电路电板和用来产生不同信号的按钮构成。常见的遥控器包括空调，电视遥控器等，这些遥控器在使用过程中95％以上的时间都处于待机状态，而目前遥控器待机功耗都较高，大约占据了总功耗的2/3以上。

实用新型内容

为解决现有技术中红外遥控供电的问题，本实用新型涉及一种无电池红外遥控系统控制装置，该装置采用了太阳能能量收集技术为系统提供电源，因此系统无需电池和充电。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案。

一种无电池红外遥控系统控制装置，包括能量收集系统、零功耗触发系统和红外遥控系统；

所述能量收集系统包括太阳能板、第一电压检测电路和能量收集电路；所述太阳能板与第一电压检测电路的输入端连接，第一电压检测电路的输出端通过第一上拉电阻与能量收集电路的输出端连接，第一电压检测电路的输出端与能量收集电路的使能端连接，太阳能板同时与能量收集电路的输入端连接，能量收集电路的输出端连接储能超级电容；

所述零功耗触发系统包括压电薄膜、整流模块、第二电压检测电路、MOS开关管及电源管理模块；压电薄膜与整流模块相连，整流模块的输出端与第一MOS开关管的栅极相连接，第一MOS开关管的漏极连接能量收集电路的输出端，第一MOS开关管的源极连接充电电容的正极；充电电容的正极与第二电压检测电路的输入端连接，第二电压检测电路的输出端通过第二上拉电阻与能量收集模块的输出端连接，并且与第二MOS开关管的栅极连接；第二MOS开关管的漏极接能量收集模块的输出端，第二MOS开关管的源极与电源管理模块的输入端相连接，电源管理模块的输出为红外遥控系统提供电压。

作为本实用新型的进一步改进，所述能量收集电路的输出端连接储能超级电容的正极，储能超级电容的负极与电压检测电路的负极均与接地端连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述电源管理模块的输出端与红外遥控系统的正极相连，红外遥控系统的负极和电源管理模块的负极均与接地端连接；充电电容的负极接地。

作为本实用新型的进一步改进，所述红外遥控系统包括按键模块、信号处理及控制模块和显示屏，所述按键模块、信号处理及控制模块和显示屏依次电连接，信号处理及控制模块还连接有信号发射端。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一MOS开关管和第二MOS开关管均为NMOS开关管。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型该装置采用太阳能能量收集技术作为红外遥控系统的电源。本实用新型利用一种零功耗持续电压检测技术降低能量收集系统和红外遥控系统的功耗，提升能量收集系统效率的同时，降低负载的功耗，从而使得系统在实际应用中摆脱电池和充电的束缚。通过一种零功耗待机电压检测电路技术，可以有效去除负载的待机功耗，且提高太阳能收集系统的能量收集效率，从而实现通过采集室内光的能量来给整个遥控器系统进行供电。

进一步，系统提供了红外信号传输方式，同时集成了显示功能。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。在附图中：

图1是本实用新型的系统结构示意图；

图2是本实用新型中第一电压检测电路的信号控制示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，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的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型一种无电池红外遥控系统控制装置，包括能量收集系统、零功耗触发系统和红外遥控系统。

其中，能量收集系统包括太阳能板、第一电压检测电路LX01及能量收集模块LX02。零功耗触发系统包括压电薄膜、第二电压检测电路LX03、MOS开关管及电源管理模块。红外遥控系统包括按键模块、信号处理及控制模块和显示屏。

其中，能量收集系统中的太阳能板与第一电压检测电路LX01的输入端V_in连接，其输出端为V_OD1，输出端V_OD1通过第一上拉电阻R1与能量收集模块LX02的输出端VBAT连接。第一电压检测电路LX01的输出端V_OD1与能量收集模块LX02的使能端连接，太阳能板同时与能量收集模块LX02的输入连接，能量收集模块LX02的输出端为VBAT，输出端VBAT连接储能超级电容C1，储能超级电容C1为其他系统提供能量。

零功耗触发系统中的压电薄膜与整流模块相连，从交流电转化为直流电，整流模块的输出与第一MOS开关管Q1的栅极相连接，第一MOS开关管Q1的漏极接VBAT，源极连接充电电容C2的正极，充电电容C2的负极接地。充电电容C2的正极与第二电压检测电路LX03的输入端V_in连接，第二电压检测电路LX03的输出V_OD2通过第二上拉电阻R2与能量收集模块LX02的输出端VBAT连接，并且与第二NMOS开关管Q2的栅极连接，第二MOS开关管Q2的漏极接能量收集模块LX02的输出端VBAT，源极与电源管理模块的输入V_in相连接，电源管理模块的输出V_DD为红外遥控系统提供稳定的电压。

红外遥控系统中的按钮组合代表着不同指令，按键的触发会将信息传递给数字信号处理及控制模块，信号处理及控制模块随后将信息传递给红外发射端口以及显示屏。

如图1所示，本实用新型一种无电池红外遥控系统控制装置包括能量收集系统、零功耗触发系统和红外遥控系统。基于所述一种无电池红外遥控系统控制装置的控制方法，包括以下步骤：

电压检测电路检测太阳能板的电压；

当太阳能板输出的电压低于第一电压检测电路的阈值时，能量收集电路进入关机状态；所述零功耗触发系统自动关断红外遥控系统；

当太阳能板输出的电压高于第一电压检测电路的阈值时，第一电压检测电路使能能量收集电路工作；所述零功耗触发系统自动接通红外遥控系统，为红外遥控系统供电。

具体步骤如下：

能量收集系统中的太阳能板与第一电压检测电路LX01的输入端V_in连接。当V_in的电压低于第一电压检测电路LX01的阈值V_TH时，第一电压检测电路LX01的输出V_OD1保持低电平，当V_in的电压高于第一电压检测电路LX01的阈值V_TH时，第一电压检测电路LX01的输出V_OD1转换为高电平，并保持至V_in的电压低于第一电压检测电路LX01的下降阈值V_TL，其信号示意图如图2所示。V_OD1通过第一上拉电阻R1与能量收集模块LX02的使能端En连接，当室内有光照时，太阳能板输出高电压，电压超过V_TH，能量收集模块LX02使能，当室内没有光线时，太阳能板输出低电压，能量收集模块LX02进入关机状态，通过电压检测电路芯片LX01实现了能量收集系统只有在可以收集到的能量大于能量收集模块LX02本身的静态功耗时才工作的功能，提高了能量的收集效率。太阳能板的输出同时与能量收集模块LX02的输入端V_in连接，能量收集模块LX02采用最大功率跟踪提高能量收集效率。能量收集模块LX02的输出为VBAT，它与电容C1连接，C1作为主要的储能电容，为其他系统的能量来源。

零功耗触发系统可以消除遥控系统原有的待机功耗，通过该系统对点按按钮的动作进行监控，按压按钮的动作会激活整个负载系统。压电薄膜的输出与整流模块相连，将压电薄膜输出的交流电转化为直流电。整流模块的输出与第一NMOS开关管Q1的栅极相连接，Q1的源极与充电电容C2相连，漏极与VBAT相连，当整流模块输出高于第一NMOS开关管Q1的阈值V_gs(th)时，Q1导通，充电电容C2开始充电，按压动作结束，充电电容C2结束充电，在充电结束后，充电电容C2会缓慢漏电，C2的容值决定了负载系统延时关闭的时长。C2的正极与第一电压检测电路LX01的输入端V_in连接，当C2的电压高于V_TH时，第二电压检测电路LX03的输出V_OD2为高电平，当电压低于V_TL时，输出V_OD2为低电平。第二电压检测电路LX03的输出V_OD2通过第二上拉电阻R2与第二NMOS开关管Q2的栅极相连接，漏极与VBAT连接，源极与电源管理模块的输入V_in相连，由于VBAT的电压未经过调整，不适合作为负载的电源，所以通过电源管理模块将电压VBAT进行直流变换，将其转换为适合负载的电源，电源管理模块的输出V_DD与红外遥控系统的电源相连。当V_OD2输出为高，第二NMOS开关管Q2导通，VBAT输出电压经电源管理模块系统转化为负载所需的电压，负载系统被激活，V_OD2输出为低时，第二NMOS开关管Q2断开，电源管理模块输出V_DD输出为0V，负载系统断开，以此去除红外遥控系统的待机功耗。

红外遥控系统由四个模块组成，显示屏，按键模块，数字信号处理及控制模块，红外发射端。当按键被点击时，红外遥控系统被激活，相应的信号被传输到信号处理及控制模块，转化为相应的命令信息，控制模块再将该信息传递给红外发射端口和显示屏。在最后一次点按操作结束后一段时间，负载断电，自动进入关机状态。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。

Claims (5)

1.一种无电池红外遥控系统控制装置，其特征在于，包括能量收集系统、零功耗触发系统和红外遥控系统；

所述能量收集系统包括太阳能板、第一电压检测电路和能量收集电路；所述太阳能板与第一电压检测电路的输入端连接，第一电压检测电路的输出端通过第一上拉电阻与能量收集电路的输出端连接，第一电压检测电路的输出端与能量收集电路的使能端连接，太阳能板同时与能量收集电路的输入端连接，能量收集电路的输出端连接储能超级电容；

所述零功耗触发系统包括压电薄膜、整流模块、第二电压检测电路、MOS开关管及电源管理模块；压电薄膜与整流模块相连，整流模块的输出端与第一MOS开关管的栅极相连接，第一MOS开关管的漏极连接能量收集电路的输出端，第一MOS开关管的源极连接充电电容的正极；充电电容的正极与第二电压检测电路的输入端连接，第二电压检测电路的输出端通过第二上拉电阻与能量收集模块的输出端连接，并且与第二MOS开关管的栅极连接；第二MOS开关管的漏极接能量收集模块的输出端，第二MOS开关管的源极与电源管理模块的输入端相连接，电源管理模块的输出为红外遥控系统提供电压。

2.根据权利要求1所述的无电池红外遥控系统控制装置，其特征在于，所述能量收集电路的输出端连接储能超级电容的正极，储能超级电容的负极与电压检测电路的负极均与接地端连接。

3.根据权利要求1所述的无电池红外遥控系统控制装置，其特征在于，所述电源管理模块的输出端与红外遥控系统的正极相连，红外遥控系统的负极和电源管理模块的负极均与接地端连接；充电电容的负极接地。

4.根据权利要求1所述的无电池红外遥控系统控制装置，其特征在于，所述红外遥控系统包括按键模块、信号处理及控制模块和显示屏，所述按键模块、信号处理及控制模块和显示屏依次电连接，信号处理及控制模块还连接有信号发射端。

5.根据权利要求1所述的无电池红外遥控系统控制装置，其特征在于，所述第一MOS开关管和第二MOS开关管均为NMOS开关管。

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