KR100205781B1 - 배터리 절약 기능을 갖는 발진회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배터리 절약 기능을 갖는 발진회로에 관한 것으로, 소정의 발진신호를 출력하는 진동수단과, 외부로부터 인가되는 소정 레벨의 전압에 따라 충전 및 방전되는 충방전 회로수단과, 외부로부터 소정의 송신 데이터가 입력된 경우 이 데이터를 체크하기 위해 해당 장치의 동작 시간을 연장시키는 발진수단을 포함한다. 이 때, 상기 발진수단은 상기 충방전 회로수단이 충전 상태일 때 상기 소정의 발진신호에 따라 일정시간 동작되고, 외부로부터의 인가되는 인터럽트 인에이블 신호에 따라 상기 충방전 회로수단의 방전시 정지상태로 되는 마이크로 콘트롤러를 포함한다. 이와 같은 장치에 의해서, 발진단에 사용되는 입력 핀의 수를 줄일 수 있고, 개발시 가격 상승 요소를 줄일 수 있으며, 배터리 소모를 줄일 수 있다.

Description

배터리 절약 기능을 갖는 발진회로(An Oscillating Circuit of Having a Function of Saving Battery)

본 발명은 배터리 절약(battery save) 기능을 갖는 발진회로에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 발진단에 서브 수정 발진자 대신 충방전 회로를 사용하여 무선 전화기의 배터리 소모를 감소시키는 배터리 절약 기능을 갖는 발진회로에 관한 것이다.

무선전화기 및 배터리를 사용하는 세트에서 동작시 전력 소모를 최소화하여 배터리를 가장 오래 사용하도록 하는 것이 제품의 경쟁력을 높이는 방법이다.

발진단의 동작 상태는 메인 동작(main operating) 모드, 메인 idle 모드, 메인 발진 정지 모드, 서브 동작 모드, 그리고 서브 idle 모드 등으로 구분된다.

이 때, 서브 클락 발진단이 없는 콘트롤러를 사용하는 경우, 메인 idle 모드를 사용하여 데이터 수신 여부를 판단하였고, 비교적 전력 소비가 많은 문제점이 발생되었다.

이에 따라, 보조 발진 클락을 사용함으로써 서브 idle 모드를 사용할 수 있게 되었으며, 이 모드는 상기 다섯 가지 모드 가운데 가장 전력 소모를 줄일 수 있는 모드이다.

한편, 무선전화기 핸드 셋(handset)이 베이스 셋(baseset)에 충전되지 않고 있는 상황에서도 배터리 수명을 연장하기 위해 메인 발진단의 발진을 정지시키는 경우가 있으나, 이 때는 상기 베이스 셋으로부터의 발신 정보를 수신하지 못하므로 전화기로서의 기능을 하지 못하게 된다.

도 1은 종래의 서브 수정 발진자(12)를 갖는 발진회로도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 서브 수정 발진자(12)를 갖는 발진회로는 캐패시터들(C1"C4)과, 수 MHz의 메인 수정 발진자(10), 수십 KHz의 서브 수정 발진자(12), 그리고 발진수단(20)으로 구성된다.

상기 캐패시터 C1은 일단이 접지 되고, 다른 일단이 상기 발진수단(20)의 발진단자 Xin에 연결되어 있으며, 상기 캐패시터 C2는 일단이 접지 되고, 다른 일단이 상기 발진수단(20)의 발진단자 Xout에 연결되어 있다.

또한, 상기 캐패시터 C3는 일단이 접지 되고, 다른 일단이 상기 발진수단(20)의 발진단자 XTin에 연결되어 있으며, 상기 캐패시터 C4는 일단이 접지 되고, 다른 일단이 상기 발진수단(20)의 발진단자 XTout에 연결되어 있다.

이 때, 상기 메인 수정 발진자(10)는 상기 캐패시터 C1 및 캐패시터 C2의 다른 일단 사이에 연결되어 있고, 상기 서브 수정 발진자(12)는 상기 캐패시터 C3 및 캐패시터 C4의 다른 일단 사이에 연결되어 있다.

그리고, 상기 발진수단(20)은 마이크로 콘트롤러(22)를 포함하고, 소정의 프로그램에 따라 상기 메인 동작과 서브 idle 상태를 반복하면서 데이터 수신 여부를 체크한다.

그러나, 이와 같이 서브 수정 발진자(12)를 포함하는 콘트롤러를 사용하는 경우 두 핀 정도가 서브 발진단 구성을 위해 더 필요하고, 서브 수정 발진자(12)의 사용에 따른 가격 비용이 증가되는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 서브 수정 발진자를 사용하지 않고 외부 키 인터럽트 포트(key interrupt port)와 RC 충방전 회로를 이용하여 입력 핀의 수를 줄이고, 제품의 가격을 절감시키는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 무선전화기 세트에서 가장 동작이 많은 마이크로 콘트롤러를 주기적으로 엑티브 상태와 정지 상태로 만들어 발진단 및 CPU 동작시의 전류 소모를 줄임으로써 배터리 수명을 보다 연장시키는데 있다.

도 1은 종래의 서브 수정 발진자를 갖는 발진회로도;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 절약 기능을 갖는 발진회로도;

도 3은 본 발명의 실시예에 다른 배터리 절약 기능을 갖는 발진회로의 발진단 파형도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 메인 수정 발진자12 : 서브 수정 발진자

20, 40 : 발진수단22, 42 : 마이크로 콘트롤러

30 : 진동수단32 : 충방전 회로수단

(구성)

상술한 목적을 달성하기 위해 제안된 본 발명에 의하면, 배터리 절약 기능을 갖는 발진회로는, 소정의 발진신호를 출력하는 진동수단과; 외부로부터 인가되는 소정 레벨의 전압에 따라 충전 및 방전되는 충방전 회로수단과; 외부로부터 소정의 송신 데이터가 입력된 경우 이 데이터를 체크하기 위해 해당 장치의 동작 시간을 연장시키는 발진수단을 포함한다. 이 때, 상기 발진수단은 상기 충방전 회로수단이 충전 상태일 때 상기 소정의 발진신호에 따라 일정시간 동작되고, 외부로부터의 인가되는 인터럽트 인에이블 신호에 따라 상기 충방전 회로수단의 방전시 정지상태로 되는 마이크로 콘트롤러를 포함한다.

이 장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 충방전 회로수단은, 일단이 접지 되고 다른 일단이 상기 발진수단의 입출력 포트에 연결되어 있되, 병렬연결 구조를 갖는 하나의 저항과 하나의 캐패시터를 포함한다.

(작용)

본 발명에 따른 배터리 절약 기능을 갖는 발진회로는 발진단의 입력 핀 수를 줄일 수 있고, 서브 수정 발진자를 RC 충방전 회로로 대체하여 사용함으로써 가격부담을 줄일 수 있다.

(실시예)

이하, 도 2 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 절약 기능을 갖는 발진회로도이다.

도 2를 참조하면, 배터리 절약 기능을 갖는 발진회로는 진동수단(30)과, 캐패시터 C5 및 C6와, 충방전 회로수단(32)과, 발진수단(40)을 포함한다.

이 때, 상기 캐패시터 C5는 일단이 접지 되고, 다른 일단이 상기 발진수단(40)의 발진단자 Xin에 연결되어 있으며, 상기 캐패시터 C6는 일단이 접지 되고, 다른 일단이 상기 발진수단(40)의 발진단자 Xout에 연결되어 있다.

상기 진동수단(30)은 수 MHz의 수정 발진자로서, 주기적인 진동신호를 출력한다. 그리고, 상기 진동수단(30)은 상기 캐패시터 C5 및 캐패시터 C6의 다른 일단 사이에 연결된다.

다음, 상기 충방전 회로수단(32)은 외부로부터 인가되는 소정 레벨의 전압에 따라 충전 및 방전된다.

여기서, 상기 충방전 회로수단(32)은 저항 R과 캐패시터 C7이 병렬연결된 회로로 구성되며 이 때, 상기 병렬연결된 저항 R과 캐패시터 C7의 일단은 접지 되어 있고, 다른 일단은 외부 키 인터럽트 포트(I/O port)에 연결되어 있다.

상기 충방전 회로수단(32)의 방전시간 T = RC 을 컨트롤하기 위해 저항 R과 캐패시터 C7의 값을 증감시킬 수 있다. 이 때, 방전시간이 길수록 배터리의 전력소모를 줄일 수 있으나, 전화기의 프로토콜(protocol)에 관련된 수행을 위해서는 2초 정도의 방전시간을 갖도록 하는 것이 적당하다.

상기 발진수단(40)은 외부로부터 소정의 송신 데이터가 입력된 경우 이 데이터를 체크하기 위해 해당 장치의 동작 시간을 연장시킨다.

그리고, 상기 발진수단(40)은 상기 충방전 회로수단(32)이 충전 상태일 때 상기 소정의 발진신호에 따라 일정시간 동작되고, 외부로부터의 인가되는 인터럽트 인에이블 신호에 따라 상기 충방전 회로수단(32)이 방전상태일 때 정지상태로 되는 마이크로 콘트롤러(42)를 포함한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 절약 기능을 갖는 발진회로의 발진단 파형도이다.

도 3을 참조하면, 상기 충방전 회로수단(32)이 충전(charge)상태일 때 상기 진동수단(30)은 발진상태가 되며, 상기 충방전 회로수단(32)이 방전(discharge)상태일 때 상기 진동수단(30)은 정지(stop)상태가 된다. 즉, 상기 충방전 회로수단(32)이 충전(charge)상태 일 때 상기 마이크로 콘트롤러(42)는 동작상태이며, 상기 충방전 회로수단(32)이 방전(discharge)상태 일 때 상기 마이크로 콘트롤러(42)는 정지상태가 된다.

이 때, 상기 발진수단(40)은 상기 진동수단(30)이 발진중 일 때 즉, 마이크로 콘트롤러(42)가 동작중 일 때 상기 마이크로 콘트롤러(42)의 외부 키 인터럽트 포트(I/O port)를 출력으로 지정하고 출력을 하이(high) 상태로 하여 상기 캐패시터 C7이 충전되도록 한다.

그리고, 마이크로 콘트롤러(42)의 동작 시간이 약 200mS 정도 지나면 상기 발진수단(40)은 출력 포트를 입력 포트로 바꾸고, 상기 외부 키 인터럽트 신호가 발생될 수 있도록 외부 키 인터럽트 포트(I/O port)를 인에이블 시킨 후 상기 마이크로 콘트롤러(42)가 정지 상태가 되도록 한다.

한편, 상기 충방전 회로(32)의 방전이 시작되어 완전 방전이 되는 시기까지 상기 마이크로 콘트롤러(42)는 정지상태가 되고, 전압이 0.3 VDD가 되는 순간 마이크로 콘트롤러(42)의 외부 키 인터럽트 포트(I/O port)가 인에이블 되어, 상기 마이크로 콘트롤러(42)의 정지를 해제시키고 발진 상태가 되도록 한다.

또한, 발진이 시작되면 다시 마이크로 콘트롤러(42)의 외부 키 인터럽트 포트(I/O port)를 출력으로 지정하고 캐패시터가 충전될 수 있도록 하이(high) 신호를 출력한다.

이 때, 상술한 바와 같은 발진 및 정지 상태를 반복하고, 마이크로 콘트롤러(42)가 동작 상태일 때 베이스 셋으로부터 송신되는 데이터의 유무를 확인하여 상기 데이터가 있는 경우, 이 데이터를 체크하기 위해 동작 시간을 연장시키도록 한다.

그러나, 상기 데이터가 없는 경우, 정지 상태로 되어 상기 충방전 회로수단(32)의 방전으로 웨이크-업(wake-up) 될 때까지 대기하게 된다.

이와 같이 함으로써 종래 마이크로 콘트롤러 응용의 경우 정지 상태에서 스스로 웨이크-업 될 수 없는 문제점을 해결할 수 있고, 전력소모를 줄일 수 있게 된다.

본 발명은 마이크로 콘트롤러 발진단의 서브 수정 발진자 대신 충방전 회로를 사용함으로써 발진단에 사용되는 입력 핀의 수를 줄일 수 있고, 개발시 가격 상승 요소를 줄일 수 있으며, 배터리를 소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 소정의 발진신호를 출력하는 진동수단(30)과;

   외부로부터 인가되는 소정 레벨의 전압에 따라 충전 및 방전되는 충방전 회로수단(32)과;

   외부로부터 소정의 송신 데이터가 입력된 경우 이 데이터를 체크하기 위해 해당 장치의 동작 시간을 연장시키는 발진수단(40)을 포함하고,

   상기 발진수단(40)은 상기 충방전 회로수단(32)이 충전 상태일 때 상기 소정의 발진신호에 따라 일정시간 동작되고, 외부로부터의 인가되는 인터럽트 인에이블 신호에 따라 상기 충방전 회로수단(32)의 방전시 정지상태로 되는 마이크로 콘트롤러(42)를 포함하는 배터리 절약 기능을 갖는 발진회로.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 충방전 회로수단(32)은, 일단이 접지 되고 다른 일단이 상기 발진수단(40)의 입출력 포트(I/O port)에 연결되어 있되, 병렬연결 구조를 갖는 하나의 저항(R)과 하나의 캐패시터(C3)를 포함하는 배터리 절약 기능을 갖는 발진회로.

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