本實(shí)用新型涉及電路設(shè)計領(lǐng)域,更具體地,本實(shí)用新型涉及一種復(fù)位信號發(fā)生器及可穿戴設(shè)備。
背景技術(shù):
隨著穿戴類產(chǎn)品的發(fā)展,限于產(chǎn)品體積的要求,電池容量通常會被限制;為了提高產(chǎn)品待機(jī)時間,在功能實(shí)現(xiàn)上需要特別調(diào)整;例如精簡按鍵數(shù)量,復(fù)位電路的供電方式優(yōu)化等等;特別是在藍(lán)牙耳機(jī)的應(yīng)用上,按鍵會被用于實(shí)現(xiàn)多種功能,比如開機(jī)、配對、復(fù)位等。
為了降低功耗,復(fù)位電路只有在按鍵按下時才會上電工作;但是很多復(fù)位電路在上電瞬間輸出低電平;如果MCU的復(fù)位針腳直接連接到復(fù)位電路的輸出端,就會出現(xiàn)按鍵剛被按下,MCU就會復(fù)位的現(xiàn)象,無法根據(jù)按鍵開關(guān)被按下的時長來實(shí)現(xiàn)MCU的復(fù)位功能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的一個目的是提供一種根據(jù)按鍵開關(guān)被按下時長輸出復(fù)位信號的復(fù)位信號發(fā)生器。
根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面,提供了一種復(fù)位信號發(fā)生器,包括復(fù)位電路、第一電阻、第二電阻、第一電容和復(fù)位信號輸出端,所述復(fù)位電路連接在第一電源端和接地端之間,所述復(fù)位電路具有按鍵開關(guān),所述復(fù)位電路被設(shè)置為至少在按鍵開關(guān)閉合瞬間輸出低電平;所述第一電阻連接在第二電源端和第一連接點(diǎn)之間,所述第二電阻連接在所述第一連接點(diǎn)和第二連接點(diǎn)之間,所述第一電容連接在所述第二連接點(diǎn)和所述接地端之間,所述復(fù)位電路的輸出端與所述第一連接點(diǎn)連接,所述第二連接點(diǎn)和所述復(fù)位信號輸出端連接。
可選的是,所述復(fù)位電路包括按鍵開關(guān)、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第二電容和比較器,所述比較器的電源正輸入端與所述第一電源端連接,所述比較器的電源負(fù)輸入端與所述接地端連接,所述按鍵開關(guān)連接在所述復(fù)位電路的供電回路上,所述第三電阻連接在所述電源正輸入端和第三連接點(diǎn)之間,第四電阻連接在所述第三連接點(diǎn)和所述電源負(fù)輸入端之間,所述第五電阻連接在所述電源正輸入端和第四連接點(diǎn)之間,第二電容連接在所述第四連接點(diǎn)和所述電源負(fù)輸入端之間,所述第三連接點(diǎn)與所述比較器的同相輸入端連接,所述第四連接點(diǎn)與所述比較器的反相輸入端連接,所述比較器的輸出端作為所述復(fù)位電路的輸出端。
可選的是,所述復(fù)位電路還包括第六電阻,所述第六電阻連接在所述第四連接點(diǎn)和所述比較器的反相輸入端之間。
可選的是,所述復(fù)位電路包括第七電阻和按鍵開關(guān),所述按鍵開關(guān)連接在所述復(fù)位電路輸出端與所述接地端之間,所述第七電阻連接在所述復(fù)位電路輸出端與所述第一電源端之間。
可選的是,所述第一電源端與所述第二電源端提供的電壓相同。
可選的是,所述復(fù)位信號發(fā)生器還包括反相器,所述反相器的輸入端與所述第二連接點(diǎn)連接,所述反相器的輸出端與所述復(fù)位信號輸出端連接。
可選的是,每一所述電阻的精度為1%。
可選的是,每一所述電容的材質(zhì)為X7R。
根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面,提供了一種可穿戴設(shè)備,包括芯片、電池、電壓轉(zhuǎn)換器和前述的復(fù)位信號發(fā)生器,所述芯片被設(shè)置為根據(jù)所述復(fù)位信號發(fā)生器輸出的復(fù)位信號實(shí)現(xiàn)復(fù)位,所述電壓轉(zhuǎn)換器被設(shè)置為將所述電池提供電源轉(zhuǎn)換為第一電源至所述第一電源端、并將所述電池提供的電源轉(zhuǎn)換為第二電源至所述第二電源端。
本實(shí)用新型的一個技術(shù)效果在于,本實(shí)用新型復(fù)位信號發(fā)生器包括復(fù)位電路、第一電阻、第二電阻、第一電容和復(fù)位信號輸出端,通過設(shè)置具有按鍵開關(guān)的復(fù)位電路至少在按鍵開關(guān)被按下瞬間輸出低電平,這樣,就能夠根據(jù)按鍵開關(guān)被按下時長控制復(fù)位信號發(fā)生器輸出復(fù)位信號,以使復(fù)位信號輸出端連接的芯片實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。
通過以下參照附圖對本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述,本實(shí)用新型的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會變得清楚。
附圖說明
構(gòu)成說明書的一部分的附圖描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例,并且連同說明書一起用于解釋本實(shí)用新型的原理。
圖1為根據(jù)本實(shí)用新型一種復(fù)位系統(tǒng)的一種實(shí)施方式的方框原理圖;
圖2為根據(jù)圖1所示復(fù)位電路的一種實(shí)施方式的電路原理圖;
圖3為根據(jù)圖1所示復(fù)位電路的另一種實(shí)施方式的電路原理圖。
附圖標(biāo)記說明:
U1-復(fù)位電路; U2-芯片;
S1-按鍵開關(guān); VCC1、VCC2-電源端;
GND-接地端; OUT-復(fù)位信號輸出端;
A1-比較器; P1、P2、P3、P4-連接點(diǎn);
C1、C2-電容; R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7-電阻。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本實(shí)用新型的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到:除非另外具體說明,否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本實(shí)用新型的范圍。
以下對至少一個示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的,決不作為對本實(shí)用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制。
對于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論,但在適當(dāng)情況下,所述技術(shù)和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說明書的一部分。
在這里示出和討論的所有例子中,任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的,而不是作為限制。因此,示例性實(shí)施例的其它例子可以具有不同的值。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在無法根據(jù)按鍵開關(guān)被按下的時長控制與復(fù)位信號發(fā)生器連接的芯片實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能的問題,提出了一種復(fù)位信號發(fā)生器,如圖1所示,該復(fù)位信號發(fā)生器包括、復(fù)位電路U1、第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容C1和復(fù)位信號輸出端OUT,其中,復(fù)位電路U1連接在第一電源端VCC1和接地端GND之間,復(fù)位電路U1具有按鍵開關(guān)S1,復(fù)位電路U1被設(shè)置為至少在按鍵開關(guān)S1閉合瞬間輸出低電平;第一電阻R1連接在第二電源端VCC2和第一連接點(diǎn)P1之間,第二電阻R2連接在第一連接點(diǎn)P1和第二連接點(diǎn)P2之間,第一電容C1連接在第二連接點(diǎn)P2和接地端GND之間,復(fù)位電路U1的輸出端與第一連接點(diǎn)P1連接,第二連接點(diǎn)P2和復(fù)位信號輸出端OUT連接。
這樣,就能夠保證在按鍵開關(guān)S1閉合的瞬間,由于第一電容C1經(jīng)過第二電阻R2的放電過程,延遲了復(fù)位信號的生成時間,使得本實(shí)用新型的復(fù)位信號發(fā)生器能夠根據(jù)按鍵開關(guān)S1被按下的時長輸出復(fù)位信號,控制與復(fù)位信號輸出端OUT連接的芯片U2實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。
在本實(shí)用新型的一個具體實(shí)施例中,復(fù)位電路可以但不局限于包括第七電阻R7和按鍵開關(guān)S1,如圖2所示,按鍵開關(guān)S1連接在復(fù)位電路輸出端與接地端GND之間,第七電阻R7連接在復(fù)位電路輸出端與第一電源端VCC1之間。
在復(fù)位信號輸出端OUT連接的芯片U2的復(fù)位功能為低電平觸發(fā),芯片U2的復(fù)位閾值電壓為Vth的情況下,復(fù)位信號輸出端OUT輸出的電壓大于復(fù)位閾值電壓Vth時,將不能觸發(fā)芯片U2的復(fù)位功能,如果復(fù)位信號輸出端OUT輸出的電壓小于復(fù)位閾值電壓Vth時,觸發(fā)芯片U2的復(fù)位功能,使得芯片U2實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。
當(dāng)按鍵開關(guān)S1被按下之前,復(fù)位電路輸出端輸出高電平,此時,第一電容C1為充滿電狀態(tài),第一電容C1兩端的電壓等于第一電源端VCC1提供的電壓,由于復(fù)位信號輸出端OUT輸出電壓等于第一電源端VCC1提供的電壓,同時等于第一電容C1兩端的電壓,只要第一電源端VCC1提供的電壓大于復(fù)位閾值電壓Vth,此時將不能觸發(fā)芯片U2的復(fù)位功能;當(dāng)按鍵開關(guān)S1被按下的瞬間,復(fù)位電路輸出端輸出低電平,第一電容C1經(jīng)第二電阻R2進(jìn)行放電,直至第一電容C1兩端的電壓等于接地端的電壓,由于復(fù)位信號輸出端OUT輸出的電壓等于第一電容C1兩端的電壓,在此過程中,復(fù)位信號輸出端OUT輸出的電壓將從第一電源端VCC1提供的電壓減小至接地端提供的電壓,這樣,當(dāng)復(fù)位信號輸出端OUT輸出的電壓小于復(fù)位閾值電壓Vth的瞬間,芯片U2將實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能,這樣,當(dāng)按鍵開關(guān)S1被按下的時長不小于第一電容C1從第一電源端VCC1提供的電壓放電至復(fù)位閾值電壓電壓Vth的時間時,芯片U2才會實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。
因此,通過設(shè)置第一電容C1的放電時間,來設(shè)置按鍵開關(guān)S1被按下的時長輸出復(fù)位信號控制芯片U2實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能,其中,第一電容C1的放電時間由第一電容C1的容值和第二電阻R2的阻值計算得到的時間常數(shù)得到。
其中,第一電源端提供的電壓不超過第二電源端提供的電壓,且大于芯片U2的復(fù)位閾值電壓Vth。
在復(fù)位電路為類似上述實(shí)施例中結(jié)構(gòu)的情況下,即不包含,復(fù)位第一電源端與第二電源端提供的電壓可以相同,這樣,能夠避免使用電壓轉(zhuǎn)換電路將電池提供的電壓分別轉(zhuǎn)換為第一電源端和第二電源端所需的電壓,有效減少復(fù)位信號發(fā)生器占用的電路空間。
在本實(shí)用新型的另一個具體實(shí)施例中,復(fù)位電路U1還可以是開漏輸出,其中,開漏輸出就是不輸出電壓,低電平時接地,高電平時不接地,如果外接上拉電阻,則在輸出高電平時電壓會拉到上拉電阻的電源電壓,因此,開漏輸出的復(fù)位電路U1就需連接上拉電阻。
開漏輸出的復(fù)位電路U1的具體電路可以但不局限于為如圖3所示的電路結(jié)構(gòu),復(fù)位電路U1包括按鍵開關(guān)S1、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第二電容C2和比較器A1,比較器A1的電源正輸入端與第一電源端VCC1連接,比較器A1的電源負(fù)輸入端與接地端GND連接,按鍵開關(guān)S1連接在復(fù)位電路U1的供電回路上,具體的,按鍵開關(guān)S1可以是連接在比較器A1的電源正輸入端和第一電源端VCC1之間,也可以是連接在比較器A1的電源負(fù)輸入端和接地端GND之間。第三電阻R3連接在電源正輸入端和第三連接點(diǎn)P3之間,第四電阻R4連接在第三連接點(diǎn)P3和電源負(fù)輸入端之間,第五電阻R5連接在電源正輸入端和第四連接點(diǎn)P4之間,第二電容C2連接在第四連接點(diǎn)P4和電源負(fù)輸入端之間,第三連接點(diǎn)P3與比較器A1的同相輸入端連接,第四連接點(diǎn)P4與比較器A1的反相輸入端連接,比較器A1的輸出端作為復(fù)位電路U1的輸出端。
對于這種開漏輸出的復(fù)位電路U1,在按鍵開關(guān)S1被按下之前,第二電容C2由于復(fù)位電路沒有上電未存儲電荷,第二電容C2兩端的電壓為零;在按鍵開關(guān)S1被按下的瞬間,第二電容C2由于未存儲電荷,相當(dāng)于斷路,比較器A1的反相輸入端輸入的電壓等于第一電源端VCC1提供的電壓,由于第三電阻R3和第四電阻R4組成了分壓電路,比較器A1同相輸入端輸入的電壓為固定值,且小于第一電源端VCC1提供的電壓,因此,比較器A1同相輸入端輸入電壓小于反相輸入端輸入電壓,比較器A1輸出低電平;繼續(xù)保持按下按鍵開關(guān),經(jīng)過t1時間后,第二電容C2開始充電,比較器A1反相輸入端輸入的電壓等于第二電容C2兩端的電壓,在第二電容C2充電過程中,第二電容C2兩端的電壓小于比較器A1同相輸入端輸入的電壓時,比較器A1輸出高電平;繼續(xù)保持按下按鍵開關(guān),再經(jīng)過時間t2后,第二電容C2兩端的電壓大于比較器A1同相輸入端輸入的電壓,并充電至電容兩端的電壓等于第一電源端VCC1提供的電壓,第二電容兩端的電壓大于比較器A1同相輸入端輸入的電壓的瞬間,比較器開始輸出低電平,并持續(xù)至按鍵開關(guān)S1被斷開。
對于芯片U2為低電平觸發(fā)復(fù)位功能的情況,復(fù)位信號輸出端OUT輸出的電壓值小于芯片U2的復(fù)位閾值電壓時,觸發(fā)芯片U2實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。在本實(shí)用新型的一個具體實(shí)施例中,芯片U2可以為微處理器MCU。
在按鍵開關(guān)S1沒有被按下時,第一電容C1上存儲有電荷,兩端的電壓值等于第二電源端VCC2的電壓值,在按鍵開關(guān)S1被按下的瞬間,復(fù)位電路U1輸出低電平,此時第一電容C1上存儲的電荷經(jīng)過第二電阻R2進(jìn)行放電,通過設(shè)置第一電容C1的容值和第二電阻R2阻值,使得在按鍵開關(guān)S1被按下的瞬間復(fù)位電路U1輸出低電平時,保證復(fù)位信號輸出端OUT輸出的電壓值大于芯片U2的復(fù)位閾值電壓Vth,避免按鍵開關(guān)S1被按下瞬間,芯片U2就發(fā)生復(fù)位的現(xiàn)象。
按鍵開關(guān)S1保持被按下的狀態(tài),經(jīng)過時間t1之后,復(fù)位電路U1輸出高電平,此時,第一電容C1被重新充電,至第一電容C1兩端的電壓等于第二電源端VCC2提供的電壓,復(fù)位信號輸出端OUT輸出的電壓值重新被拉高,因此,復(fù)位信號輸出端OUT輸出的電壓仍大于芯片U2的復(fù)位閾值電壓Vth,芯片U2不會被觸發(fā)復(fù)位功能。
按鍵開關(guān)S1保持被按下的狀態(tài),再經(jīng)過時間t2之后,復(fù)位電路U1持續(xù)輸出低電平,此時第一電容C1上存儲的電荷再次經(jīng)過第二電阻R2進(jìn)行放電,在按鍵開關(guān)保持被按下狀態(tài)的情況下,第一電容C1兩端的電壓將從第二電源端VCC2提供的電壓減小至小于芯片U2的復(fù)位閾值電壓Vth后,由于復(fù)位信號輸出端OUT輸出的電壓等于第一電容C1兩端的電壓,芯片U2將被觸發(fā)復(fù)位功能。
這樣,觸發(fā)芯片U2復(fù)位功能的時間就與第一電容C1的充放電時間和第二電容C2的充電時間均相關(guān)。
其中,第二電源端VCC2為芯片U2供電,第一電源端VCC1為復(fù)位電路U1供電,為了降低功耗,芯片U2的供電電壓較小,例如可以為1.8V,由于復(fù)位電路U1中包括比較器A1,比較器A1需要的供電電壓較高,例如可以為3.7V,芯片U2的復(fù)位信號輸入端輸入的電壓不能高于芯片U2的供電電壓,因此,第一電阻R1、第二電阻R2和第一電容C1需連接至為芯片U2供電的第二電源端VCC2。
進(jìn)一步地,開漏輸出的復(fù)位電路U1還包括第六電阻R6,第六電阻R6連接在第四連接點(diǎn)P4和比較器A1的反相輸入端之間,第六電阻R6具有減少第二電容C2漏電、提高計算第二電容C2充放電時間精度的作用。
如果芯片U2為高電平觸發(fā)復(fù)位功能,那么,復(fù)位信號發(fā)生器還可以包括反相器,該反相器的輸入端與第二連接點(diǎn)連接,反相器的輸出端與復(fù)位信號輸出端連接。這樣,該信號發(fā)生器就能夠輸出控制芯片U2復(fù)位的復(fù)位信號。
具體的,為了更加準(zhǔn)確的計算觸發(fā)芯片U2復(fù)位需按鍵開關(guān)S1被按下的時長,在本實(shí)用新型的一個具體實(shí)施例中,每一電阻的精度為1%,這樣,可以有效提高計算得到時長的穩(wěn)定性。
在此基礎(chǔ)上,為了減少溫度對每一電容充放電時間的影響,每一電容的材質(zhì)為X7R。
本實(shí)用新型還提供了一種可穿戴設(shè)備,包括芯片、電池、電壓轉(zhuǎn)換器和上述復(fù)位信號發(fā)生器,芯片被設(shè)置為根據(jù)復(fù)位信號發(fā)生器輸出的復(fù)位信號實(shí)現(xiàn)復(fù)位,電壓轉(zhuǎn)換器被設(shè)置為將電池提供電源轉(zhuǎn)換為第一電源至第一電源端、并將電池提供的電源轉(zhuǎn)換為第二電源至第二電源端。
其中,該可穿戴設(shè)備例如可以是手環(huán)、VR眼鏡或者藍(lán)牙耳機(jī)等。
雖然已經(jīng)通過示例對本實(shí)用新型的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,以上示例僅是為了進(jìn)行說明,而不是為了限制本實(shí)用新型的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,可在不脫離本實(shí)用新型的范圍和精神的情況下,對以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求來限定。