CN219105456U - 低功耗控制电路及书写设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电路技术领域，提供一种低功耗控制电路及书写设备，该低功耗控制电路包括供电控制电路以及霍尔元件，供电控制电路的电源输入端以及霍尔元件的电源输入引脚均用于连接书写设备的电池；书写设备的帽部件的内部设置有磁铁；霍尔元件设置于书写设备的书写部件上，用于在上方磁场强度高于预设阈值时输出低电平；供电控制电路配置为在霍尔元件输出低电平时，停止工作。通过供电控制电路与霍尔元件相配合，可以保证用户在将书写设备的帽部件套设在书写部件上时供电控制电路停止工作，进而使书写设备处于休眠状态，此时只有霍尔元件独自处于工作状态，可以极大地降低书写设备处于休眠状态时的功耗，提高书写设备的电池的使用时长。

Description

低功耗控制电路及书写设备

技术领域

本发明涉及控制电路技术领域，尤其涉及一种低功耗控制电路及书写设备。

背景技术

目前，对于练字笔等小型化的书写设备而言，受限于有限的体积，书写设备无法容纳大容量的电池，因此需要具有低功耗控制电路以保证其满足长时间的书写使用要求。在书写时以正常功耗进入工作状态，不使用时则进入低功耗的休眠状态，再次使用时及时唤醒，迅速进入工作状态。

现有技术中采用的低功耗控制电路通常是针对于手机、笔记本电脑等较大尺寸的移动电子产品，低功耗控制电路中主要包括电源管理芯片(Power Management Unit，PMU)和调制解调芯片(Modem)，通过PMU进行电源管理和分配，为系统各个部分供电。PMU和Modem之间以I2C接口通信，Modem用于对PMU进行控制，以协调移动电子产品进入工作状态或休眠状态时各路电源的通断。

但是，对于较大尺寸的移动电子产品而言，即使在休眠状态下，也不会完全断电，依然需要实现联网和计时等功能。但是对于书写设备而言，在休眠状态下可以完全断电，并不需要联网或计时，如此才能最大限度地降低功耗。因此，直接将适用于较大尺寸的移动电子产品的低功耗控制电路用于对书写设备的低功耗控制，依然存在较高的功耗，导致低功耗控制效果不佳。

发明内容

本发明提供一种低功耗控制电路及书写设备，用以解决现有技术中存在的缺陷。

本发明提供一种低功耗控制电路，包括：供电控制电路以及霍尔元件，所述供电控制电路的电源输入端以及所述霍尔元件的电源输入引脚均用于连接书写设备的电池；所述书写设备包括书写部件以及与所述书写部件匹配的帽部件，所述帽部件的内部设置有磁铁；

所述霍尔元件设置于所述书写部件上，用于检测所述书写部件的上方磁场强度，并在所述上方磁场强度高于预设阈值时通过所述霍尔元件的输出引脚输出低电平；

所述供电控制电路与所述霍尔元件的输出引脚连接，所述供电控制电路配置为在所述霍尔元件的输出引脚输出低电平时，停止工作。

根据本发明提供的一种低功耗控制电路，还包括休眠唤醒控制电路，所述休眠唤醒控制电路包括第一二极管和电容；

所述霍尔元件的输出引脚通过所述电容与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述供电控制电路连接；

所述供电控制电路还配置为在所述霍尔元件的输出引脚输出高电平时，开始工作。

根据本发明提供的一种低功耗控制电路，所述供电控制电路包括主控芯片和电源芯片，所述电源芯片的电源输入引脚作为所述供电控制电路的电源输入端；

所述主控芯片的电源输入引脚与所述电源芯片的电源输出引脚连接；所述主控芯片的第一通用数字输入输出引脚与所述电源芯片的使能引脚连接；所述主控芯片的第二通用数字输入输出引脚与所述霍尔元件的输出引脚连接。

根据本发明提供的一种低功耗控制电路，还包括低压差稳压器芯片以及压感开关；

所述压感开关设置于所述书写部件的顶端，所述压感开关设置为在感应到压力信息时闭合导通；

所述低压差稳压器芯片的电源输入引脚用于连接所述电池；

所述低压差稳压器芯片的使能引脚与所述霍尔元件的输出引脚连接，所述低压差稳压器芯片的使能引脚为高电平时所述低压差稳压器芯片工作；

所述低压差稳压器芯片的电源输出引脚通过所述压感开关与所述主控芯片的第三通用数字输入输出引脚连接；

所述主控芯片还用于在所述第三通用数字输入输出引脚为高电平时，通过所述第一通用数字输入输出引脚输出高电平。

根据本发明提供的一种低功耗控制电路，所述主控芯片内置有计时器；

所述主控芯片还用于在所述第三通用数字输入输出引脚每次为高电平时，触发所述计时器重新从零开始计时，并在所述计时器的计时时长达到预设时长时，通过所述第一通用数字输入输出引脚输出低电平。

根据本发明提供的一种低功耗控制电路，还包括休眠唤醒控制电路，所述休眠唤醒控制电路包括第一二极管、第二二极管和电容；

所述霍尔元件的输出引脚通过所述电容与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述电源芯片的使能引脚连接；

所述低压差稳压器芯片的电源输出引脚通过所述压感开关和所述第二二极管与所述第一二极管的正极连接，所述压感开关与所述第二二极管的正极连接。

根据本发明提供的一种低功耗控制电路，所述压感开关通过第一电阻与所述第三通用数字输入输出引脚连接；

所述第一电阻与所述第三通用数字输入输出引脚之间通过第二电阻接地。

根据本发明提供的一种低功耗控制电路，所述电源芯片的使能引脚通过第三电阻接地。

根据本发明提供的一种低功耗控制电路，所述第二通用数字输入输出引脚通过第四电阻与所述霍尔元件的输出引脚连接。

本发明还提供一种书写设备，包括：电池、书写部件、与所述书写部件匹配的帽部件以及上述的低功耗控制电路，所述帽部件的内部设置有磁铁；

所述供电控制电路的电源输入端以及所述霍尔元件的电源输入引脚分别与所述电池连接；所述霍尔元件设置于所述书写部件上。

本发明提供的低功耗控制电路及书写设备，该低功耗控制电路包括供电控制电路以及霍尔元件，供电控制电路的电源输入端以及霍尔元件的电源输入引脚均用于连接书写设备的电池；书写设备包括书写部件以及与书写部件匹配的帽部件，帽部件的内部设置有磁铁；霍尔元件设置于书写部件上，用于检测书写部件的上方磁场强度，并在上方磁场强度高于预设阈值时通过其输出引脚输出低电平；供电控制电路与霍尔元件的输出引脚连接，供电控制电路配置为在霍尔元件的输出引脚输出低电平时，停止工作。通过供电控制电路与霍尔元件相配合，可以保证用户在将书写设备的帽部件套设在书写部件上时供电控制电路停止工作，进而使书写设备处于休眠状态，此时只有霍尔元件独自处于工作状态，可以极大地降低书写设备处于休眠状态时的功耗，提高书写设备的电池的使用时长，提升低功耗控制效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图，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是现有的低功耗控制电路的结构示意图；

图2是本发明提供的低功耗控制电路的结构示意图之一；

图3是本发明提供的低功耗控制电路的结构示意图之二；

图4是本发明提供的低功耗控制电路的结构示意图之三；

图5是本发明提供的低功耗控制电路的结构示意图之四；

图6是本发明提供的低功耗控制电路的结构示意图之五；

图7是本发明提供的书写设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

图1为现有技术中提供的低功耗控制电路的结构示意图，图1中以通过低功耗控制电路控制电脑为例。如图1所示，该低功耗控制电路包括电源管理芯片(Power ManagementUnit，PMU)和调制解调芯片(Modem)，PMU包括电源输出引脚VOUT、通信接口I2C以及接地引脚GND，Modem包括电源输入引脚VIN、通信接口I2C以及接地引脚GND，PMU的电源输出引脚VOUT与Modem的电源输入引脚VIN连接，PMU的通信接口I2C与Modem的通信接口I2C连接，PMU的接地引脚GND与Modem的接地引脚GND均连接。

Modem还包括4个通用数字输入输出引脚，分别为GPIO_1、GPIO_2、GPIO_3以及GPIO_4，4个通用数字输入输出引脚分别对应连接电脑的鼠标、键盘、按键以及触屏，进而实现对电脑的低功耗控制。此处，电脑也可能连接着其他外设，此处不再赘述。

通过PMU进行电源管理和分配，为电脑各个部分供电。Modem用于对PMU进行控制，以协调电脑进入工作状态或休眠状态。

但是，由于现有技术中提供的低功耗控制电路均针对于较大尺寸的移动电子产品，而受限于该类移动电子产品实现的功能，即使在休眠状态下，也不会完全断电，依然需要实现联网和计时等功能。例如，在休眠状态下，移动电子产品的整个系统进入低功耗模式节约耗电，PMU和Modem仍然在工作，只是关闭了部分功能，因此功耗减小但仍存在功耗。

基于此，若直接将适用于较大尺寸的移动电子产品的低功耗控制电路用于对书写设备进行低功耗控制，依然存在较高的功耗，导致低功耗控制效果不佳。为此，本发明实施例中提供了一种适用于书写设备的低功耗控制电路。

本发明实施例中提供的一种低功耗控制电路包括：供电控制电路以及霍尔元件，所述供电控制电路的电源输入端以及所述霍尔元件的电源输入引脚均用于连接书写设备的电池；所述书写设备包括书写部件以及与所述书写部件匹配的帽部件，所述帽部件的内部设置有磁铁；

所述霍尔元件设置于所述书写部件上，用于检测所述书写部件的上方磁场强度，并在所述上方磁场强度高于预设阈值时通过所述霍尔元件的输出引脚输出低电平；

所述供电控制电路与所述霍尔元件的输出引脚连接，所述供电控制电路配置为在所述霍尔元件的输出引脚输出低电平时，停止工作。

具体地，本发明实施例中提供的低功耗控制电路，可以应用于对书写设备的低功耗控制。该书写设备包括书写部件、与书写部件匹配的帽部件以及电池。该书写设备可以是练字笔、写字笔以及点读笔等，书写部件可以是能够进行书写或点触的部位，例如带有笔尖的笔杆，帽部件可以是用于保护书写部件的部件，例如笔帽。帽部件的内部可以设置有磁铁，该磁铁可以产生磁场，以与低功耗控制电路中的霍尔元件配合实现低功耗控制。

如图2所示，该低功耗控制电路可以包括供电控制电路1和霍尔元件2，供电控制电路1的电源输入端以及霍尔元件2的电源输入引脚VIN均用于与书写设备的电池连接，该电池可以提供电压信号V_BAT。

供电控制电路1可以控制自身工作状态为工作或停止工作，在工作时可以利用电池为书写设备供电，使书写设备可以正常工作；在停止工作时可以切断电池对书写设备的供电，使书写设备处于休眠状态。

霍尔元件2还包括输出引脚OUT以及接地引脚GND，霍尔元件2通过接地引脚GND接地。霍尔元件2可以设置于书写部件上，该霍尔元件2是一种基于电磁转换原理工作的元件，可以用于检测书写部件的上方磁场强度，并在上方磁场强度高于预设阈值时通过其输出引脚输出低电平。由于与书写部件匹配的帽部件的内部设置有磁铁，该磁铁可以产生磁场，当帽部件靠近书写部件时，霍尔元件2能够检测到磁铁产生的磁场在霍尔元件2的正上方的强度，即得到上方磁场强度。此后，霍尔元件2进一步判断检测得到的上方磁场强度与预设阈值之间的大小关系，若上方磁场强度大于预设阈值，说明此时帽部件套设在书写部件上，即笔尖盖上笔帽，磁铁位于霍尔元件2的正上方，进一步说明用户不需要书写部件工作，则通过霍尔元件的输出引脚输出低电平。其中，预设阈值取决于霍尔元件的工作参数，此处不作具体限定。

若上方磁场强度小于预设阈值，说明此时帽部件与书写部件分离，即笔帽从笔尖上拿掉，磁铁未位于霍尔元件2的正上方，进一步说明用户可能需要书写部件工作，则霍尔元件2通过其输出引脚输出高电平。其中，预设阈值取决于霍尔元件的工作参数，此处不作具体限定。

供电控制电路1可以与霍尔元件2的输出引脚OUT连接，供电控制电路1在霍尔元件2的输出引脚OUT输出低电平时，停止工作，此时书写设备处于休眠状态。相反地，在霍尔元件2的输出引脚OUT输出高电平时，供电控制电路1处于工作状态，既可以长时间处于工作状态，也可以在一段时间内处于工作状态，此处不作具体限定。当供电控制电路1处于工作状态时，书写设备则处于工作状态。

可以理解的是，在霍尔元件2的电源输入引脚VIN始终保持与书写设备的电池连接的情况下，只要电池有电，则电压信号V_BAT始终存在，则霍尔元件2就处于工作状态。即书写设备处于休眠状态，霍尔元件2是唯一仍处于工作状态的元器件，如此，这样可以将书写设备处于休眠状态时的功耗降到最低。

本发明实施例中提供的低功耗控制电路包括：供电控制电路以及霍尔元件，供电控制电路的电源输入端以及霍尔元件的电源输入引脚均用于连接书写设备的电池；书写设备包括书写部件以及与书写部件匹配的帽部件，帽部件的内部设置有磁铁；霍尔元件设置于书写部件上，用于检测书写部件的上方磁场强度，并在上方磁场强度高于预设阈值时通过其输出引脚输出低电平；供电控制电路与霍尔元件的输出引脚连接，供电控制电路配置为在霍尔元件的输出引脚输出低电平时，停止工作。通过供电控制电路与霍尔元件相配合，可以保证用户在将书写设备的帽部件套设在书写部件上时供电控制电路停止工作，进而使书写设备处于休眠状态，此时只有霍尔元件独自处于工作状态，可以极大地降低书写设备处于休眠状态时的功耗，提高书写设备的电池的使用时长，提升低功耗控制效果。

现有技术中的低功耗控制电路，如果是针对于手机，可以通过按电源键或者点触屏去唤醒手机，手机的Modem检测到按键或触屏被触发，就会退出低功耗模式，同时通过通信接口I2C告诉PMU进入正常工作状态下的供电状态，此时手机迅速退出低功耗模式，进入正常工作模式；如果是针对于电脑，可以通过鼠标点击或者敲击键盘去唤醒休眠状态下的电脑，唤醒过程与手机基本一样。上述的唤醒方式均无法应用于未配置有按键、触屏、鼠标或键盘的书写设备。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低功耗控制电路，还包括休眠唤醒控制电路，所述休眠唤醒控制电路包括第一二极管和电容；

所述霍尔元件的输出引脚通过所述电容与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述供电控制电路连接；

所述供电控制电路还配置为在所述霍尔元件的输出引脚输出高电平时，开始工作。

具体地，本发明实施例中，为保证书写设备的快速唤醒，如图3所示，该低功耗控制电路还包括休眠唤醒控制电路3，该休眠唤醒控制电路3包括第一二极管D1和电容C1，霍尔元件2的输出引脚OUT通过电容C1与第一二极管D1的正极连接，第一二极管D1的负极与供电控制电路1连接。此处，第一二极管D1可以是普通的开关二极管，电容C1可以是贴片电容，其电容值可以是1μF。

在用户将帽部件与书写部件分离时，霍尔元件2检测到的上方磁场强度小于预设阈值，此时通过其输出引脚OUT输出高电平。电容C1则有一个短暂的充电过程，在极短时间内，高电平可以经过电容C1以及第一二极管D1到达供电控制电路1。供电控制电路1则可以在霍尔元件2的输出引脚OUT输出高电平时，开始工作，进而使书写设备进入工作状态，完成唤醒过程。

本发明实施例中，通过包含有第一二极管和电容的休眠唤醒控制电路，可以保证用户在将帽部件与书写部件分离时书写设备即进入工作状态，可以大大提高对书写设备的唤醒效率。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低功耗控制电路，所述供电控制电路包括主控芯片和电源芯片，所述电源芯片的电源输入引脚作为所述供电控制电路的电源输入端；

所述主控芯片的电源输入引脚与所述电源芯片的电源输出引脚连接；所述主控芯片的第一通用数字输入输出引脚与所述电源芯片的使能引脚连接；所述主控芯片的第二通用数字输入输出引脚与所述霍尔元件的输出引脚连接。

具体地，本发明实施例中，如图4所示，供电控制电路1包括主控芯片11和电源芯片12，主控芯片11可以是微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，电源芯片12可以是DCDC等降压转换芯片等，此处不作具体限定。

主控芯片11可以包括电源输入引脚VIN、第一通用数字输入输出引脚GPIO_1、第二通用数字输入输出引脚GPIO_2、第三通用数字输入输出引脚GPIO_3以及接地引脚GND，电源芯片12可以包括电源输入引脚VIN、电源输出引脚VOUT、使能引脚OE以及接地引脚GND，主控芯片11的接地引脚GND以及电源芯片12的接地引脚GND均接地，主控芯片11的电源输入引脚VIN与电源芯片12的电源输出引脚VOUT连接；主控芯片11的第一通用数字输入输出引脚GPIO_1与电源芯片12的使能引脚OE连接；主控芯片11的第二通用数字输入输出引脚GPIO_2与霍尔元件2的输出引脚OUT连接。

此处，电源芯片12可以对书写设备进行电源管理和分配，为书写设备的各个部分进行供电。主控芯片11用于对电源芯片12的使能引脚OE进行控制，以控制书写设备进入工作状态或休眠状态。

电源芯片12的输入为电压信号V_BAT，由电池提供，电压信号V_BAT始终存在，除非电池没电。电源芯片12的输出为电压信号V_OUT1，为主控芯片11供电。同时，主控芯片11的第一通用数字输入输出引脚GPIO_1控制电源芯片12的使能引脚OE，当电源芯片12的使能引脚OE为高电平时，电源芯片12才会工作，才能输出V_OUT给主控芯片11供电。注意，需要主控芯片11先工作，第一通用数字输入输出引脚GPIO_1输出稳定的高电平给电源芯片12的使能引脚OE，电源芯片12才能稳定输出V_OUT给主控芯片11供电，但是如果主控芯片11的电源输入引脚VIN没有供电，则无法让第一通用数字输入输出引脚GPIO_1输出高电平。总而言之，主控芯片11需要电源芯片12先给它供电才能让第一通用数字输入输出引脚GPIO_1输出高电平，而电源芯片12需要其使能引脚OE先高电平才能输出V_OUT给主控芯片11供电。

本发明实施例中，在供电控制电路中包括主控芯片和电源芯片，可以保证低功耗控制电路的性能实现，而且也可以降低供电控制电路的实现难度。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低功耗控制电路，如图4所示，第一二极管D1的负极可以与电源芯片12的使能引脚OE连接，当用户将帽部件与书写部件分离时，霍尔元件2检测到的上方磁场强度小于预设阈值，此时通过其输出引脚OUT输出高电平。电容C1则有一个短暂的充电过程，在极短时间内，高电平可以经过电容C1以及第一二极管D1到达电源芯片12的使能引脚OE。电源芯片12开始工作，通过电源芯片12的电源输出引脚VOUT输出电压信号V_OUT1提供给主控芯片11，进而主控芯片11的第一通用数字输入输出引脚GPIO_1输出高电平给到电源芯片12的使能引脚OE。此后在主控芯片11与电源芯片12之间形成了稳定的控制与供电的制约关系，主控芯片11与电源芯片12均处于工作状态，即供电控制电路1开始工作，进而使书写设备进入工作状态，完成唤醒过程。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低功耗控制电路，还包括低压差稳压器芯片以及压感开关；

所述压感开关设置于所述书写部件的顶端，所述压感开关设置为在感应到压力信息时闭合导通；

所述低压差稳压器芯片的电源输入引脚用于连接所述电池；

所述低压差稳压器芯片的使能引脚与所述霍尔元件的输出引脚连接，所述低压差稳压器芯片的使能引脚为高电平时所述低压差稳压器芯片工作；

所述低压差稳压器芯片的电源输出引脚通过所述压感开关与所述主控芯片的第三通用数字输入输出引脚连接；

所述主控芯片还用于在所述第三通用数字输入输出引脚为高电平时，通过所述第一通用数字输入输出引脚输出高电平。

具体地，如图5所示，为保证书写设备可以正常工作，该低功耗控制电路还包括低压差稳压器(Low Dropout Regulator，LDR)芯片4以及压感开关5。低压差稳压器芯片4可以包括电源输入引脚VIN、电源输出引脚VOUT、使能引脚OE以及接地引脚GND。

低压差稳压器芯片4的电源输入引脚VIN可以用于与书写设备的电池连接，低压差稳压器芯片4的使能引脚OE与霍尔元件2的输出引脚OUT连接，低压差稳压器芯片4的使能引脚OE为高电平时低压差稳压器芯片4工作。低压差稳压器芯片4的电源输出引脚VOUT可以通过压感开关5与主控芯片11的第三通用数字输入输出引脚GPIO_3连接，主控芯片11可以在主控芯片11的第三通用数字输入输出引脚GPIO_3为高电平时，通过主控芯片11的第一通用数字输入输出引脚GPIO_1输出高电平。

该压感开关5可以设置于书写部件的顶端，例如笔尖附近，压感开关5可以用于感应压力信息，该压力信息可以来自于用户的书写动作或点触动作。当压感开关5感应到压力信息时闭合导通。

当用户将帽部件与书写部件分离时，即将笔帽从笔尖上拿掉时，霍尔元件2的输出引脚OUT输出高电平，低压差稳压器芯片4的使能引脚OE则接收到高电平，低压差稳压器芯片4开始工作，进而通过其电源输出引脚VOUT输出电压信号V_OUT2。

当用户通过书写设备进行书写或点触时，压感开关5可以感应到压力信息，此时压感开关5闭合导通。进而，主控芯片11的第三通用数字输入输出引脚GPIO_3为高电平，通过主控芯片11的第一通用数字输入输出引脚GPIO_1输出高电平，以控制电源芯片12正常工作。

本发明实施例中，通过设置低压差稳压器芯片以及压感开关，可以保证用户在书写部件与帽部件分离时通过书写设备进行书写或点触时即可立刻得到响应，提高书写设备的响应速度。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低功耗控制电路，所述主控芯片内置有计时器；

所述主控芯片还用于在所述第三通用数字输入输出引脚每次为高电平时，触发所述计时器重新从零开始计时，并在所述计时器的计时时长达到预设时长时，通过所述第一通用数字输入输出引脚输出低电平。

具体地，本发明实施例中，为保证用户在书写部件与帽部件分离的状态下长时间无书写动作或点触动作而增加功耗，在主控芯片11的内部可以配置有计时器，该计时器可以在主控芯片11的第三通用数字输入输出引脚GPIO_3每次为高电平时重新从零开始计时，即每次主控芯片11的第三通用数字输入输出引脚GPIO_3为高电平时，计时器均刷新计时一次，重新从零开始计时。

同时，计时器的计时时长若达到预设时长时，说明在预设时长内用户均无书写动作或点触动作，则主控芯片11通过其第一通用数字输入输出引脚GPIO_1输出低电平。此时，电源芯片12的使能引脚OE为低电平，电源芯片12停止工作，进而不会通过其电源输出引脚VOUT向主控芯片11输出电压信号V_OUT1，则主控芯片11也停止工作，书写设备进入休眠状态。

本发明实施例中，主控芯片通过内置的计时器，可以在计时时长达到预设时长时通过其第一通用数字输入输出引脚输出低电平，使书写设备进入休眠状态，如此可以降低用户在书写部件与帽部件分离的状态下长时间无书写动作或点触动作时书写设备的功耗。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低功耗控制电路，还包括休眠唤醒控制电路，所述休眠唤醒控制电路包括第一二极管、第二二极管和电容；

所述霍尔元件的输出引脚通过所述电容与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述电源芯片的使能引脚连接；

所述低压差稳压器芯片的电源输出引脚通过所述压感开关和所述第二二极管与所述第一二极管的正极连接，所述压感开关与所述第二二极管的正极连接。

具体地，本发明实施例中，为保证书写设备在书写部件与帽部件分离的状态下因用户长时间无书写动作或点触动作而进入休眠状态时的快速唤醒，如图6所示，该低功耗控制电路还包括休眠唤醒控制电路3，休眠唤醒控制电路3可以包括第一二极管D1、第二二极管D2和电容C1；霍尔元件2的输出引脚OUT通过电容C1与第一二极管D1的正极连接，第一二极管D1的负极与电源芯片12的使能引脚OE连接；低压差稳压器芯片4的电源输出引脚VOUT通过压感开关5和第二二极管D2与第一二极管D1的正极连接，压感开关5与第二二极管D2的正极连接。

此处，第一二极管D1以及第二二极管D2均可以是普通的开关二极管，电容C1可以是贴片电容，其电容值可以是1μF。

在书写部件与帽部件分离的状态下因用户长时间无书写动作或点触动作而进入休眠状态之后，用户重新用书写设备进行书写动作或点触动作时，压感开关5可以感应到压力信息，此时压感开关5闭合导通。低压差稳压器芯片4输出的电压信号Vout2先后经闭合导通后的压感开关5、第二二极管D2、第一二极管D1到达电源芯片12的使能引脚OE，使之短时间内为高电平。进而，电源芯片12的使能引脚OE为高电平，电源芯片12工作，通过其电源输出引脚VOUT输出电压信号V_OUT1，主控芯片11则进入工作状态。至此，书写设备进入工作状态，完成唤醒过程。

本发明实施例中，通过包含有第一二极管、第二二极管和电容的休眠唤醒控制电路，可以保证书写设备在书写部件与帽部件分离的状态下因用户长时间无书写动作或点触动作而进入休眠状态时，用户进行书写动作或点触动作时书写设备即进入工作状态，可以大大提高对书写设备的唤醒效率。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低功耗控制电路，所述压感开关通过第一电阻与所述第三通用数字输入输出引脚连接；

所述第一电阻与所述第三通用数字输入输出引脚之间通过第二电阻接地。

具体地，本发明实施例中，如图5和图6所示，压感开关5可以通过第一电阻R1与主控芯片11的第三通用数字输入输出引脚GPIO_3连接，第一电阻R1与主控芯片11的第三通用数字输入输出引脚GPIO_3之间通过第二电阻R2接地。由此，主控芯片11的第三通用数字输入输出引脚GPIO_3接收的电压信号是经过第一电阻R1与第二电阻R2分压后得到，如此可以降低主控芯片11的第三通用数字输入输出引脚GPIO_3接收的电压信号，起到保护主控芯片11的作用，也可以降低对主控芯片11的通用管脚的性能要求。

此处，第一电阻R1与第二电阻R2的具体阻值根据第三通用数字输入输出引脚GPIO_3的电压域和低压差稳压器芯片4通过其电源输出引脚VOUT输出的电压信号Vout2的电平大小决定，此处不作具体要求。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低功耗控制电路，所述电源芯片的使能引脚通过第三电阻接地。

具体地，如图5和图6所示，为保证书写设备在未唤醒时的低功耗，可以使电源芯片12的使能引脚OE通过第三电阻R3接地，通过第三电阻R3可以实现电源芯片12的使能引脚OE的电压下拉作用，使书写设备在未唤醒时电源芯片12的使能引脚OE稳定保持在低电平。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低功耗控制电路，所述第二通用数字输入输出引脚通过第四电阻与所述霍尔元件的输出引脚连接。

具体地，如图6所示，在主控芯片11的第二通用数字输入输出引脚GPIO_2与霍尔元件2的输出引脚OUT之间可以连接有第四电阻R4，以对该线路进行限流，也便于对该线路的调试。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低功耗控制电路，所述低压差稳压器芯片的使能引脚通过第五电阻与所述霍尔元件的输出引脚连接。

具体地，如图6所示，低压差稳压器芯片4的使能引脚OE与霍尔元件2的输出引脚OUT之间可以连接有第五电阻R5，以对该线路进行限流，也便于对该线路的调试。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低功耗控制电路，如图6所示，为便于进行线路调试，在主控芯片11的第一通用数字输入输出引脚GPIO_1与电源芯片12的使能引脚OE之间还可以连接有阻值为0的第六电阻R6。

如图6所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的低功耗控制电路，包括主控芯片11、电源芯片12、休眠唤醒控制电路3、低压差稳压器芯片4以及压感开关5。休眠唤醒控制电路3包括第一二极管D1、第二二极管D2和电容C1。电源芯片12以及低压差稳压器芯片4均是对应的使能引脚OE为高电平时工作。

该低功耗控制电路的工作过程如下：

1)书写部件与帽部件分离的瞬间，即笔帽拿掉瞬间，霍尔元件2检测到正上方磁场强度小于预设阈值，此时霍尔元件2的输出引脚OUT输出高电平，给到电容C1的一端，此时电容C1有一个短暂的充电过程，在极短时间内，高电平经过电容C1和第一二极管D1后给到电源芯片12的使能引脚OE，电源芯片12开始工作，输出电压信号V_OUT1给主控芯片11的电源输入引脚VIN供电，主控芯片11开始工作，主控芯片11的第一通用数字输入输出引脚GPIO_1输出高电平经第六电阻R6给到电源芯片12的使能引脚OE，此时电源芯片12的使能引脚OE得到稳定的高电平，主控芯片11的电源输入引脚VIN得到稳定的供电，即使很快电容C1和第一二极管D1处无法再给电源芯片12的使能引脚OE提供高电平，主控芯片11和电源芯片12也可以正常稳定地持续工作。

2)帽部件套设在书写部件上，即笔帽盖上后，霍尔元件2检测到正上方磁场强度超过预设阈值，此时霍尔元件2的输出引脚OUT输出低电平，主控芯片11的第二通用数字输入输出引脚GPIO_2检测到此低电平控制第一通用数字输入输出引脚GPIO_1输出低电平，这样电源芯片12的使能引脚OE为低电平，电源芯片12不再工作，电源芯片12的电源输出引脚VOUT无输出，主控芯片11也不再工作，整个书写设备进入休眠状态。这样，盖上笔帽时休眠，拔掉笔帽时唤醒，这个需求实现。

3)另一方面，如上所述，笔帽拿掉后，霍尔元件2的输出引脚OUT输出高电平，低压差稳压器芯片4的使能引脚OE为高电平，低压差稳压器芯片4的电源输出引脚VOUT输出电压信号V_OUT2给压感开关5供电。压感开关5在有供电状态下，当用户通过书写部件进行书写动作或点触动作时，压感开关5闭合导通，低压差稳压器芯片4的电源输出引脚VOUT的高电平传输到第二二极管D2的正极，同时低压差稳压器芯片4的电源输出引脚VOUT输出的高电平经过第一电阻R1和第二电阻R2的分压给到主控芯片11，这样主控芯片11的第三通用数字输入输出引脚GPIO_3检测到高电平就知道用户开始书写。此时，主控芯片11内置的定时器开始计时，当主控芯片11每次检测到其第三通用数字输入输出引脚GPIO_3为高电平时，触发定时器刷新，重新从0开始计时，在定时器未计时到预设时长时，主控芯片11通过第一通用数字输入输出引脚GPIO_1始终输出高电平。当定时器的计时时长达到预设时长时，这时主控芯片11通过第一通用数字输入输出引脚GPIO_1输出低电平，这样电源芯片12的使能引脚OE为低电平，电源芯片12不再工作，电源芯片12的电源输出引脚VOUT无输出，主控芯片11也不再工作，整个书写设备进入休眠状态。

4)承上所述，书写设备进入休眠状态后，当用户再次进行书写动作或点触动作时，笔头有按压，压感开关5感应到压力信息闭合导通，低压差稳压器芯片4的电源输出引脚VOUT的高电平经压感开关5、第二二极管D2以及第一二极管D1，给电源芯片12的使能引脚OE供电，电源芯片12开始工作，通过电源输出引脚VOUT给主控芯片11的电源输入引脚VIN供电，主控芯片11开始工作，主控芯片11的第一通用数字输入输出引脚GPIO_1输出高电平经第六电阻R6给到电源芯片12的使能引脚OE，此时电源芯片12的使能引脚OE得到稳定的高电平，主控芯片11的电源输入引脚VIN得到稳定的供电，即使很快因为按压停止或不连续导致无法持续给电源芯片12的使能引脚OE提供高电平，主控芯片11和电源芯片12也可以正常稳定地持续工作。这样，笔帽拔掉状态下，长时间未书写会进入休眠，按压书写会立马唤醒。这个需求也可以实现了。

如图7所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种书写设备，包括：电池61、书写部件62、与书写部件62匹配的帽部件63以及上述各实施例中提供的低功耗控制电路64，帽部件63的内部设置有磁铁；

低功耗控制电路64中供电控制电路的电源输入端以及霍尔元件的电源输入引脚分别与电池61连接；霍尔元件设置于书写部件62上。

具体地，本发明实施例中提供的书写设备，由于低功耗控制电路的存在，不仅可以节约能耗，还可以实现快速唤醒，提高用户对书写设备的体验感。此处，书写设备可以是练字笔、写字笔以及点读笔等。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种低功耗控制电路，其特征在于，包括：供电控制电路以及霍尔元件，所述供电控制电路的电源输入端以及所述霍尔元件的电源输入引脚均用于连接书写设备的电池；所述书写设备包括书写部件以及与所述书写部件匹配的帽部件，所述帽部件的内部设置有磁铁；

所述霍尔元件设置于所述书写部件上，用于检测所述书写部件的上方磁场强度，并在所述上方磁场强度高于预设阈值时通过所述霍尔元件的输出引脚输出低电平；

所述供电控制电路与所述霍尔元件的输出引脚连接，所述供电控制电路配置为在所述霍尔元件的输出引脚输出低电平时，停止工作。

2.根据权利要求1所述的低功耗控制电路，其特征在于，还包括休眠唤醒控制电路，所述休眠唤醒控制电路包括第一二极管和电容；

所述霍尔元件的输出引脚通过所述电容与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述供电控制电路连接；

所述供电控制电路还配置为在所述霍尔元件的输出引脚输出高电平时，开始工作。

3.根据权利要求1所述的低功耗控制电路，其特征在于，所述供电控制电路包括主控芯片和电源芯片，所述电源芯片的电源输入引脚作为所述供电控制电路的电源输入端；

所述主控芯片的电源输入引脚与所述电源芯片的电源输出引脚连接；所述主控芯片的第一通用数字输入输出引脚与所述电源芯片的使能引脚连接；所述主控芯片的第二通用数字输入输出引脚与所述霍尔元件的输出引脚连接。

4.根据权利要求3所述的低功耗控制电路，其特征在于，还包括低压差稳压器芯片以及压感开关；

所述压感开关设置于所述书写部件的顶端，所述压感开关设置为在感应到压力信息时闭合导通；

所述低压差稳压器芯片的电源输入引脚用于连接所述电池；

所述低压差稳压器芯片的使能引脚与所述霍尔元件的输出引脚连接，所述低压差稳压器芯片的使能引脚为高电平时所述低压差稳压器芯片工作；

所述低压差稳压器芯片的电源输出引脚通过所述压感开关与所述主控芯片的第三通用数字输入输出引脚连接；

所述主控芯片还用于在所述第三通用数字输入输出引脚为高电平时，通过所述第一通用数字输入输出引脚输出高电平。

5.根据权利要求4所述的低功耗控制电路，其特征在于，所述主控芯片内置有计时器；

所述主控芯片还用于在所述第三通用数字输入输出引脚每次为高电平时，触发所述计时器重新从零开始计时，并在所述计时器的计时时长达到预设时长时，通过所述第一通用数字输入输出引脚输出低电平。

6.根据权利要求4所述的低功耗控制电路，其特征在于，还包括休眠唤醒控制电路，所述休眠唤醒控制电路包括第一二极管、第二二极管和电容；

所述霍尔元件的输出引脚通过所述电容与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述电源芯片的使能引脚连接；

所述低压差稳压器芯片的电源输出引脚通过所述压感开关和所述第二二极管的正极与所述第一二极管的正极连接，所述压感开关与所述第二二极管的正极连接。

7.根据权利要求4所述的低功耗控制电路，其特征在于，所述压感开关通过第一电阻与所述第三通用数字输入输出引脚连接；

所述第一电阻与所述第三通用数字输入输出引脚之间通过第二电阻接地。

8.根据权利要求3所述的低功耗控制电路，其特征在于，所述电源芯片的使能引脚通过第三电阻接地。

9.根据权利要求3所述的低功耗控制电路，其特征在于，所述第二通用数字输入输出引脚通过第四电阻与所述霍尔元件的输出引脚连接。

10.一种书写设备，其特征在于，包括：电池、书写部件、与所述书写部件匹配的帽部件以及如权利要求1-9中任一项所述的低功耗控制电路，所述帽部件的内部设置有磁铁；

所述供电控制电路的电源输入端以及所述霍尔元件的电源输入引脚分别与所述电池连接；所述霍尔元件设置于所述书写部件上。

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