[發明專利]一種無電池溫濕度計裝置及其控制方法

在審

• 申請號: 202110781712.1
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113375727A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 張春紅;高恬溪;單曉濤
• 申請（專利權）人: 凌矽電子科技(東莞)有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;H02J7/35;G08C17/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本發明公開一種無電池溫濕度計裝置及其控制方法，裝置包括能量收集系統、定時觸發系統和溫濕度計系統；能量收集系統包括光能量收集轉換器、第一LX01電壓檢測電路、LX02能量收集電路、第一電源管理模塊、上拉電阻R1和超級電容C1；光能量收集轉換器與第一LX01電壓檢測電路的輸入端V_in連接，第一LX01電壓檢測電路的輸出V_OD1，第一LX01電壓檢測電路的輸出V_OD1與LX02能量收集電路的使能端連接；光能量收集轉換器的輸出同時與LX02能量收集電路的輸入連接，LX02能量收集電路的輸出與第一電源管理模塊的輸入相連，第一電源管理模塊的輸出電壓為定時觸發系統供電，定時觸發系統的電壓輸出端為溫濕度計系統供電；通過零功耗持續電壓檢測技術，降低能量收集系統和負載的功耗。

技術領域

本發明屬于電子設備設計技術領域，具體涉及一種無電池溫濕度計裝置及其控制方法。

背景技術

環境的溫濕度對生產和生活影響重大，因此對于溫濕度的測量是極其重要的。溫濕度計是一種能夠以一定時間間隔通過傳感器對溫濕度進行測量的電子設備，現有的溫濕度計是需要電池來進行供電，而且待機功耗較大，占據了總功耗的一半以上，電池的更換往往會降低用戶的使用體驗。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種無電池溫濕度計裝置及其控制方法，本發明通過一種零功耗持續電壓檢測技術，同時降低能量收集系統和負載的功耗，可以讓系統收集的光能滿足負載需求，避免了更換電池給用戶帶來的不便，極大地提升了使用的便利性。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種無電池溫濕度計裝置，包括能量收集系統、定時觸發系統和溫濕度計系統；其中，能量收集系統包括光能量收集轉換器、第一LX01電壓檢測電路、LX02能量收集電路、第一電源管理模塊、上拉電阻R1和超級電容C1；光能量收集轉換器與第一LX01電壓檢測電路的輸入端V_in連接，第一LX01電壓檢測電路的輸出V_OD1通過上拉電阻R1與VBAT連接，第一LX01電壓檢測電路的輸出V_OD1與LX02能量收集電路的使能端連接；光能量收集轉換器的輸出同時與LX02能量收集電路的輸入連接，LX02能量收集電路的輸出為VBAT，LX02能量收集電路的輸出VBAT連接儲能超級電容C1，LX02能量收集電路的輸出VBAT同時與第一電源管理模塊的輸入相連，第一電源管理模塊的輸出電壓為定時觸發系統供電，定時觸發系統的電壓輸出端為溫濕度計系統供電。

定時觸發系統包括LX04超低功耗振蕩器、邏輯門、分頻器、MOS開關、RC延時電路和第二電源管理模塊；振蕩器LX04的輸出與分頻器的輸入相連，分頻器的兩個輸出端分別接邏輯門和RC延時電路；電容C2的正極與邏輯門的輸入連接，邏輯門的輸出與第二LX01電壓檢測電路的輸入端V_in連接；

第二LX01電壓檢測電路的輸出V_OD2通過上拉電阻R2與開關NMOS-Q1的柵極相連接，開關NMOS-Q1的漏極與LX02能量收集電路的輸出VBAT連接，開關NMOS-Q1的源極與第二電源管理模塊的輸入V_in相連接，第二電源管理模塊的輸出V_DD2為負載溫濕度計系統提供穩定的電壓，電容C2的負極接地；LX01電壓檢測電路的接地端接地，超級電容C1的負極接地；分頻器的兩個輸出端分別為第一輸出a和第二輸出b，第一輸出a和第二輸出b的邏輯相反，其中，第一輸出a與邏輯門的輸入接口a相連，第二輸出b與RC延時電路相連；第一LX01電壓檢測電路與第二LX01電壓檢測電路相同，邏輯門采用或非門；振蕩器、分頻器以及邏輯門的電源接口均與能量收集系統中電壓輸出V_OD1連接。

溫濕度計系統包括信號處理及控制單元、低功耗溫濕度計和紙屏幕，其中，溫濕度傳感器連接信號處理及控制模塊的輸入端，信號處理及控制模塊的輸出端連接紙屏幕。

信號處理及控制模塊的輸出端連接有ZigBee模塊。