CN218161792U - 一种防止串口串电的电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种防止串口串电的电路及电子设备，包括：供电回路、控制回路、受控开关回路、以及用电模组；供电回路的输入端用于连接电源，供电回路的输出端与用电模组的电源端电气连接，控制回路的第一I O口与供电回路的控制端电气连接，所述控制回路的第二I O口与所述受控开关回路的控制端电气连接，所述控制回路的串口与所述受控开关回路的信号输入端电气连接，所述受控开关回路的信号输出端与所述用电模组的信号端电气连接；所述受控开关回路能够在供电回路停止向所述用电模组供电时断开所述控制回路的串口与所述用电模组之间的电气连接。解决了供电模组在停止向用电模组供电时，能够切断控制模组与用电模组之间会串电的问题。

Description

一种防止串口串电的电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子电力领域，特别涉及一种防止串口串电的电路及电子设备。

背景技术

电子通讯设备的内部一般配置有电源模组、控制模组以及用电模组，其中，控制模组和用电模组之间可以通过串口进行数据传输，且电源模组会受控于控制模组，在用电模组需要供电时，控制模组控制电源模组开启并为用电模组供电，在用电模组不需要供电时，控制模组控制电源模组关闭停止为用电模组供电，在电源模组断开给用电模组供电时，会通过UART的信号线RXD TXD串电到模组，用电模组的内部存在一定的电压，但无法保证内部正常运行，当打开电源模组时用电模组可能未重新复位导致工作异常。

有鉴于此，提出本申请。

实用新型内容

本实用新型公开了一种防止串口串电的电路及电子设备，旨在解决现有技术中供电模组在停止向用电模组供电时，能够切断控制模组与用电模组之间会串电的问题。

本实用新型第一实施例提供了一种防止串口串电的电路,包括：供电回路、控制回路、受控开关回路、以及用电模组；

其中，所述供电回路的输入端用于连接电源，所述供电回路的输出端与所述用电模组的电源端电气连接，所述控制回路的第一IO口与所述供电回路的控制端电气连接，所述控制回路的第二IO口与所述受控开关回路的控制端电气连接，所述控制回路的串口与所述受控开关回路的信号输入端电气连接，所述受控开关回路的信号输出端与所述用电模组的信号端电气连接；

其中，所述受控开关回路能够在供电回路停止向所述用电模组供电时断开所述控制回路的串口与所述用电模组之间的电气连接。

优选地，所述用电模组为通讯模组。

优选地，所述通讯模组为WIFI模组或ZigBee模组或LoRa模组或蜂窝模组。

优选地，所述供电回路配置为根据所述受控开关回路的控制信号在导通状态和断开状态之间切换；

在导通状态时向所述用电模组供电；

在断开状态时停止向所述用电模组供电。

优选地，所述供电回路包括：第一电容、第二电容、第三电容、MOS管、三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、以及第四电阻；

所述电源的输出端与所述第一电容的第一端电气连接，所述第一电容的第二端接地，所述第一电容的第一端通过所述第一电阻与所述MOS管的第一端电气连接，所述第二电容并在所述第一电阻的两端，所述MOS管的第二端与所述电源的输出端电气连接，所述MOS管的第三端通过所述第三电容接地，所述MOS管的第三端与所述用电模组的电源端电气连接；

所述MOS管的第一端通过所述第二电阻与所述三极管的第三端电气连接，所述三极管的第二端接地，所述第三电阻的第一端与所述三极管的第一端电气连接，所述第三电阻的第二端与所述三极管的第二端电气连接，所述第三电阻的第一端通过所述第四电阻与所述控制回路的第一IO口电气连接。

优选地，所述受控开关回路包括：双通道单刀双掷模拟开关、以及第五电阻；

所述控制回路的第二IO口通过所述第五电阻接地，所述控制回路的第二IO口与所述双通道单刀双掷模拟开关的控制端电气连接，所述控制回路的信号端与所述双通道单刀双掷模拟开关的信号端电气连接，所述双通道单刀双掷模拟开关的输出端与所述用电模组的信号端电气连接。

本实用新型第二实施例提供了一种电子设备，包括电源以及如上任意一项所述的一种防止串口串电的电路；

其中，所述电源的输出端与所述供电回路的输入端电气连接。

基于本实用新型提供的一种防止串口串电的电路及电子设备，所述控制回路通过控制所述供电回路在导通状态和断开状态之间切换，在导通状态时，所述供电回路为用电模组进行供电，同时控制所述受控开关回路保持控制回路的信号端和用电模组的信号端之间的电气连接，在断开状态时，所述供电回路停止向用电模组供电，同时控制所述受控开关回路切断控制回路的信号端和用电模组的信号端之间的电气连接，解决了现有技术中供电模组在停止向用电模组供电时，能够切断控制模组与用电模组之间会串电的问题。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例提供的一种防止串口串电的电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

本实用新型公开了一种防止串口串电的电路及电子设备，旨在解决现有技术中供电模组在停止向用电模组供电时，能够切断控制模组与用电模组之间会串电的问题。

请参阅图1，本实用新型第一实施例提供了一种防止串口串电的电路,包括：供电回路1、控制回路2、受控开关回路3、以及用电模组4；

其中，所述供电回路1的输入端用于连接电源，所述供电回路1的输出端与所述用电模组4的电源端电气连接，所述控制回路2的第一IO口与所述供电回路1的控制端电气连接，所述控制回路2的第二IO口与所述受控开关回路3的控制端电气连接，所述控制回路2的串口与所述受控开关回路3的信号输入端电气连接，所述受控开关回路3的信号输出端与所述用电模组4的信号端电气连接；

其中，所述受控开关回路3能够在供电回路1停止向所述用电模组4供电时断开所述控制回路2的串口与所述用电模组4之间的电气连接。

需要说明的是，发明人发现，在现有技术中，电源模组停止用电模组4供电时，控制器的串口和用电模组4(例如无线模块)会保持电气连接，使得用电模组4的内部存在一定的电压，但无法保证内部正常运行，当打开电源模组时用电模组4可能未重新复位导致工作异常，同时，串电会导致功耗加大，影响一些低功耗的应用。

在本实施例中，所述控制回路2可以包括控制器以及对应的周边电路，如图1所示，其仅展示了UART和IO接口，R6和R7是UART的上拉电阻，所述控制器的第一IO口用于控制所述供电回路1在导通状态和断开状态之间切换，在导通状态时，所述供电回路1为用电模组4进行供电，同时通过第二IO口控制所述受控开关回路3保持控制回路2的信号端和用电模组4的信号端之间的电气连接，在断开状态时，所述供电回路1停止向用电模组4供电，同时第二IO口控制所述受控开关回路3切断控制回路2的信号端和用电模组4的信号端之间的电气连接，解决了现有技术中供电模组在停止向用电模组4供电时，能够切断控制模组与用电模组4之间会串电的问题，以及因为串电会导致功耗加大，影响一些低功耗的应用的问题。

在本实用新型一个可能的实施例中，所述用电模组4可以为通讯模组。

需要说明的是，所述用电模组4还可以是其他类型的模组，例如一些需要分时段开启和关闭的传感器，具体地，例如温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器等，这些方案可以根据实际情况对应选择，这里不做具体限定的，但这些方案均在本实用新型的保护范围内。

在本实用新型一个可能的实施例中，所述通讯模组为WIFI模组或ZigBee模组或LoRa模组或蜂窝模组。

需要说明的是，在一些可能的情况下，所述通讯模组可能需要关闭来降低设备的功耗，在需要数据传输的情况下打开，WIFI模组、ZigBee模组、LoRa模组、蜂窝模组仅是本实施例一个优选地例子，在其他实施例中，还可以是蓝牙模块或其他用于数据传输的无线模块，这些方案可以根据实际情况对应选择，这里不做具体限定的，但这些方案均在本实用新型的保护范围内。

在本实用新型一个可能的实施例中，所述供电回路1可以配置为根据所述受控开关回路3的控制信号在导通状态和断开状态之间切换；

在导通状态时向所述用电模组4供电；

在断开状态时停止向所述用电模组4供电。

需要说明的是，在所述无线模块需要被打开用于数据传输时，所述控制器可以通过第一IO口控制所述供电回路1，以使得所述供电回路1能够处于导通状态，为所述无线模块进行供电，在所述无线模块需要被关闭以降低设备功耗时，所述控制器可以通过第一IO口控制所述供电回路1，以使得所述供电回路1能够处于关闭状态，降低设备功耗。

在本实用新型一个可能的实施例中，所述供电回路1包括：第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、MOS管Q1、三极管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、以及第四电阻R4；

所述电源的输出端与所述第一电容C1的第一端电气连接，所述第一电容C1的第二端接地，所述第一电容C1的第一端通过所述第一电阻R1与所述MOS管Q1的第一端电气连接，所述第二电容C2并在所述第一电阻R1的两端，所述MOS管Q1的第二端与所述电源的输出端电气连接，所述MOS管Q1的第三端通过所述第三电容C3接地，所述MOS管Q1的第三端与所述用电模组4的电源端电气连接；

所述MOS管Q1的第一端通过所述第二电阻R2与所述三极管Q2的第三端电气连接，所述三极管Q2的第二端接地，所述第三电阻R3的第一端与所述三极管Q2的第一端电气连接，所述第三电阻R3的第二端与所述三极管Q2的第二端电气连接，所述第三电阻R3的第一端通过所述第四电阻R4与所述控制回路2的第一IO口电气连接。

需要说明的是，在用电模组4需要正常工作时，所述第一IO口(GPIO1)为高电平，所述三极管Q2导通，进而使得所述MOS管Q1导通，所述电源通过所述供电回路1给所述用电模组4供电。

在用电模组4需要进入休眠时，所述第一IO口(GPIO1)为低电平，所述三极管Q2不导通，进而使得所述MOS管Q1不导通，所述电源停止通过所述供电回路1给所述用电模组4供电。其中，所述第一电容C1和第三电容C3用于储能滤波，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2以及第二电容C2用于控制MOS管Q1的Vgs。

在本实用新型一个可能的实施例中，所述受控开关回路3包括：双通道单刀双掷模拟开关U2、以及第五电阻R5；

所述控制回路2的第二IO口通过所述第五电阻R5接地，所述控制回路2的第二IO口与所述双通道单刀双掷模拟开关U2的控制端电气连接，所述控制回路2的信号端与所述双通道单刀双掷模拟开关U2的信号端电气连接，所述双通道单刀双掷模拟开关U2的输出端与所述用电模组4的信号端电气连接。

需要说明的是，请结合图1，模组正常工作：

第一IO口(GPIO1)为高电平，三极管Q2导通，MOS管Q1导通，电源给无线模块供电。

第二IO口(GPIO2)为低电平，所述双通道单刀双掷模拟开关U2的COM1连接到NC1，COM2连接到NC2。控制器和无线模块通过UART进行数据传输。

休眠模组断电：

第一IO口(GPIO1)为低电平，三极管Q2不导通，MOS不管导通，电源停止给无线模块供电。

第二IO口(GPIO2)为高电平，所述双通道单刀双掷模拟开关U2的COM1连接到NO1，COM2连接到NO2，NO1与NO2悬空，控制器和无线模块的UART通道断开，电源不会通过R6和R7串电到无线模块。

本实用新型第二实施例提供了一种电子设备，包括电源以及如上任意一项所述的一种防止串口串电的电路；

其中，所述电源的输出端与所述供电回路1的输入端电气连接。

基于本实用新型提供的一种防止串口串电的电路及电子设备，所述控制回路2通过控制所述供电回路1在导通状态和断开状态之间切换，在导通状态时，所述供电回路1为用电模组4进行供电，同时控制所述受控开关回路3保持控制回路2的信号端和用电模组4的信号端之间的电气连接，在断开状态时，所述供电回路1停止向用电模组4供电，同时控制所述受控开关回路3切断控制回路2的信号端和用电模组4的信号端之间的电气连接，解决了现有技术中供电模组在停止向用电模组4供电时，能够切断控制模组与用电模组4之间会串电的问题。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种防止串口串电的电路,其特征在于，包括：供电回路、控制回路、受控开关回路、以及用电模组；

其中，所述供电回路的输入端用于连接电源，所述供电回路的输出端与所述用电模组的电源端电气连接，所述控制回路的第一IO口与所述供电回路的控制端电气连接，所述控制回路的第二IO口与所述受控开关回路的控制端电气连接，所述控制回路的串口与所述受控开关回路的信号输入端电气连接，所述受控开关回路的信号输出端与所述用电模组的信号端电气连接；

其中，所述受控开关回路能够在供电回路停止向所述用电模组供电时断开所述控制回路的串口与所述用电模组之间的电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种防止串口串电的电路,其特征在于，所述用电模组为通讯模组。

3.根据权利要求2所述的一种防止串口串电的电路,其特征在于，所述通讯模组为WIFI模组或ZigBee模组或LoRa模组或蜂窝模组。

4.根据权利要求1所述的一种防止串口串电的电路,其特征在于，所述供电回路配置为根据所述受控开关回路的控制信号在导通状态和断开状态之间切换；

在导通状态时向所述用电模组供电；

在断开状态时停止向所述用电模组供电。

5.根据权利要求1或4所述的一种防止串口串电的电路,其特征在于，所述供电回路包括：第一电容、第二电容、第三电容、MOS管、三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、以及第四电阻；

所述电源的输出端与所述第一电容的第一端电气连接，所述第一电容的第二端接地，所述第一电容的第一端通过所述第一电阻与所述MOS管的第一端电气连接，所述第二电容并在所述第一电阻的两端，所述MOS管的第二端与所述电源的输出端电气连接，所述MOS管的第三端通过所述第三电容接地，所述MOS管的第三端与所述用电模组的电源端电气连接；

所述MOS管的第一端通过所述第二电阻与所述三极管的第三端电气连接，所述三极管的第二端接地，所述第三电阻的第一端与所述三极管的第一端电气连接，所述第三电阻的第二端与所述三极管的第二端电气连接，所述第三电阻的第一端通过所述第四电阻与所述控制回路的第一I O口电气连接。

6.根据权利要求1所述的一种防止串口串电的电路,其特征在于，所述受控开关回路包括：双通道单刀双掷模拟开关、以及第五电阻；

所述控制回路的第二I O口通过所述第五电阻接地，所述控制回路的第二IO口与所述双通道单刀双掷模拟开关的控制端电气连接，所述控制回路的信号端与所述双通道单刀双掷模拟开关的信号端电气连接，所述双通道单刀双掷模拟开关的输出端与所述用电模组的信号端电气连接。

7.一种电子设备，其特征在于，包括电源以及如权利要求1至6任意一项所述的一种防止串口串电的电路；

其中，所述电源的输出端与所述供电回路的输入端电气连接。

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