[發(fā)明專利]無線傳輸手動脈沖發(fā)生器的低功耗實現(xiàn)方法和裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710076107.4
• 申請日: 2007-06-20
• 公開（公告）號: CN101252367A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙明
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市亞勝科技有限公司
• 主分類號: H04B1/38
• 分類號: H04B1/38;G05B19/414
• 代理公司: 深圳市睿智專利事務(wù)所
• 代理人: 陳鴻蔭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機(jī)程序控制系統(tǒng)，尤其涉及在工業(yè)計算機(jī)數(shù)字控制領(lǐng)域采用無線傳輸方式的手動脈沖發(fā)生器設(shè)備滿足實際應(yīng)用的低功耗實現(xiàn)方法和裝置。

背景技術(shù)

手動脈沖發(fā)生器(以下簡稱MPG)是工業(yè)計算機(jī)控制領(lǐng)域常用的人機(jī)輸入設(shè)備，其核心部件為旋轉(zhuǎn)編碼器以及與之有關(guān)的設(shè)定和配置旋鈕。MPG與工業(yè)控制計算機(jī)一般采用電纜傳輸，接口信號為單端電壓或差分類型的電壓。

無線傳輸手動脈沖發(fā)生器(以下簡稱WMPG)是相對于有線傳輸MPG的替換產(chǎn)品，通過無線方式傳遞用戶輸入信息至數(shù)控設(shè)備，能夠方便中型、大型數(shù)控設(shè)備的遠(yuǎn)程用戶界面輸入操作，避免固定長度電纜連接對數(shù)控設(shè)備操作的影響和使用距離限制。

美國專利US?5,247,295公開了一種采用調(diào)頻無線方式傳輸?shù)腤MPG實現(xiàn)方法和裝置，其通過對旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行絕對時間編碼、FM調(diào)制解調(diào)器、可用信道選擇和編碼內(nèi)容校驗等手段聯(lián)合實現(xiàn)與有線連接MPG設(shè)備相近似的性能，并同時獲得無線連接帶來的移動便利。

由于不能采用有線方式直接供電，WMPG設(shè)備必須采用一次電池或充電電池方式工作。上述美國專利公開的WMPG體系結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有MPG設(shè)備相比增加了無線收發(fā)前端、基帶調(diào)制解調(diào)和微控制器部分。數(shù)字控制器件功耗隨著數(shù)字集成電路設(shè)計和制造工藝進(jìn)步而不斷降低，目前100微安/百萬條指令/秒(μA/MIPS)的高性能超低功耗微控制器可以非常低廉的價格獲得。但無線收發(fā)前端和基帶調(diào)制解調(diào)部分一般采用數(shù)模混合工藝制造，并受限于應(yīng)用現(xiàn)場所需的發(fā)射功率、傳輸距離和接收靈敏度等要求，因此使用功耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于通用數(shù)字控制器件。

另外，旋轉(zhuǎn)編碼器為滿足響應(yīng)速度和分辨率要求也需要100毫安左右的靜態(tài)電流消耗。以WMPG內(nèi)部靜態(tài)電流消耗是100毫安為例：采用2000毫安小時、3.0V高能電池或可充電電池，WMPG連續(xù)工作20小時后就需要更換電池或重新充電。如果WMPG的平均電流消耗減少到1/20，則電池的使用時間可以擴(kuò)展近20倍。

上述美國專利并未涉及WMPG內(nèi)部與無線傳輸方式相匹配的低功耗實現(xiàn)。如果不能有效控制WMPG設(shè)備的功耗，頻繁更換電池或?qū)沙潆婋姵氐念l繁充放電會增加用戶使用成本，從而抵消WMPG的應(yīng)用優(yōu)勢。

WMPG設(shè)備作為人機(jī)界面輸入設(shè)備，必須保證響應(yīng)速度快和無線信息傳輸可靠。上述美國專利使用了電源開關(guān)控制WMPG的電源，用戶在使用后及時關(guān)閉WMPG電源以降低功耗。對于內(nèi)含數(shù)字控制器的設(shè)備這種采用手動方式干預(yù)并非最優(yōu)的實現(xiàn)方法。WMPG設(shè)備應(yīng)該充分利用數(shù)字控制器的智能化特點，對用戶的使用狀態(tài)進(jìn)行自動檢測和切換。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出一種既能保證無線連接便利性，又能顯著降低功耗的無線傳輸手動脈沖發(fā)生器的實現(xiàn)方法和裝置。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題可以通過采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

提出一種無線傳輸手動脈沖發(fā)生器的低功耗實現(xiàn)方法，包括以下步驟，

①無線傳輸手動脈沖發(fā)生器與位于數(shù)控設(shè)備一側(cè)的無線傳輸手動脈沖發(fā)生器數(shù)控設(shè)備對端在ISM頻段進(jìn)行無線通信；

②所述數(shù)控設(shè)備對端通過數(shù)控設(shè)備供電，周期發(fā)送廣播信標(biāo)，如果用戶關(guān)閉所述數(shù)控設(shè)備，則該數(shù)控設(shè)備對端因斷電而不再繼續(xù)發(fā)送廣播信標(biāo)；

③所述無線傳輸手動脈沖發(fā)生器接收所述廣播信標(biāo)，如果超過設(shè)定時間未收到所述廣播信標(biāo)，該無線傳輸手動脈沖發(fā)生器則關(guān)斷其輸入部件旋轉(zhuǎn)編碼器的供電，并啟動低功耗信標(biāo)場強(qiáng)檢測模式；

④如果所述無線傳輸手動脈沖發(fā)生器檢測到的廣播信號場強(qiáng)大于預(yù)設(shè)門限值，則啟動掃描所述廣播信標(biāo)并進(jìn)行接收；

⑤所述無線傳輸手動脈沖發(fā)生器檢測用戶使用狀態(tài)，如果檢測到用戶使用狀態(tài)信號，則快速恢復(fù)其輸入部件旋轉(zhuǎn)編碼器供電，并將用戶輸入信息進(jìn)行增量編碼病發(fā)送；

⑥所述無線傳輸手動脈沖發(fā)生器如果未檢測到用戶使用狀態(tài)信號，則關(guān)斷其旋轉(zhuǎn)編碼器的供電，兵低速接收所述數(shù)控設(shè)備對端(200)發(fā)送的無線廣播信標(biāo)。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題可以通過采用以下技術(shù)方案進(jìn)一步實現(xiàn)：