一種零功耗待機的無線遙控器電源自鎖供電電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子電路技術領域，特別是涉及一種遙控器電路，待機時零功耗的遙控器電源自鎖供電電路。
【背景技術】
[0002]隨著遙控技術的日益成熟，當前無線遙控技術的應用越來越廣泛，包括家用防盜報警器、車庫門控器、遙控玩具、遙控家電及工業、農業、交通等眾多的領域，極大地方便了用戶的操作和使用。而現有的遙控器幾乎全部采用電池供電，普通的遙控器每年至少需要更換一到兩次電池。如果把每部遙控器中的電池數量統計下來，我們就會發現每年消耗的電池數量高達數百萬節，同時，如果廢棄的電池處理不當，也會給環境帶來極大的污染。在使用過程中，遙控器絕大部分時間是處于待機狀態，然而它們卻無時無刻的在消耗著電池的能量，即使其在待機狀態消耗的能量相對很小，但如果長時間大量的遙控器處于待機狀態，便形成了很大的能源浪費。如圖一，現有的遙控器電源電路，在該電路中主要消耗電流的器件在CMOS穩壓芯片Ul及單片機控制芯片U3和高頻振蕩三極管Q2的CB、CE漏電電流，根據ME6201的規格書Ul的靜態功耗為最大為3uA，U3待機電流(單片機睡眠模式使用WDT喚醒檢測按鍵)最大為2uA。經查閱資料Q2的CB漏電電流最大為luA，CE漏電電流為納安級可以忽略不計，這樣得到的系統總待機電流最大為6uA ;遙控器采用12V/27A/20mAh電池供電，計算出待機時間是20/0.006=3333小時=139天，約為五個月不到的時間；這樣一個產品如果是出廠已安裝電池則有可能在售賣到用戶手中是電量已所剩不多；如果是用戶自已購買計算上每天使用使用20次(每次發射I秒，發射電流12mA)則每天平均消耗電流是20*12/86400=2.8uA ;加上待機則電池使及壽命是20/ (0.006+0.0028) =94天，三個月多一點時間用戶就要更換電池，這樣頻繁的更換電池一方面增加電池購買支出，另一方面造成廢棄電池的環境污染。
【發明內容】
[0003]為了克服上述現有技術的不足，本實用新型提供了一種無線遙控器待機時零功耗的一個電源供電控制電路。
[0004]本實用新型所采用的技術方案是:一種零功耗待機的無線遙控器電源自鎖供電電路，包括單片機、與單片機連接的按鍵和多個外圍電路，其特征是，所述外圍電路包括穩壓電路、自鎖供電電路、ASK發射電路，所述穩壓電路連接一防反接二極管Dl，外接干電池電壓經過防反接二極管與穩壓電路、自鎖供電電路、ASK發射電路和單片機形成電路回路。
[0005]所述穩壓電路由穩壓管Zl和電阻R5組成，將12V電壓穩壓到單片機U3的工作電壓 3.9V。
[0006]所述自鎖供電電路由PNP三極管Q1、NPN三極管Q3、電阻R4、R6、R7、R8、R10組成，RlO的一端連接PNP三極管Q1，另一端連接單片機U3的2腳和電阻R3，電阻R3另一端連接一指示燈LED1，所述按鍵包括按鍵ON連接單片機U3的6腳、按鍵CH連接單片機U3的5腳、按鍵PA連接單片機U3的4腳、按鍵OFF連接單片機U3的3腳，四個按鍵的另一端連接接地電阻 Rl、R12、R13、R14。
[0007]所述ASK發射電路由高頻三極管Q2、聲表面諧振器SAWl、電阻R9、R11、電容C7、C8組成，電阻Rll —端連接高頻三極管Q2和聲表面諧振器SAWl，另一端連接單片機U3的7腳。
[0008]所述的四個按鍵，按鍵0N、按鍵CH、按鍵PA、按鍵0FF，當四個按鍵中的其中一個或者多個按鍵按下時，PNP三極管Ql的基極電流通過電阻R7經按下的按鍵及按鍵另一端的接地電阻R13、R14、Rl、R12其中一個到接地，PNP三極管Ql導通，單片機U3得到電壓進入工作，單片機U3的2腳輸出高電平，指示燈LEDl亮，同時NPN三極管Q3導通，保持PNP三極管Ql導通電源自鎖，直到單片機U3處理完按鍵并發射信號單片機U3的2腳輸出低電平回到待機狀態。
[0009]本電路設計具有以下優點:一、電路中主要消耗電流的器件在三極管Q3的CB、CE漏電電流；經檢測Q3的CB漏電電流在50V時最大為0.1uA實測在12V時最大為0.05uA(使用100只長電品牌9014貼片三極管在溫度-20—60度的恒溫箱內測試)，CE漏電電流為納安級可以忽略不計；這樣得到的系統總待機電流最大為0.05uA ;遙控器采用12V/27A/20mAh電池供電，計算出待機時間是20/0.0005 =1666天=4年，減去電池年自放電2%計算得出電池待機時間約為3年以上；用戶每天使用使用20次(每次發射I秒，發射電流12mA)則每天平均消耗電流是20*12/86400=2.8uA ;加上待機則電池使用壽命是20/(0.0005+0.0028)=252天，可見電池待機壽命及使用壽命比原來電路顯著延長。二、假設四個按鍵中的ON鍵按下，R7連接按鍵一端的電平通過按鍵另一端的電阻Rl拉低，此時PNP三極管Ql導通，電壓經過R5限流Zl穩壓成3.9V后給單片機U3，單片機U3得電后第一時間在它的第2腳輸出一個高電平，LED指示燈點亮同時Q3基極因得到高電平而導通將R6連接Q3的一端電平拉低，R6的另一端連接Ql基極進而使Ql維持導通自鎖，此時就算按鍵釋放整個系統供電也能持續在自鎖狀態，直到單片機讀取按鍵并編碼將無線信號發射完成后單片機2腳撤消高電平Q3基極失去導通電壓截止，此時因為按鍵已釋放Ql也截止電路回到待機極低功耗狀態。三、電路中增加防反接二極管D1，保護系統電路不會被用戶更換電池時裝錯極性而燒壞；同時保護電池不會因反接短路而過熱并發生危險。四、通過穩壓電路代替了現有電路中的穩壓芯片，降低了成本，穩壓電路在待機狀態時是沒有電壓所以平時不耗電，只有在按鍵按下時穩壓電路才會工作所以我們選擇低成本的電阻加穩壓二極管的方式穩壓，這樣電路的成本大大降低。五、發射電路連接在開關三極管Ql的后面，待機狀態下沒有電壓，所以待機時無線發射部份電路不消耗電流，這樣進一步減小了待機電流延長了電池待機壽命。
【附圖說明】
[0010]圖1為現有遙控器供電電路結構圖。
[0011]圖2為本實用新型所改進的電路結構圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0013]參照附圖，一種零功耗待機的無線遙控器電源自鎖供電電路，包括單片機、與單片機連接的按鍵和多個外圍電路，其特征是，所述外圍電路包括穩壓電路、自鎖供電電路、ASK發射電路，所述穩壓電路連接一防反接二極管D1，外接干電池電壓經過防反接二極管與穩壓電路、自鎖供電電路、ASK發射電路和單片機形成電路回路。
[0014]所述穩壓電路由穩壓管Zl和電阻R5組成，將12V電壓穩壓到單片機U3的工作電壓 3.9V。
[0015]所述自鎖供電電路由PNP三極管Q1、NPN三極管Q3、電阻R4、R6、R7、R8、R10組成，RlO的一端連接PNP三極管Q1，另一端連接單片機U3的2腳和電阻R3，電阻R3另一端連接一指示燈LED1，所述按鍵包括按鍵ON連接單片機U3的6腳、按鍵CH連接單片機U3的5腳、按鍵PA連接單片機U3的4腳、按鍵OFF連接單片機U3的3腳，四個按鍵的另一端連接接地電阻 Rl、R12、R13、R14。
[0016]所述ASK發射電路由高頻三極管Q2、聲表面諧振器SAWl、電阻R9、Rl1、電容C7、C8組成，電阻Rll —端連接高頻三極管Q2和聲表面諧振器SAWl，另一端連接單片機U3的7腳。
[0017]所述的四個按鍵，按鍵0N、按鍵CH、按鍵PA、按鍵0FF，當四個按鍵中的其中一個或者多個按鍵按下時，PNP三極管Ql的基極電流通過電阻R7經按下的按鍵及按鍵另一端的接地電阻R13、R14、Rl、R12其中一個到接地，PNP三極管Ql導通，單片機U3得到電壓進入工作，單片機U3的2腳輸出高電平，指示燈LEDl亮，同時NPN三極管Q3導通，保持PNP三極管Ql導通供電自鎖，直到單片機U3處理完按鍵并發射信號單片機U3的2腳輸出低電平回到待機狀態。通過電源自鎖供電電路，電池待機時間由五個月延長到約三年；使用壽命由三個月延到到8個月左右。
[0018]本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。而對于屬于本實用新型的實質精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種零功耗待機的無線遙控器電源自鎖供電電路，包括單片機、與單片機連接的按鍵和多個外圍電路，其特征在于:所述外圍電路包括穩壓電路、自鎖供電電路、ASK發射電路，所述穩壓電路連接一防反接二極管D1，外接干電池電壓經過防反接二極管與穩壓電路、自鎖供電電路、ASK發射電路和單片機形成電路回路。
2.根據權利要求1所述的一種零功耗待機的無線遙控器電源自鎖供電電路，其特征在于:所述穩壓電路由穩壓管Zl和電阻R5組成，將12V電壓穩壓到單片機U3的工作電壓3.9V。
3.根據權利要求1所述的一種零功耗待機的無線遙控器電源自鎖供電電路，其特征在于:所述自鎖供電電路由PNP三極管Q1、NPN三極管Q3、電阻R4、R6、R7、R8、RlO組成，電阻RlO的一端連接NPN三極管Q1，另一端連接單片機U3的2腳；電阻R3 —端連接一指示燈LEDl另一端聯結U3的2腳；所述按鍵ON連接單片機U3的6腳、按鍵CH連接單片機U3的5腳、按鍵PA連接單片機U3的4腳、按鍵OFF連接單片機U3的3腳，四個按鍵的另一端分別連接接地電阻Rl、R12、R13、R14。
4.根據權利要求1所述的一種零功耗待機的無線遙控器電源自鎖供電電路，其特征在于:所述ASK發射電路由高頻三極管Q2、聲表面諧振器SAW1、電阻R9、R11、電容C7、C8組成，電阻Rll —端連接高頻三極管Q2和聲表面諧振器SAW1，另一端連接單片機U3的7腳。
5.根據權利要求3所述的一種零功耗待機的無線遙控器電源自鎖供電電路，其特征在于:所述的四個按鍵，按鍵0N、按鍵CH、按鍵PA、按鍵0FF，當四個按鍵中的其中一個或者多個按鍵按下時，PNP三極管Ql的基極電流通過電阻R7經按下的按鍵及按鍵另一端的接地電阻R13、R14、R1、R12其中一個到接地，PNP三極管Ql導通，單片機U3得到電壓進入工作，單片機U3的2腳輸出高電平，指示燈LEDl亮，同時NPN三極管導通，保持PNP三極管Ql導通電源自鎖，直到單片機U3處理完按鍵并發射信號單片機U3的2腳輸出低電平回到待機狀態。
【專利摘要】本實用新型公開了一種零功耗待機的無線遙控器電源自鎖供電電路，包括單片機、與單片機連接的按鍵和多個外圍電路，其特征是，所述外圍電路包括穩壓電路、自鎖供電電路、ASK發射電路，穩壓電路連接一防反接二極管D1，外接干電池電壓經過防反接二極管與穩壓電路、自鎖供電電路、ASK發射電路和單片機形成電路回路。通過自鎖供電電路，電路待機功耗低，延長了電池待機壽命延長；電路中增加防反接二極管，當電池反接時可保護電路不被燒壞同時也保護電池不會因反接短路過熱，穩壓電路的成本低；發射電路連接在開關三極管Q1的后面，減小了待機電流增加了電池待機時間延長待機壽命。
【IPC分類】G05B19-042
【公開號】CN204536827
【申請號】CN201520261873
【發明人】黃世勇
【申請人】黃世勇
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月27日