本實用新型涉及單片機控制領域，尤其涉及一種低功耗單片機式電源管理控制系統(tǒng)。

背景技術：

傳統(tǒng)的儀器電子部分的低功耗設計集中在控制單片機及外圍器件的選型及軟件控制方面，存在休眠、工作狀態(tài)劃分的系統(tǒng)中依賴于單片機的休眠模式實現(xiàn)低功耗設計，但在休眠階段電源轉換單元及單片機仍然需要消耗電能，尤其在儀器提供電源與單片機系統(tǒng)所需電壓存在較大的電壓差且采用DC/DC轉換時，忽略了對電源管理部分的低功耗設計，限制了儀器低功耗的效益。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題是如何克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種低功耗單片機式電源管理控制系統(tǒng)。

本實用新型為實現(xiàn)上述目的采用的技術方案是：一種單片機系統(tǒng)低功耗電源管理控制系統(tǒng)，包括工作部分和待機部分，所述工作部分設有工作電源、第一DC/DC電源轉換模塊、單片機、第二DC/DC電源轉換模塊、外圍器件和高壓模塊；

所述工作電源通過第一DC/DC電源轉換模塊進行電源轉換，為所述單片機進行供電，所述工作電源通過第二DC/DC電源轉換模塊進行電源轉換，為所述外圍器件供電；

所述待機部分包括待機電源、時鐘芯片模塊和自鎖電路模塊，所述待機電源與所述時鐘芯片相連，為其供電，所述自鎖電路與所述時鐘芯片相連。

進一步，所述工作電源與所述第一DC/DC電源轉換模塊和第二DC/DC電源轉換模塊之間設有電源開關，所述電源開關與所述高壓模塊之間設有高壓模塊電源開關，所述電源開關通過自鎖電路模塊輸出的控制信號來實現(xiàn)通斷，所述高壓電源開關通過單片機輸出的控制信號實現(xiàn)通斷。

進一步，所述第二DC/DC電源轉換模塊通過所述單片發(fā)出的控制信號實現(xiàn)自身的開關。

進一步，所述工作電源與所述自鎖電路模塊相連接，之間設有上電開關。

進一步，所述自鎖電路模塊與所述單片機相連接，用以接收來自單片機的控制信號。

進一步，所述外圍器件包括通信、存儲設備。

進一步，所述自鎖電路包括反相器、限流電阻、三極管、第一分壓電阻、第二分壓電阻、工作電源輸入端、工作電源輸出端和P溝道MOSFET，所述反相器用以接受來自所述單片機、時鐘芯片模塊和上電開關(即間接的工作電源發(fā)出的電源信號)的控制信號。

本發(fā)明的優(yōu)點在于，避免了單片機在待機階段電源轉化模塊與待機維持的功耗，極大地降低了系統(tǒng)待機階段的整體功耗，且利用時鐘芯片完成休眠喚醒任務，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1本發(fā)明信號工作流程圖。

圖2本發(fā)明模塊控制圖。

圖3本發(fā)明自鎖電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明進行詳細說明：

本實施例中所用的待機電源的電壓為3.6V，工作電源的電壓為24V，

一種單片機系統(tǒng)低功耗電源管理控制系統(tǒng)，包括工作部分和待機部分，所述工作部分設有工作電源、第一DC/DC電源轉換模塊、單片機、第二DC/DC電源轉換模塊、外圍器件和高壓模塊；

所述工作電源通過第一DC/DC電源轉換模塊進行電源轉換，為所述單片機進行供電，所述工作電源通過第二DC/DC電源轉換模塊進行電源轉換，為所述外圍器件供電；

所述待機部分包括待機電源、時鐘芯片模塊和自鎖電路模塊，所述待機電源與所述時鐘芯片相連，為其供電，所述自鎖電路與所述時鐘芯片相連。

所述工作電源與所述第一DC/DC電源轉換模塊和第二DC/DC電源轉換模塊之間設有電源開關，所述電源開關與所述高壓模塊之間設有高壓模塊電源開關，所述電源開關通過自鎖電路模塊輸出的控制信號來實現(xiàn)通斷，所述高壓電源開關通過單片機輸出的控制信號實現(xiàn)通斷，高壓模塊電源開關由單片機發(fā)出的控制信號來控制開啟工作，為工作部分提供高壓電源。所述第二DC/DC電源轉換模塊通過所述單片發(fā)出的控制信號實現(xiàn)自身的開關。

所述工作電源與所述自鎖電路模塊相連接，之間設有上電開關。

所述自鎖電路模塊與所述單片機相連接，用以接收來自單片機的控制信號。

所述外圍器件包括通信、存儲設備。

所述自鎖電路包括反相器1、限流電阻、驅動三極管2、第一分壓電阻(R2)、第二分壓電阻(R3)、工作電源輸入端、工作電源輸出端和P溝道MOSFET3，工作電源輸入端與工作部分的工作電源連接，工作電源輸出端與第一DC/DC電源轉換模塊、第二DC/DC電源轉換模塊、高壓模塊電源開關連接，所述反相器用以接受來自所述時鐘芯片模塊和上電開關(即間接的工作電源發(fā)出的電源信號)的控制信號，如圖所示，其中來自單片機的控制信號為單片機控制信號，包括高電平P1信號和低電平P1信號，其中高電平P1信號產生于系統(tǒng)從休眠狀態(tài)進入工作狀態(tài)時，低電平P1信號產生于系統(tǒng)從工作狀態(tài)進入休眠狀態(tài)時；來自時鐘芯片模塊的控制信號為喚醒信號，即為高電平P2信號；來自上電開關(即間接的工作電源發(fā)出的電源信號)的控制信號為開機信號，即為開機信號P3。

本發(fā)明的工作原理是：系統(tǒng)首次啟動階段，通過上電開關人工上電，產生開機信號P3到自鎖電路，經由自鎖電路中的反相器1，產生高電平信號，同時導通自鎖電路中的驅動三極管2，進一步導通P溝道MOSFET3，工作部分電源輸入，同時自鎖電路中的第一分壓電阻產生鎖定信號作用于工作部分的電源開關，鎖定電源輸入，使得工作電源可以正常供電工作，此時保持上電開關持續(xù)工作一定時間，待單片機發(fā)出高電平信號P1，再關閉上電開關，即撤去由上電開關產生的開機信號P3,自此系統(tǒng)完成啟動，進入工作階段。

工作階段中，首先由單片機設置時鐘芯片模塊的參數，進入任務執(zhí)行階段。在工作狀態(tài)下的通信皆采用喚醒方式實現(xiàn)，以減少單片機空等時間以降低功耗。工作過程中需要開啟的模塊，由單片機及時開啟電源并在完成任務后及時關斷電源。單片機完成預定任務到達休眠時間后，單片機發(fā)出控制信號，即低電平P1信號，并重新設定時鐘芯片模塊的報警喚醒時間，自鎖電路中的驅動三極管2不能導通，進一步，P溝道MOSFET3關閉，切斷自鎖電路供電，鎖定信號消失，由于時鐘芯片模塊無控制信號出現(xiàn)，單片機斷電，工作部分斷電進入系統(tǒng)待機階段。此階段，待機部分以極低功耗工作。

休眠階段中，設定報警時間到達時，時鐘芯片模塊產生時鐘喚醒信號即高電平P2信號，給自鎖電路同理，經過反相器1產生高電平信號，同時導通自鎖電路中的驅動三極管2，進一步導通P溝道MOSFET3，工作部分電源輸入，同時自鎖電路中的第一分壓電阻產生鎖定信號作用于工作部分的電源開關，鎖定電源輸入，使得工作電源可以正常供電工作，單片機工作，此時，單片機產生高電平P1信號，同時，清除時鐘芯片模塊產生的喚醒信號，開始執(zhí)行系統(tǒng)任務，進入工作階段。系統(tǒng)在工作階段與休眠階段循環(huán)往復。

上述實施例只是為了說明本實用新型的技術構思及特點，其目的是在于讓本領域內的普通技術人員能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡是根據本

技術實現(xiàn)要素：
的實質所作出的等效的變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍內。