[實用新型]基于時鐘芯片實現單片機電源管理系統

有效

• 申請號: 201120280156.1
• 申請日: 2011-08-03
• 公開（公告）號: CN202260496U
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 張大偉
• 申請（專利權）人: 臨沂科銳電子有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 董寶錁

技術領域

本實用新型涉及一種挖掘機電池供電電源管理系統。

背景技術

目前，公知單片機硬件看門狗定時器的喂狗時間相對很短，一般為幾十毫秒或幾秒鐘，無法實現程序任意控制定時時間。另外挖掘機GPS遠程監控器在負極開關斷開的情況下，回傳車輛信息方式如果采用CPU休眠定時喚醒機制，由于CPU沒有徹底斷電，電池電量很快被GPS監控器電路及電池自損耗殆盡，導致GPS監控器無法在長時間外部電源缺失情況下正常回傳數據。

實用新型內容

本實用新型的技術效果能夠克服上述缺陷，提供一種基于時鐘芯片實現單片機電源管理系統，其克服了普通硬件看門狗無法在斷電情況下任意時刻喚醒的技術難題，同時降低了GPS監控器內部電池供電的功耗。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：其包括電路供電電源VCC、電池電源BT200，電路供電電源VCC連接二極管D204正極，二極管D204負極分別連接二極管D206正極、二極管D205負極后通過繼電器K200與電池電源BT200連接，電池電源BT200通過二極管D207與電阻R203連接；繼電器K200分別與二極管D208、三極管Q200、三極管Q201連接；三極管Q200分別與電阻R207、電阻R209連接，電阻R207與中央芯片U101(CPU)連接；三極管Q201分別與電阻R208、電阻R210連接，電阻R208與時鐘芯片U103連接，時鐘芯片U103的引腳分別連接電阻R105、晶振X100、電容C108、電容C109、電阻R103、電阻R104；中央芯片U101分別與電阻R109、電源基準芯片U102連接。

本實用新型克服了挖掘機GPS遠程監控器CPU硬件看門狗定時器喂狗時間無法任意調整和CPU休眠時功率相對較大的難題，本實用新型提供一種采用實時時鐘芯片控制方案，既實現了GPS監控器硬件看門狗喂狗時間任意設定，同時克服了GPS監控器“休眠”狀態下的消耗車載電瓶電量過大的難題。

電路供電電源VCC采用5V供電。中央芯片U101采用Disp4011型號。時鐘芯片U103采用ISL1208型號。電源基準芯片U102采用TL431型號。三極管Q200采用NPN型、三極管Q201采用PNP型。

本實用新型的有益效果是，當車輛長時間不工作，GPS監控器仍然可以任意定時喚醒回傳信息，同時延長了車載電瓶和GPS監控器內部電池的工作時長近2個月，解決了挖掘機長時間不工作電瓶電量耗盡無法正常啟動車輛的難題。該電路結構簡單，同時解決了上述兩個技術問題。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型所采用的技術方案是：電源設計主要有兩個電源，電路供電電源VCC、電池電源BT200，其中VDD為CPU電壓、BAT為電池電壓，當電路供電電源(采用5V供電)有電情況下，經過二極管D204后VDD電壓為4.7V，中央芯片U101(采用Disp4011型號)工作電壓范圍為2.7V-5.5V，所以中央芯片U101正常工作。

電池充電電路包括電阻R203(限流電阻)和二極管D207(降壓和防反二極管)，充電電壓BAT為4V；電池放電電路為繼電器K200和二極管D205，電池是否放電取決于電路供電電源VCC是否有電，如果電路供電電源VCC沒有電，中央芯片U101或時鐘芯片U103(采用ISL1208型號)輸出控制繼電器K200吸合，電池電壓BAT經繼電器K200和二極管D205給VDD供電，這時VDD電壓比外部電路供電電源VCC供電時要低，實測電壓VDDBAT為3.7V，工作電壓在中央芯片U101工作電壓范圍內，系統正常工作。這種設計保證電池的充電和放電回路分開，但是需要時鐘芯片U103和中央芯片U101配合工作才能實現上述電路正常工作。