[發(fā)明專利]一種自驅(qū)動(dòng)外部中斷休眠單片機(jī)喚醒系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010844778.6
• 申請(qǐng)日: 2020-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN112181121A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐偉;王中林;劉迪;陳寶東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 嘉興啟林科技有限公司;長(zhǎng)三角（嘉興）納米應(yīng)用技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G06F1/26
• 分類號(hào): G06F1/26;G06F1/3234;G06F9/4401
• 代理公司: 北京知呱呱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11577
• 代理人: 朱芳

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種自驅(qū)動(dòng)外部中斷休眠單片機(jī)喚醒系統(tǒng)及方法，通過摩擦納米發(fā)電機(jī)將人體運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，生成交流電信號(hào)，并通過整流電路模塊將生成的交流電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娦盘?hào)，作為單片機(jī)的外部中斷觸發(fā)信號(hào)輸入至單片機(jī)控制系統(tǒng)，當(dāng)人體不運(yùn)動(dòng)，不產(chǎn)生中斷時(shí)，系統(tǒng)處于極低功耗的休眠狀態(tài)，當(dāng)人體運(yùn)動(dòng)時(shí)，外部中斷產(chǎn)生，系統(tǒng)喚醒并完成相應(yīng)檢測(cè)功能，隨后再次進(jìn)入休眠狀態(tài)，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)極低的功耗，利用最便捷的自驅(qū)動(dòng)外部中斷觸發(fā)方式喚醒深度休眠的單片機(jī)，達(dá)到控制系統(tǒng)最為省電的目的，具有較好的用戶友好性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及納米能源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自驅(qū)動(dòng)外部中斷休眠單片機(jī)喚醒系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

已有的單片機(jī)中斷喚醒包括外部中斷、定時(shí)器中斷、傳感器模塊中斷以及復(fù)位等方式。其中定時(shí)器中斷、傳感器模塊中斷即使在休眠模式下依然需要消耗一定的電量。復(fù)位的方式會(huì)破壞程序的運(yùn)行結(jié)構(gòu)。相比較來說，外部中斷的方式在不破壞程序運(yùn)行的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)耗能最小中斷的產(chǎn)生。

已有的外部中斷喚醒單片機(jī)的方式需要用戶自發(fā)的進(jìn)行中斷的觸發(fā)行為，這會(huì)降低產(chǎn)品使用的便捷性。因此，研究自驅(qū)動(dòng)外部中斷喚醒單片機(jī)技術(shù)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)低功耗、用戶友好性具有巨大的價(jià)值和意義。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種自驅(qū)動(dòng)外部中斷休眠單片機(jī)喚醒系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有的單片機(jī)中斷喚醒方式存在的需要用戶自發(fā)的進(jìn)行中斷的觸發(fā)行為，產(chǎn)品使用便捷性低的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供如下技術(shù)方案：

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提出了一種自驅(qū)動(dòng)外部中斷休眠單片機(jī)喚醒系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次連接的外部中斷模塊、整流電路模塊和單片機(jī)控制系統(tǒng)；

所述外部中斷模塊包括摩擦納米發(fā)電機(jī)，所述摩擦納米發(fā)電機(jī)用于將人體運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，生成交流電信號(hào)；

所述整流電路模塊用于將生成的所述交流電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娦盘?hào)，并將所述直流電信號(hào)作為單片機(jī)的外部中斷觸發(fā)信號(hào)輸入至單片機(jī)控制系統(tǒng)；

所述單片機(jī)控制系統(tǒng)用于在接收到所述外部中斷觸發(fā)信號(hào)后單片機(jī)被喚醒并控制驅(qū)動(dòng)各功能模塊，當(dāng)人體不運(yùn)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入低功耗休眠模式。

進(jìn)一步地，所述摩擦納米發(fā)電機(jī)包括上下相對(duì)設(shè)置的上電極板和下電極板，所述上電極板固定設(shè)置在上基板的下方，所述下電極板固定設(shè)置在下基板的上方，所述下電極板上通過雙面膠粘接有一層FEP薄膜，當(dāng)人體運(yùn)動(dòng)按壓上基板或下基板，F(xiàn)EP薄膜與上電極板接觸產(chǎn)生異性電荷，上基板和下基板分離時(shí)，上基板電荷被FEP薄膜電荷引誘轉(zhuǎn)移到下基板，在外電路產(chǎn)生交流電信號(hào)，通過上基板和下基板的不斷接觸分離產(chǎn)生接連不斷的交流信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述上電極板和下電極板均為鋁金屬薄膜板，所述上基板和下基板均為亞克力板。

進(jìn)一步地，所述摩擦納米發(fā)電機(jī)的尺寸結(jié)構(gòu)大小為40mm×40mm×10mm，所述上基板或下基板的尺寸為40mm×40mm×5mm，所述FEP薄膜的尺寸為40mm×40mm×0.1mm，所述上電極板或下電極板的尺寸為40mm×40mm×0.1mm，所述雙面膠的厚度為150μm。

進(jìn)一步地，所述整流電路模塊包括耐高壓整流橋。

進(jìn)一步地，所述單片機(jī)控制系統(tǒng)包括低功耗單片機(jī)以及與所述單片機(jī)連接的多個(gè)功能模塊，所述單片機(jī)通過外部中斷引腳連接所述整流電路模塊。

進(jìn)一步地，所述單片機(jī)選用STM32L151系列或者M(jìn)SP430系列單片機(jī)。

進(jìn)一步地，所述功能模塊包括計(jì)步傳感器或GPS定位模塊。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提出了一種自驅(qū)動(dòng)外部中斷休眠單片機(jī)喚醒方法，所述方法包括：