CN220797870U - 低功耗长待机的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种低功耗长待机的控制系统，包括外部电源，与AC/DC模块的输入端连接，AC/DC模块的输出端分成两路，第一路连接至控制模块与功能模块，第二路通过充电模块连接至备用电源；备用电源连接至控制模块与功能模块；AC/DC模块的输出端通过电压采集模块连接至控制模块；控制模块通过电压采集模块接收变化的电压信号并控制本系统从工作状态变为休眠状态。本实用新型通过降低系统功耗，延长控制系统的续航时间。
Description
技术领域
本实用新型有关一种控制系统，尤其是有关一种低功耗长待机的控制系统。
背景技术
通过控制器例如MCU可以实现对设备远程监控、定位，还可以对设备的功能进行管理，在控制器工作过程中，电源异常、故障断电或者发生停电是不可避免的，一旦发生这些状况，控制器会启动备用电源用于延续远程监控人员对设备的监控能力，如果远程监控人员无法及时到场排查异常，控制器的续航能力尤为重要。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种低功耗长待机的控制系统。
为完成上述实用新型目的，本实用新型提供一种低功耗长待机的控制系统，其特征在于，包括外部电源，所述外部电源与AC/DC模块的输入端连接，所述AC/DC模块的输出端分成两路，第一路连接至控制模块与功能模块，第二路通过充电模块连接至备用电源；所述备用电源连接至控制模块与功能模块；所述AC/DC模块的输出端通过电压采集模块连接至控制模块；所述控制模块通过电压采集模块接收变化的电压信号并控制本系统从工作状态变为休眠状态；所述控制模块通过唤醒模块接收信号并控制本系统从休眠状态变为唤醒状态；当为工作状态时，所述外部电源通过AC/DC模块向控制模块、功能模块以及备用电源供电；当为休眠状态时，所述备用电源向控制模块供电；当为唤醒状态时，所述备用电源向控制模块与功能模块同时供电。
本实用新型还具有以下特征，还包括联网模块，所述联网模块与控制模块连接，所述控制模块通过联网模块上传设备信息至远程监控端。
本实用新型还具有以下特征，所述功能模块包括：AD采样模块、显示板、人体感应模块、PWM变频输出模块、负载控制模块。
本实用新型还具有以下特征，所述AC/DC模块的输出端通过二极管D1连接控制模块。
本实用新型还具有以下特征，所述备用电源通过二极管D2连接控制模块。
本实用新型还具有以下特征，还包括至少一个MOS管，所述二极管D1的负极、所述二极管D2的负极与MOS管的源极相连接，所述控制模块与MOS管的栅极连接，所述MOS管的漏极与功能模块连接。
本实用新型还具有以下特征，所述MOS管有两个，其中一个所述MOS管的漏极与联网模块连接，另一个所述MOS管的漏极分别与AD采样模块、人体感应模块、显示板连接。
本实用新型还具有以下特征，还包括看门狗模块，所述看门狗模块的输入端连接控制模块，所述看门狗模块的输出端连接控制模块的复位端。
本实用新型还具有以下特征，所述唤醒模块为定时器。
本实用新型还具有以下特征，所述人体感应模块直接与控制模块相连或内置于所述显示板。
使用本实用新型所提供的技术方案，在外部电源出现故障时通过将系统休眠，来降低系统功耗，同时设置充电模块对备用电源充电，保证备用电源处于满电状态，进一步延长控制系统的续航时间。
附图说明
图1是本实用新型的电路连接示意图。
图2是本实用新型的系统工作流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型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。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
请参阅图1，本实用新型的一种低功耗长待机的控制系统，包括外部电源，所述外部电源与AC/DC模块的输入端连接，所述AC/DC模块的输出端分成两路，第一路连接至控制模块与功能模块，第二路通过充电模块连接至备用电源；所述备用电源连接至控制模块与功能模块；所述AC/DC模块的输出端通过电压采集模块连接至控制模块；所述控制模块通过电压采集模块接收变化的电压信号并控制本系统从工作状态变为休眠状态；所述控制模块通过唤醒模块接收信号并控制本系统从休眠状态变为唤醒状态；当为工作状态时，所述外部电源通过AC/DC模块向控制模块、功能模块以及备用电源供电；当为休眠状态时，所述备用电源向控制模块供电；当为唤醒状态时，所述备用电源向控制模块与功能模块同时供电。
当外部电源发生断电、电压异常等故障时，电压采集模块识别到电压发生变化，即控制系统进入休眠状态，且通过备用电源向控制模块供电，切断功能模块的电源，以此来降低系统的功耗；同时，通过设置充电模块在外部电源处于正常状态时对备用电源进行充电，保证备用电源处于满电状态，从而进一步延长控制系统的续航时间。备用电源可以为内置或外置可充电电池。
根据本实用新型的一个实施例，还包括联网模块，所述联网模块与控制模块连接，所述控制模块通过联网模块上传设备信息至远程监控端。当控制模块接收到电压采集模块发送的信号后，立即将设备信息通过联网模块发送到远程控制端。当控制模块从休眠状态被唤醒，进入唤醒状态后，也通过联网模块发送设备信息至远程监控端。
根据本实用新型的一个实施例，所述功能模块包括：AD采样模块、显示板、人体感应模块、PWM变频输出模块、负载控制模块。AD采样模块，用于采集温控器传感器数据信息；显示板具有按键输入和参数显示功能；人体感应模块主要配合控制模块中的人流量检测算法进行人流量统计使用；PWM变频输出模块，用于和产品变频板进行压缩机控制频率的交互；负载控制模块，包括风机控制模块、除霜控制模块、灯光控制模块，用于控制外部负载。人体感应模块直接与控制模块相连或内置于显示板。
根据本实用新型的一个实施例，所述AC/DC模块的输出端通过二极管D1连接控制模块，所述备用电源通过二极管D2连接控制模块，两者都可以满足控制模块对电源的要求。
根据本实用新型的一个实施例，还包括至少一个MOS管，所述二极管D1的负极、所述二极管D2的负极与MOS管的源极相连接，所述控制模块与MOS管的栅极连接，所述MOS管的漏极与功能模块连接。控制模块通过控制MOS管的栅极来控制MOS管的通断，从而控制是否给功能模块供电。
根据本实用新型的一个实施例，所述MOS管有两个，其中一个所述MOS管的漏极与联网模块连接，另一个所述MOS管的漏极分别与AD采样模块、人体感应模块、显示板连接。进一步地，可以根据不同功能模块对电压的需求，来增加MOS管的数量。
根据本实用新型的一个实施例，还包括看门狗模块，所述看门狗模块的输入端连接控制模块，所述看门狗模块的输出端连接控制模块的复位端。
根据本实用新型的一个实施例，所述唤醒模块为定时器。可以根据用户的监控需求以及需要获取设备信息的时间间隔来设置定时器的时间。
如图2所示，当外部电源因停电、故障等发生异常时，控制模块通过电压采集模块采集到电压发生变化，即使用备用电源进行供电，控制模块通过联网模块上传受控设备信息后，切断联网模块、AD采样模块电源，停止对外部设备输出控制信号；控制模块进入低功耗休眠状态；看门狗模块中的计时器进行计时，当到达T1时间，该计时器复位，看门狗模块发送复位信号给控制模块，唤醒控制模块，第一计时器启动，当到达T3时间，第一计时器复位，控制模块重新进入低功耗休眠模式，看门狗模块中的计时器重新开始计时；同时，唤醒模块中的计时器进行计时，当到达T2时间，该计时器复位，唤醒控制模块，控制模块启动AD采样模块电源，对设备参数进行采样，启动联网模块电源，将设备参数发送至远程监控端，第二计时器启动，当到达T4时间，第二计时器复位，控制模块重新进入低功耗休眠模式，唤醒模块中的计时器重新开始计时。其中，T1、T2、T3和T4的时间可以根据用户需要进行设置。
综上所述，合理设置喂狗时间以及参数上传间隔时间，在基于控制模块获取对外部电源的检测信号及输出对功能模块的控制信号的硬件架构基础上，在外部电源异常时，通过先断开控制模块以外的功能模块的供电电源，彻底切断耗能部件，然后控制模块进入休眠状态，从而进入完全低功耗状态，使得控制系统在外部电源异常情况下仅依靠备用电源实现长待机的功能。
需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种低功耗长待机的控制系统，其特征在于，包括外部电源，所述外部电源与AC/DC模块的输入端连接，所述AC/DC模块的输出端分成两路，第一路连接至控制模块与功能模块，第二路通过充电模块连接至备用电源；所述备用电源连接至控制模块与功能模块；所述AC/DC模块的输出端通过电压采集模块连接至控制模块；所述控制模块通过电压采集模块接收变化的电压信号并控制本系统从工作状态变为休眠状态；所述控制模块通过唤醒模块接收信号并控制本系统从休眠状态变为唤醒状态；
当为工作状态时，所述外部电源通过AC/DC模块向控制模块、功能模块以及备用电源供电；
当为休眠状态时，所述备用电源向控制模块供电；
当为唤醒状态时，所述备用电源向控制模块与功能模块同时供电。
2.如权利要求1所述的低功耗长待机的控制系统，其特征在于，还包括联网模块，所述联网模块与控制模块连接，所述控制模块通过联网模块上传设备信息至远程监控端。
3.如权利要求1或2所述的低功耗长待机的控制系统，其特征在于，所述功能模块包括：AD采样模块、显示板、人体感应模块、PWM变频输出模块、负载控制模块。
4.如权利要求1所述的低功耗长待机的控制系统，其特征在于，所述AC/DC模块的输出端通过二极管D1连接控制模块。
5.如权利要求4所述的低功耗长待机的控制系统，其特征在于，所述备用电源通过二极管D2连接控制模块。
6.如权利要求5所述的低功耗长待机的控制系统，其特征在于，还包括至少一个MOS管，所述二极管D1的负极、所述二极管D2的负极与MOS管的源极相连接，所述控制模块与MOS管的栅极连接，所述MOS管的漏极与功能模块连接。
7.如权利要求6所述的低功耗长待机的控制系统，其特征在于，所述MOS管有两个，其中一个所述MOS管的漏极与联网模块连接，另一个所述MOS管的漏极分别与AD采样模块、人体感应模块、显示板连接。
8.如权利要求1所述的低功耗长待机的控制系统，其特征在于，还包括看门狗模块，所述看门狗模块的输入端连接控制模块，所述看门狗模块的输出端连接控制模块的复位端。
9.如权利要求1所述的低功耗长待机的控制系统，其特征在于，所述唤醒模块为定时器。
10.如权利要求3所述的低功耗长待机的控制系统，其特征在于，所述人体感应模块直接与控制模块相连或内置于所述显示板。
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