CN216391258U - 低功耗的待机控制系统和投影仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低功耗的待机控制系统和投影仪，其系统主要包括：供电模块、MCU控制模块和开关模块；供电模块通过开关模块与投影仪的控制系统连接，还与MCU控制模块连接；MCU控制模块与开关模块、投影仪的控制系统连接；其中，在投影仪的控制系统处于关机或待机状态时，供电模块为MCU控制模块供电，投影仪的控制系统断电；MCU控制模块在接收到开机信号时，控制开关模块使供电模块为控制系统供电；在控制系统处于开机状态时，MCU控制模块在接收到关机信号时，控制开关模块使控制系统断电。本实用新型结构简单，成本低，降低了投影仪的待机功耗。

Description

低功耗的待机控制系统和投影仪

技术领域

本实用新型涉及投影仪技术领域，特别是涉及一种低功耗的待机控制系统和投影仪。

背景技术

投影仪，一般分为前端和后端两个控制系统来实现，前端由智能CPU单元系统控制，提供各种音视频信号的编解码处理，并提供各类控制接口，完成对各类设备的控制，后端为DLP(Digital Light Processing，数字光处理)控制系统实现前端输送过来的视频显示信号，完成投影功能。

投影仪前端的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)单元系统，作为整个系统的核心控制单元，因其强大的功能，集成了多种专用的集成线路和各类需要辅助的启动设备，如CPU+DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器)的最小控制单元，由于系统多功能的加持，导致投影机器在待机时最小的系统控制单元都要耗电，从而导致待机功耗的提高。

实用新型内容

基于上述原因，本实用新型实施例提供一种低功耗的待机控制系统和投影仪。

本实施例的第一方面提供了一种低功耗的待机控制系统，包括：供电模块、MCU控制模块和开关模块；

所述供电模块的第一电压输出端通过所述开关模块与投影仪的控制系统的供电端连接，所述供电模块的第二电压输出端与所述MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)控制模块的供电端连接；所述MCU控制模块的信号输出端与所述开关模块的控制端连接，所述MCU控制模块的信号接收端与所述投影仪的控制系统的开关键连接；

在所述投影仪的控制系统处于关机或待机状态时，所述供电模块为所述MCU控制模块供电，所述投影仪的控制系统断电；所述MCU控制模块在接收到所述投影仪的控制系统的开机信号时，控制所述开关模块导通，以使所述供电模块为所述投影仪的控制系统供电；

在所述投影仪的控制系统处于开机状态时，所述MCU控制模块在接收到所述投影仪的控制系统的关机信号时，控制所述开关模块断开，以使所述供电模块停止为所述投影仪的控制系统供电。

可选地，所述MCU控制模块包括：可编程控制芯片；

所述可编程控制芯片的信号输出引脚与所述开关模块的控制端连接；所述可编程控制芯片的信号接收引脚与所述投影仪的控制系统的开关键连接；所述可编程控制芯片的电压引脚与所述供电模块的第二电压输出端连接。

可选地，所述开关模块包括：控制单元和开关单元；

所述控制单元的信号接收端与所述MCU控制模块的信号输出端连接，所述控制单元的信号输出端与所述开关单元的接收端连接；

所述开关单元的电压接收端与所述供电模块的第一电压输出端连接，所述开关单元的电压输出端与所述投影仪的控制系统的供电端连接；

所述控制单元在接收到所述MCU控制模块的导通信号时控制所述开关单元导通，以使所述供电模块为所述投影仪的控制系统供电；

所述控制单元在接收到所述MCU控制模块的断开信号时控制所述开关单元断开，以使所述供电模块停止为所述投影仪的控制系统供电。

可选地，所述控制单元包括：第一电阻和三极管；

所述第一电阻的第一端与所述MCU控制模块的信号输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述三极管的基极连接；所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与所述开关单元的接收端连接。

可选地，所述控制单元还包括：第一电容和第二电阻；

所述第一电容的第一端与所述第二电阻的第一端均与所述三极管的基极连接，所述第一电容的第二端与所述第二电阻的第二端均与所述三极管的发射极连接。

可选地，所述控制单元还包括：第三电阻；

所述三极管的集电极通过所述第三电阻与所述开关单元的接收端连接。

可选地，所述开关单元包括：第四电阻、第五电阻、第二电容和MOS(Metal-Oxide-Semiconductor，金属-氧化物半导体)管；

所述第四电阻的第一端与所述控制单元的信号输出端连接，所述第四电阻的第二端与所述MOS管的栅极和所述第二电容的第一端均连接；

所述第二电容的第二端与所述MOS管的源极、所述第五电阻的第一端和所述供电模块的第一电压输出端均连接；

所述第五电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接；

所述MOS管的漏极与所述投影仪的控制系统的供电端连接。

可选地，所述开关单元还包括：第三电容和第四电容；

所述第三电容的第一端和所述第四电容的第一端均与所述MOS管的漏极连接，所述第三电容的第二端和所述第四电容的第二端均接地。

可选地，所述开关单元还包括：第五电容；

所述第五电容的第一端与所述MOS管的源极和所述供电模块的第一电压输出端均连接；所述第五电容的第二端接地。

本实施例的第二方面提供了一种投影仪，包括：

控制系统；

与所述控制系统连接的光机系统；以及

如本实施例的第一方面提供的任意一种所述低功耗的待机控制系统。

实用新型的有益效果

本实施例的低功耗的待机控制系统主要包括供电模块、MCU控制模块和开关模块，结构简单，成本低；其中，在投影仪的控制系统处于关机或待机状态时，供电模块为MCU控制模块供电，投影仪的控制系统断电，降低了投影仪的控制系统功耗；MCU控制模块在接收到开机信号时，控制开关模块使供电模块为控制系统供电，在接收到关机信号时，控制开关模块使控制系统断电，即根据MCU控制模块的独立控制，大大降低了投影仪的待机功耗，提高了用户的体验。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种低功耗的待机控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的开关模块的电路示意图。

具体实施方式

本领域技术人员应当知晓，本申请附图所示具体结构、尺寸、比例系用于说明本实用新型的实施方式，并非对本实用新型的权利要求范围的限定，权利要求的范围应以权利要求书为准。

下面，结合附图，对本实用新型的实施方式进行说明。

参见图1，为本实施例提供的低功耗的待机控制系统的一种结构示意图，下面结合图1，对低功耗的待机控制系统的结构进行说明。

本实用新型的低功耗的待机控制系统主要包括：供电模块100、MCU控制模块200和开关模块300。

其中，供电模块100的第一电压输出端通过开关模块300与投影仪的控制系统的供电端连接，供电模块100的第二电压输出端与MCU控制模块200的供电端连接；MCU控制模块200的信号输出端与开关模块300的控制端连接，MCU控制模块200的信号接收端与投影仪的控制系统的开关键连接。

具体的，在投影仪的控制系统处于关机或待机状态时，供电模块100为MCU控制模块200供电，投影仪的控制系统断电，此时投影仪的控制系统无功耗。

根据用户输入，例如用户键入投影仪的控制系统的开关键，此时投影仪的控制系统向MCU控制模块200发送了开机信号，或者投影仪的控制系统通过红外线向MCU控制模块200发送了开机信号，MCU控制模块200在接收到开机信号时，控制开关模块300导通，即供电模块100与投影仪的控制系统的连接导通，供电模块100为投影仪的控制系统供电。

在投影仪的控制系统处于开机状态时，根据用户输入，例如用户键入投影仪的控制系统的开关键，投影仪的控制系统向MCU控制模块200发送了关机信号，或者投影仪的控制系统通过红外线向MCU控制模块200发送了关机信号，MCU控制模块200在接收到关机信号时，控制开关模块300断开，即供电模块100与投影仪的控制系统的连接断开，供电模块100停止为投影仪的控制系统供电，此时整个投影仪处于待机状态，供电模块100只为MCU控制模块200供电。

由于投影仪前端的CPU单元系统的强大的功能，导致投影机器在待机时最小的系统控制单元310都要耗电，从而导致待机功耗的提高，因此本实施例引入MCU微控制器作为系统的供电和时序控制，在待机时可以切断供电模块100与投影仪的控制系统(前端CPU和后端DLP)的供电，由于MCU具有的超低的功耗特点，从而可以实现整个投影仪的超低功耗的1mA待机控制需求。

上述低功耗的待机控制系统，结构简单，成本低；在投影仪的控制系统处于关机或待机状态时，供电模块100只为MCU控制模块200供电，投影仪的控制系统断电，降低了投影仪的控制系统功耗；然后投影仪的控制系统可以根据MCU控制模块200的独立控制，结合开关模块300实现待机的断电或开机的通电，大大降低了投影仪的待机功耗，提高了用户的体验。

在一个实施例中，MCU控制模块200可以包括：可编程控制芯片。

可编程控制芯片的信号输出引脚与开关模块的控制端连接；可编程控制芯片的信号接收引脚与投影仪的控制系统的开关键连接；可编程控制芯片的电压引脚与供电模块100的第二电压输出端连接。

可选的，可编程控制芯片可以为STM32系列芯片，例如STM32F030C8T6TR芯片。示例性的，STM32F030C8T6TR芯片的电压引脚与供电模块100的第二电压输出端连接，STM32F030C8T6TR芯片的信号输出引脚(PIN PB12引脚)与开关模块300的控制端连接；STM32F030C8T6TR芯片的信号接收引脚与投影仪的控制系统的开关键连接。

这里，可编程控制芯片可以与投影仪的控制系统的开关键有线连接，也可以是无线连接，当然也可以是同时两种方式与投影仪的控制系统的开关键连接，例如，STM32F030C8T6TR芯片与投影仪的控制系统的开关键有线连接时，STM32F030C8T6TR芯片的PIN PA8引脚与投影仪的控制系统的开关键连接；STM32F030C8T6TR芯片与投影仪的控制系统的开关键无线连接时，STM32F030C8T6TR芯片的PIN PA0引脚与投影仪的控制系统的开关键连接。

示例性的，本实施例的供电模块100由外置适配器供电，通过内部转换电路提供3.3V给STM32F030C8T6TR芯片供电；投影仪的控制系统的电源路径由开关模块300控制；开关模块300由STM32F030C8T6TR芯片进行使能控制，当控制开关模块300导通时，投影仪系统供电，投影仪开始工作，当控制开关模块300断开时，投影仪系统断电，系统进入待机工作模式，整个系统只有STM32F030C8T6TR芯片在耗电，进入低功耗工作，待机时可以实现1mA的耗电流功耗，从而节约整机的待机功耗。

在本实施例中，CPU的开机和DLP的开机可以通过MCU控制模块开机后通电就可以开机，在关闭CPU和DLP时，CPU和DLP断电，MCU控制模块处于低功耗状态，整个投影仪进入待机状态。在MCU控制模块接收到开机信号时，MCU控制模块再控制开关模块300导通，供电模块100为CPU和DLP供电。

在一个实施例中，开关模块300可以包括：控制单元310和开关单元320；其中，控制单元310的信号接收端与MCU控制模块200的信号输出端连接，控制单元310的信号输出端与开关单元320的接收端连接；开关单元320的电压接收端与供电模块100的第一电压输出端连接，开关单元320的电压输出端与投影仪的控制系统的供电端连接。

具体的，控制单元310在接收到MCU控制模块200的导通信号时控制开关单元320导通，以使供电模块100为投影仪的控制系统供电；控制单元310在接收到MCU控制模块200的断开信号时控制开关单元320断开，以使供电模块100停止为投影仪的控制系统供电，实现整个系统1mA的耗电流功耗，从而节约整机的待机功耗。

可选地，如图2所示，本实施例的控制单元310可以包括：第一电阻R52和三极管Q9。其中，第一电阻R52的第一端与MCU控制模块200的信号输出端连接，第一电阻R52的第二端与三极管Q9的基极连接；三极管Q9的发射极接地，三极管Q9的集电极与开关单元320的接收端连接。

示例性的，第一电阻R52的第一端接收STM32F030C8T6TR芯片的使能信号POWEREN，三极管Q9根据使能信号POWEREN确定是否导通，进而输出控制信号，控制开关单元320导通或断开，控制稳定，驱动速度快。

可选地，本实施例控制单元310还可以包括：第一电容C3和第二电阻R5。

第一电容C3的第一端与第二电阻R5的第一端均与三极管Q9的基极连接，第一电容C3的第二端与第二电阻R5的第二端均与三极管Q9的发射极连接。

上述第一电容C3和第二电阻R5的并联，可以阻止直流信号通过，允许STM32F030C8T6TR芯片的交流信号通过，还可以降低信号的干扰，保证电路的稳定。

可选地，本实施例的控制单元310还可以包括：第三电阻R92。三极管Q9的集电极通过第三电阻R92与开关单元320的接收端连接。

上述第三电阻R92作为控制单元310的保护电阻和分压电阻，使控制单元310输出的信号满足开关单元320的导通需求等，提高电路控制的有效性。

进一步地，参见图2，本实施例的开关单元320包括：第四电阻R50、第五电阻R45、第二电容C50和MOS管Q1。

第四电阻R50的第一端与控制单元310的信号输出端连接，第四电阻R50的第二端与MOS管Q1的栅极和第二电容C50的第一端均连接；第二电容C50的第二端与MOS管Q1的源极、第五电阻R45的第一端和供电模块100的第一电压输出端VCC_IN均连接；第五电阻R45的第二端与第四电阻R50的第一端连接；MOS管Q1的漏极与投影仪的控制系统的供电端VCC_OUT连接。

上述MOS管Q1的栅极接收控制单元310的信号，确定是否导通或断开，驱动速度快，第四电阻R50和第五电阻R45作为保护电阻和分压电阻，使接收的信号满足开关单元320的导通需求，提高电路控制的有效性。

可选地，本实施例的开关单元320还可以包括：第三电容C47和第四电容C143。第三电容C47的第一端和第四电容C143的第一端均与MOS管Q1的漏极连接，第三电容C47的第二端和第四电容C143的第二端均接地。

上述第三电容C47和第四电容C143，作为滤波电容，可以降低输出的电压受到的干扰，保证供电电路的稳定。

可选地，本实施例的开关单元320还可以包括：第五电容C138；第五电容C138的第一端与MOS管Q1的源极和供电模块100的第一电压输出端VCC_IN均连接；第五电容C138的第二端接地。

上述第五电容C138作为滤波电容，可以降低接收的电压受到的干扰，保证MOS管Q1的驱动稳定，进而提高供电电路的稳定性。

示例性的，如图2，VCC_IN为供电模块100的输入电源，VCC_OUT:为投影仪的控制系统的工作供电电源；POWEREN为控制开关模块300的使能控制信号，由MCU控制模块发出。具体的，投影仪整机进入关机流程后，VCC_OUT供电电源通过MOS管Q1切断，MOS管Q1受POWEREN使能控制，整个系统只有MCU控制模块在耗电，此时投影仪系统完全不耗电，MCU进入低功耗工作模式，这样便实现了整机低功耗的工作模式，实现低功耗。

上述低功耗的待机控制系统，结构简单，成本低；在投影仪的控制系统处于关机或待机状态时，供电模块100只为MCU控制模块200供电，投影仪的控制系统断电，降低了投影仪的控制系统功耗；然后投影仪的控制系统可以根据MCU控制模块200的独立控制，结合开关模块300实现待机的断电或开机的通电，大大降低了投影仪的待机功耗，提高了用户的体验。

本实施例还提供了一种投影仪，包括：

控制系统；

与所述控制系统连接的光机系统；以及

如本实施例的第一方面提供的任意一种所述低功耗的待机控制系统。

此外，本实用新型的特征和益处通过参考示例性实施例进行说明。相应地，本实用新型明确地不应局限于这些说明一些可能的非限制性特征的组合的示例性的实施例，这些特征可单独或者以特征的其它组合的形式存在。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种低功耗的待机控制系统，其特征在于，包括：供电模块、MCU控制模块和开关模块；

所述供电模块的第一电压输出端通过所述开关模块与投影仪的控制系统的供电端连接，所述供电模块的第二电压输出端与所述MCU控制模块的供电端连接；所述MCU控制模块的信号输出端与所述开关模块的控制端连接，所述MCU控制模块的信号接收端与所述投影仪的控制系统的开关键连接；

在所述投影仪的控制系统处于关机或待机状态时，所述供电模块为所述MCU控制模块供电，所述投影仪的控制系统断电；所述MCU控制模块在接收到所述投影仪的控制系统的开机信号时，控制所述开关模块导通，以使所述供电模块为所述投影仪的控制系统供电；

在所述投影仪的控制系统处于开机状态时，所述MCU控制模块在接收到所述投影仪的控制系统的关机信号时，控制所述开关模块断开，以使所述供电模块停止为所述投影仪的控制系统供电。

2.根据权利要求1所述的低功耗的待机控制系统，其特征在于，所述MCU控制模块包括：可编程控制芯片；

所述可编程控制芯片的信号输出引脚与所述开关模块的控制端连接；所述可编程控制芯片的信号接收引脚与所述投影仪的控制系统的开关键连接；所述可编程控制芯片的电压引脚与所述供电模块的第二电压输出端连接。

3.根据权利要求1所述的低功耗的待机控制系统，其特征在于，所述开关模块包括：控制单元和开关单元；

所述控制单元的信号接收端与所述MCU控制模块的信号输出端连接，所述控制单元的信号输出端与所述开关单元的接收端连接；

所述开关单元的电压接收端与所述供电模块的第一电压输出端连接，所述开关单元的电压输出端与所述投影仪的控制系统的供电端连接；

所述控制单元在接收到所述MCU控制模块的导通信号时控制所述开关单元导通，以使所述供电模块为所述投影仪的控制系统供电；

所述控制单元在接收到所述MCU控制模块的断开信号时控制所述开关单元断开，以使所述供电模块停止为所述投影仪的控制系统供电。

4.根据权利要求3所述的低功耗的待机控制系统，其特征在于，所述控制单元包括：第一电阻和三极管；

所述第一电阻的第一端与所述MCU控制模块的信号输出端连接，所述第一电阻的第二端与所述三极管的基极连接；所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极与所述开关单元的接收端连接。

5.根据权利要求4所述的低功耗的待机控制系统，其特征在于，所述控制单元还包括：第一电容和第二电阻；

所述第一电容的第一端与所述第二电阻的第一端均与所述三极管的基极连接，所述第一电容的第二端与所述第二电阻的第二端均与所述三极管的发射极连接。

6.根据权利要求4所述的低功耗的待机控制系统，其特征在于，所述控制单元还包括：第三电阻；

所述三极管的集电极通过所述第三电阻与所述开关单元的接收端连接。

7.根据权利要求3所述的低功耗的待机控制系统，其特征在于，所述开关单元包括：第四电阻、第五电阻、第二电容和MOS管；

所述第四电阻的第一端与所述控制单元的信号输出端连接，所述第四电阻的第二端与所述MOS管的栅极和所述第二电容的第一端均连接；

所述第二电容的第二端与所述MOS管的源极、所述第五电阻的第一端和所述供电模块的第一电压输出端均连接；

所述第五电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接；

所述MOS管的漏极与所述投影仪的控制系统的供电端连接。

8.根据权利要求7所述的低功耗的待机控制系统，其特征在于，所述开关单元还包括：第三电容和第四电容；

所述第三电容的第一端和所述第四电容的第一端均与所述MOS管的漏极连接，所述第三电容的第二端和所述第四电容的第二端均接地。

9.根据权利要求7所述的低功耗的待机控制系统，其特征在于，所述开关单元还包括：第五电容；

所述第五电容的第一端与所述MOS管的源极和所述供电模块的第一电压输出端均连接；所述第五电容的第二端接地。

10.一种投影仪，其特征在于，包括：

控制系统；

与所述控制系统连接的光机系统；以及

如权利要求1至9任一项所述的低功耗的待机控制系统。

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