一种低功耗数码相框系统

技术领域

本发明涉及数码相框、消费电子产品功耗管理技术领域，尤其涉及一种低功耗数码相框系统。

背景技术

随着技术的发展，越来越多的电子数码产品已经进入千家万户，为人们提供了多姿多彩的生活，目前一些国家对数码产品关机状态下的功耗要求较为严格，现阶段国际上通用的功耗测试标准是IEC62301:2011，该标准对待机、关机功耗的要求是0.5W以下，一些数码产品的主控芯片由于工艺和架构的原因关机功耗普遍较高，无法达到IEC62301:2011的功耗要求，另外数码相框在实际使用场景中，可以通过板载按键、遥控器、触摸屏等途径实现开关机，但如何同时支持多种方式开关机，实现更加便捷和具备良好体验感的模式，是针对用户开发的一个重要因素，还有目前数码产品的开机，基本只能够靠制定按键唤醒，不能满足用户定时开机、闹钟开机等功能需求。

经检索，中国专利申请号为CN105390153B的专利，公开了一种低功耗数码录音机，包括电源单元，供应电源；麦克风，与所述电源单元通过第一通道电连接，将被输入的声音转换为音频信号而输出；放大器，与所述电源单元通过第一通道电连接，将从所述麦克风输出的音频信号放大而输出；微机，将在所述放大器中放大的音频信号转换为数字信号而输出；存储器，存储在所述微机中转换的数字信号；及开关单元，与所述电源单元通过第一通道电连接，与所述微机及存储器电连接。上述专利中的多媒体设备管理系统存在以下不足：在进行开机唤醒时，智能通过供应电源的开关来进行操作，不可以支持多种方式和开关机，不能为用户提供更加便捷和具备良好体验感的模式。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种低功耗数码相框系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种低功耗数码相框系统，包括用户输入模块、人体感应模块、时钟模块、电子开关模块、主芯片系统模块和微控制器，所述用户输入模块包括板载按键和遥控器，主要按键定义有向上、向下、向左、向右、确认、返回、电源键等常用按键，电源键作用是开关机，其他按键是操作数码相框使用的。

优选地：所述板载按键安装在机器上方便近距离操作，遥控器是远距离操作数码相框使用的，两者相互独立。

优选地：所述人体感应模块可以检测附近是否有人体移动，使用场景是数码相框在检测到有人靠近时可以播放一些特定的内容，也可以在人离开一段时间后数码相框自动进入待机或者关机状态，在电源适配器保持插入的状态下关机或者待机状态下有人靠近时数码相框会自动开机。

优选地：所述时钟模块为数码相框提供精确时间，提供定时器和闹钟功能，时钟芯片和主芯片通过IIC接口连接供主芯片读取时间、设置时间；时钟芯片和微控制器连接，设定的定时器和闹钟时间到后时钟芯片会输出低电平信号，此电平信号会被微控制器捕捉到然后打开主电源数码相框开机。

优选地：所述电子开关模块的电子开关部分由MOSFET加一些电阻电容器件组成，作为主电源的开关作用，由微控制器控制打开或者关闭，主芯片系统模块作为数码相框功能主体。

优选地：所述微控制器负责电源管理，用户按键信息、人体移动信息、时钟芯片中断信号的采集，和主芯片通讯。

优选地：所述板载按键接入微控制器的ADC引脚，各个按键采用不同的电阻分压，特别要求电源键的分压电阻为0欧姆确保微控制器处于睡眠状态时能用电源键唤醒；由微控制器采样ADC引脚上不同的电压来判断具体是哪个按键按下，微控制器再把按键输入信息通过UART端口发送到主芯片处理。

优选地：所述遥控器接到微控制器的外部中断脚，由微控制器解码遥控器并把遥控器按键信息通过UART端口发送到主芯片处理；人体感应模块和RTC中断信号输出脚分别接到微控制器的两个具有中断触发唤醒功能的GPIO口用于检查人体移动信号、RTC中断信号，这两个GPIO口需要具备中断触发唤醒功能主要是为了在关机状态下能够实现唤醒微控制器并打开主电源的操作。

优选地：所述微控制器和主控制芯片通过UART接口通讯，主要实现微控制器把用户端的按键信息、遥控操作信息、人体移动信息发送给主控制芯片响应处理。

优选地：所述微控制器在检测到用户关机的操作时会通知主控芯片执行自己的关机流程，关机流程执行完成以后主控芯片需要回复微控制器一端主系统关机流程已经执行完毕，微控制器收到回复以后才可以把主电源断开。

本发明的有益效果为：

1、在系统关机时，微控制器关闭主电源关机微控制器自身进入深度睡眠状态，深度睡眠状态下微控制器的功耗可以达到微安级别甚至更低的能耗，极大程度降低数码相框产品的关机功耗，减少不必要的能源浪费；

2、目前市场上可选购的微控制器种类非常多而且成本非常低，通过增加微控制器达到节能效果的同时又不会增加很大的硬件成本；

3、再者本发明可以实现通过板载按键、遥控器、人体感应和闹钟等多种方式把处于关机状态的机器打开，方便用户使用，提升用户体验；使产品具有更大市场优势。

附图说明

图1为本发明提出的一种低功耗数码相框系统的总系统框架结构示意图；

图2为本发明提出的一种低功耗数码相框系统的开机、关机流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1：

一种低功耗数码相框系统，如图1-2所示，包括用户输入模块、人体感应模块、时钟模块、电子开关模块、主芯片系统模块和微控制器，所述用户输入模块包括板载按键和遥控器，主要按键定义有向上、向下、向左、向右、确认、返回、电源键等常用按键，电源键作用是开关机，其他按键是操作数码相框使用的。

具体的，所述板载按键安装在机器上方便近距离操作，遥控器是远距离操作数码相框使用的，两者相互独立。

具体的，所述电子开关模块的电子开关部分由MOSFET加一些电阻电容器件组成，作为主电源的开关作用，由微控制器控制打开或者关闭，主芯片系统模块作为数码相框功能主体。

具体的，所述微控制器负责电源管理，用户按键信息、人体移动信息、时钟芯片中断信号的采集，和主芯片通讯。

具体的，所述板载按键接入微控制器的ADC引脚，各个按键采用不同的电阻分压，特别要求电源键的分压电阻为0欧姆确保微控制器处于睡眠状态时能用电源键唤醒；由微控制器采样ADC引脚上不同的电压来判断具体是哪个按键按下，微控制器再把按键输入信息通过UART端口发送到主芯片处理。

具体的，所述遥控器接到微控制器的外部中断脚，由微控制器解码遥控器并把遥控器按键信息通过UART端口发送到主芯片处理；人体感应模块和RTC中断信号输出脚分别接到微控制器的两个具有中断触发唤醒功能的GPIO口用于检查人体移动信号、RTC中断信号，这两个GPIO口需要具备中断触发唤醒功能主要是为了在关机状态下能够实现唤醒微控制器并打开主电源的操作。

具体的，所述微控制器和主控制芯片通过UART接口通讯，主要实现微控制器把用户端的按键信息、遥控操作信息、人体移动信息发送给主控制芯片响应处理。

具体的，所述微控制器在检测到用户关机的操作时会通知主控芯片执行自己的关机流程，关机流程执行完成以后主控芯片需要回复微控制器一端主系统关机流程已经执行完毕，微控制器收到回复以后才可以把主电源断开。

本实施例在使用时，先插入电源适配器，数码相框电源电路主要分成两部分，主电源负责给主芯片系统供电且可控制开关，分支电源负责微控制器及周边器件的供电，分支电源保持常开状态，需要开机时，按下板载按键上的电源开关，此时微控制器处于通电状态，并且通过电子开关部分控制主电源数码相框通电进行开机，当需要关机时，当需要关机时，按下板载按键上的电源键，微控制器发送关机命令给数码相框主系统主系统执行关机操作，并回复微控制器关机命令执行完毕微控制器关闭主电源关机微控制器自身进入深度睡眠状态，等待用户再次按下电源键开机，深度睡眠状态下微控制器的功耗可以达到微安级别甚至更低的能耗，从而降低了关机工况下的功耗。

实施例2：

一种低功耗数码相框系统，如图1-2所示，包括用户输入模块、人体感应模块、时钟模块、电子开关模块、主芯片系统模块和微控制器，所述用户输入模块包括板载按键和遥控器，主要按键定义有向上、向下、向左、向右、确认、返回、电源键等常用按键，电源键作用是开关机，其他按键是操作数码相框使用的。

具体的，所述板载按键安装在机器上方便近距离操作，遥控器是远距离操作数码相框使用的，两者相互独立。

具体的，所述人体感应模块可以检测附近是否有人体移动，使用场景是数码相框在检测到有人靠近时可以播放一些特定的内容，也可以在人离开一段时间后数码相框自动进入待机或者关机状态，在电源适配器保持插入的状态下关机或者待机状态下有人靠近时数码相框会自动开机。

具体的，所述时钟模块为数码相框提供精确时间，提供定时器和闹钟功能，时钟芯片和主芯片通过IIC接口连接供主芯片读取时间、设置时间；时钟芯片和微控制器连接，设定的定时器和闹钟时间到后时钟芯片会输出低电平信号，此电平信号会被微控制器捕捉到然后打开主电源数码相框开机。

具体的，所述电子开关模块的电子开关部分由MOSFET加一些电阻电容器件组成，作为主电源的开关作用，由微控制器控制打开或者关闭，主芯片系统模块作为数码相框功能主体。

具体的，所述微控制器负责电源管理，用户按键信息、人体移动信息、时钟芯片中断信号的采集，和主芯片通讯。

具体的，所述板载按键接入微控制器的ADC引脚，各个按键采用不同的电阻分压，特别要求电源键的分压电阻为0欧姆确保微控制器处于睡眠状态时能用电源键唤醒；由微控制器采样ADC引脚上不同的电压来判断具体是哪个按键按下，微控制器再把按键输入信息通过UART端口发送到主芯片处理。

具体的，所述遥控器接到微控制器的外部中断脚，由微控制器解码遥控器并把遥控器按键信息通过UART端口发送到主芯片处理；人体感应模块和RTC中断信号输出脚分别接到微控制器的两个具有中断触发唤醒功能的GPIO口用于检查人体移动信号、RTC中断信号，这两个GPIO口需要具备中断触发唤醒功能主要是为了在关机状态下能够实现唤醒微控制器并打开主电源的操作。

具体的，所述微控制器和主控制芯片通过UART接口通讯，主要实现微控制器把用户端的按键信息、遥控操作信息、人体移动信息发送给主控制芯片响应处理。

具体的，所述微控制器在检测到用户关机的操作时会通知主控芯片执行自己的关机流程，关机流程执行完成以后主控芯片需要回复微控制器一端主系统关机流程已经执行完毕，微控制器收到回复以后才可以把主电源断开。

本实施例在使用时，微控制器可以解码遥控器，并把遥控器按键信息通过UART端口发送到主芯片处理，用户可通过遥控器远程向微控制器发出开机信号，由微控制器进行解码后发送到主芯片，主芯片根据信号进行响应开机的操作，人体感应模块可以人体存在情况，在人体远离一段时间后数码相框自动进入待机或者关机状态，在电源适配器保持插入的状态下关机或者待机状态下有人靠近时数码相框会自动开机，另外，用户可以通过按键或者遥控器操作数码相框，进入系统设置菜单闹钟时间子菜单输入时间保存设置，保存设置以后主芯片会把设置的时间通过IIC接口写入时钟芯片内部，当时间和设置的闹钟时间相等时，时钟芯片会输出中断信号给微控制器，时钟芯片会输入低电平信号，微控制器会根据此信号控制主电源数码相框关机，如果是在关机状态下发生闹钟报警事件将会触发系统开机，如果是开机状态下微控制器会把闹钟事件通过UART端口发送给主芯片，数码相框显示闹钟报警界面，在关机状态下，微控制器处于深度睡眠状态的状态，当相应的IO口状态发生改变时微控制器将被唤醒并进入正常工作状态。同时，微控制器可以检测到是被哪一个IO口触发唤醒的，也就是板载按键、遥控器、人体感应、闹钟事件触发的开机。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。