一种电子设备的开关机控制装置及系统的制作方法

1.本实用新型涉及开关控制技术领域，尤其涉及一种电子设备的开关机控制装置及系统。


背景技术：

2.随着电子技术的蓬勃发展，为了满足人们日益提升的需求，电子产品功能越来越复杂。为了实现更高层次的需求，有些电子产品中可能包含多个子设备。例如，现有的水处理设备中包含：水泵、过滤器、离子交换器等等。因此，可以根据电子产品的工作状态，调控各子设备。在某些特定场景下，可能仅需要电子产品中的某一个或者某几个子设备工作即可。一方面可以满足用户的不同需求，另一方面可以在满足用户需求的基础上节约能源。而现有的电子产品往往仅通过一个开关调控电子产品整体的工作状态，无法实现对各子设备的独立控制，以使电子产品处于不同的工作状态。
3.基于此，如何提供一种能够实现电子产品执行不同的工作状态的技术方案，成为亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种电子设备的开关机控制装置及系统，用以解决现有的开关机装置不能实现电子产品执行不同工作状态技术问题。
5.一方面，本技术实施例提供了一种电子设备的开关机控制装置，电子设备的主控模块连接有若干子设备，开关机控制装置分别与供电电源、电子设备的主控模块连接。开关机控制装置包括：第一开关模块、第二开关模块、电源控制模块、信号检测模块。第一开关模块的输出端、第二开关模块的输出端均与电源控制模块的输入端连接，用于为电源控制模块提供使能信号。信号检测模块的输入端与第一开关模块的输出端连接，信号检测模块的输出端与主控模块连接，用于生成检测信号并传输至主控模块。电源控制模块的输出端与主控模块连接，主控模块与电源控制模块的输入端连接。供电电源与电源控制模块的供电输入端、第一开关模块的输入端、第二开关模块的输入端连接，以为主控模块供电。
6.本技术实施例通过不同的开关模块，提供给电源控制模块使能信号，并提供主控模块相应的信号，使得主控模块控制相应的子设备。在一电子设备中，具有执行不同功能的子设备，用户可通过开关机控制装置，控制子设备的工作状态，进而满足用户想要不同子设备运行的需求，更能够在一定程度上，减少能源消耗。
7.在一种可能的实现方式中，开关机控制装置还包括：第三开关模块、直流电源。其中，第三开关模块与第二开关模块的类型不相同。第三开关模块的第一端与电源控制模块的输入端连接，用于为电源控制模块提供使能信号。且第三开关模块的第一端与直流电源连接，第三开关模块的第二端与供电电源连接，第三开关模块的第三端、第四端、第五端分别与主控模块连接。
8.在一种可能的实现方式中，第三开关模块为直流电源模块，直流电源模块包括充
电管理芯片、第二电阻、第三电阻、第七电容、第三十电阻。充电管理芯片的第一端连接第三十电阻的一端。第三十电阻的另一端连接充电管理芯片的第二端。充电管理芯片的第三端作为第三开关模块的第一端，并连接直流电源，充电管理芯片的第四端连接第七电容的一端，并作为第三开关模块的第二端。充电管理芯片的第五端连接第三电阻的一端以及主控模块的第三端。充电管理芯片的第六端连接第二电阻的一端以及主控模块的第四端。第二电阻的另一端连接第三电阻的另一端，并连接主控模块的第一端。
9.在一种可能的实现方式中，电源控制模块包括：电源管理芯片、第十二电容。电源管理芯片的第一端连接供电电源。电源管理芯片的第二端作为电源控制模块的输入端。电源管理芯片的第三端连接第十二电容的一端，连接点作为电源控制模块的输出端，电源控制模块的输出端与主控模块的第一端连接。
10.在一种可能的实现方式中，第一开关模块为轻触开关模块，轻触开关模块包括轻触开关、第十电阻、第十八电阻。轻触开关的第一端作为第一开关模块的输出端，轻触开关的第二端连接第十电阻的一端以及第十八电阻的一端。第十电阻的另一端连接供电电源。
11.在一种可能的实现方式中，信号检测模块包括：第三场效应晶体管、第五电阻、第七电阻。第三场效应晶体管的漏极与第五电阻的一端连接，并作为信号检测模块的输出端，信号检测模块的输出端与主控模块的第二端连接。第五电阻的另一端连接主控模块的第一端。第七电阻的一端连接第三场效应晶体管的栅极，并作为信号检测模块的输入端。第七电阻的另一端连接第三场效应晶体管的源极。
12.在一种可能的实现方式中，第二开关模块为机械按键模块，机械按键模块包括延时单元、机械按键开关、第四电阻。第四电阻的一端连接供电电源，第四电阻的另一端连接机械按键开关的第一端。机械按键开关的第二端连接延时单元的第一端。其中，在机械按键开关触发的情况下，延时单元形成脉冲电流。延时单元的第二端作为第二开关模块的输出端。
13.在一种可能的实现方式中，延时单元包括：第五稳压二极管、第十电容、第十四电阻、第十五电阻。第五稳压二极管的负极连接第十电容的一端以及第十四电阻的一端，并作为延时单元的第一端。第五稳压二极管的正极连接第十电容的另一端以及第十五电阻的一端，并作为延时单元的第二端。
14.另一方面，本技术实施例还提供了一种电子设备的开关机控制系统，开关机控制系统包括：开关机控制装置、电子设备、供电电源。电子设备的主控模块连接有若干子设备，开关机控制装置分别与供电电源、电子设备的主控模块连接。开关机控制装置为上述实施例中的任一实施例的开关控制装置。
15.本技术实施例通过开关机控制装置，以及不同的开关模块，使得电子设备的主控模块控制相应的子设备，实现了电子设备工作状态的变换。电子设备执行不同的工作状态，可以满足用户想要电子设备的不同子设备运行的需求，更能够在一定程度上，减少能源消耗。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
17.图1为本技术实施例提供的电子设备的开关机控制装置的一种结构示意图；
18.图2为本技术实施例提供的电子设备的开关机控制装置的另一种结构示意图；
19.图3为本技术实施例提供的开关机控制装置的电源控制模块的一种电路结构示意图；
20.图4为本技术实施例提供的开关机控制装置的第一开关模块的一种电路结构示意图；
21.图5为本技术实施例提供的开关机控制装置的信号检测模块的一种电路结构示意图；
22.图6为本技术实施例提供的开关机控制装置的第二开关模块的一种电路结构示意图；
23.图7为本技术实施例提供的开关机控制装置的第三开关模块的一种电路结构示意图；
24.图8为本技术实施例提供的一种电子设备的开关机控制系统的结构示意图。
具体实施方式
25.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.随着电子技术蓬勃发展，电子产品功能越来越复杂，有些电子产品可能包含多个子设备，通过多个子设备相互配合工作，满足用户的需求。用户在实际使用过程中，可能只需要电子产品中某一个或某几个子设备进行工作，并不需要电子产品中的所有子设备共同工作。
27.针对上述技术问题，本技术提供了一种电子设备的开关机控制装置及系统，通过开关机控制装置实现电子产品执行不同工作状态的功能。同时，使得电子产品可以在满足用户需求的基础上，节省能源的消耗。
28.下面通过附图对本技术实施例提出的技术方案进行详细描述。
29.图1为本技术实施例提供的一种电子设备的开关机控制装置示意图。如图1所示，开关控制装置100连接供电电源200、电子设备300的主控模块301。开关机控制装置100包括：第一开关模块101、第二开关模块102、电源控制模块103、信号检测模块104。
30.供电电源200连接第一开关模块101，第一开关模块101的输出端连接电源控制模块103的输入端，第一开关模块101可以为电源控制模块103提供使能信号。供电电源200连接电源控制模块103的供电输入端，电源控制模块103的输出端连接主控模块301，用于给主控模块301供电。电源控制模块103的输入端连接主控模块301，通过主控模块301，电源控制模块103可以获得稳定持续的使能信号。
31.第一开关模块101的输出端连接信号检测模块104的输入端，信号检测模块104的输出端连接主控模块301，可以将信号检测模块104生成的检测信号传输至主控模块301，主控模块301可以根据检测信号控制电子设备300相应的子设备。供电电源200连接第二开关模块102，第二开关模块102连接电源控制模块103的输入端，用于为电源控制模块103提供
使能信号。
32.其中，信号检测模块104产生的检测信号传输到主控模块301后，主控模块301可以根据检测信号以及预设的指令，控制相应的子设备工作。本技术对于主控模块301的预设指令、控制指令以及子设备数量等，不作限定。
33.在本技术实施例中，电子设备300的主控模块301为单片机，其中单片机的型号可以为stm32f030k6t6。
34.在本技术实施例中，主控模块301第一端为主控模块301的供电输入端口，第二端、第三端、第四端可以为主控模块301的不同io端口，进行信号的接收，主控模块301的输出io端口连接电源控制模块103的输入端。
35.以单片机的型号可以为stm32f030k6t6为例，主控模块第一端为引脚17vdd,主控模块的第二端、第三端、第四端、主控模块的输出io端口可以为引脚6
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引脚15、引脚18
‑
引脚30中的不同的io端口。
36.通过上述技术方案，电源控制模块103可以接收使能信号，以使供电电源为主控模块301供电，并且在触发第一开关模块101后，与第一开关模块101连接的信号检测模块104生成相应的检测信号并发送至主控模块301，主控模块301通过检测信号进而控制相应的子设备。在第二开关模块102触发、第一开关模块101未触发的情况下，供电电源200为主控模块301供电，主控模块301未接收到检测信号，此时主控模块301可以根据预设规则，控制相应的子设备工作。也就是说，电子设备300的主控模块301根据第一开关模块101与第二开关模块102的触发状态，进而实现对电子设备中的子设备的不同控制，以执行不同的工作状态。
37.例如，在一水处理设备可实现水泵、过滤器等功能，用户可能一段时间内，只运行其中一种功能，通过上述方案，用户可以只打开第一个开关，例如水泵开关，过滤器就不会工作。在需要过滤器工作时，用户打开第二个开关，则过滤器就可以开始工作了。通过多个开关，控制一个水处理设备切换或改变工作状态，即满足用户需求，又能够在特定场景中，减少能源消耗。
38.在本技术的一些实施例中，开关机控制装置还可以包括第三开关模块，如图2所示：
39.开关机控制装置400包括第三开关模块401、电源控制模块402、第一开关模块403、信号检测模块404、第二开关模块405。其中，电源控制模块202、第一开关模块403、信号检测模块404、第二开关模块405、供电电源500、电子设备600的主控模块601，模块之间的连接关系与上述图1中连接关系相同，在此不再重复描述，本实施例用于阐述开关控制装置400的第三开关模块401、电源控制模块402、供电电源500、主控模块601及直流电源700的连接关系。
40.第三开关模块401的第一端连接直流电源700以及电源控制模块402的输入端。第三开关模块401的第二端连接供电电源500，第三开关模块401连接主控模块601。具体的，第三开关模块401的第三端、第四端、第五端连接主控模块601，为主控模块601供电，并提供相应的信号，以使主控模块601控制相应的子设备。
41.由本领域技术人员可知的是，第三开关模块与第一开关模块、第二开关模块之间相互独立进行工作。
42.在本技术的一些实施例中，开关机控制装置中的电源控制模块可以接收使能信号，并给主控模块供电，电源控制模块的电路如图3所示：
43.电源控制模块800电路包括电源管理芯片u4、第十二电容。其中，电源管理芯片u4的型号可以为adp151aujz
‑
3.3
‑
r7，第十二电容c12的型号可以为c0402。
44.电源管理芯片u4的引脚1连接供电电源，电源管理芯片u4的引脚5连接第十二电阻c12的一端，并且电源管理芯片u4的引脚5连接第十二电阻c12的一端的连接点连接主控模块的第一端，用于给主控模块供电。电源管理芯片u4的引脚3作为电源控制模块800的输入端。其中，电源管理芯片u4的引脚1为电源管理芯片u4的第一端，电源管理芯片u4的引脚3为电源管理芯片u4的第二端并作为电源控制模块800的输入端，电源管理芯片u4的引脚5为电源管理芯片u4的第三端。
45.此外，电源管理芯片u4的引脚3连接有第二稳压二极管d2、第三稳压二极管d3、第四稳压二极管d4、第七稳压二极管d7、第十二电容c12、第十六电阻r16、第十七电阻r17。其中，第二稳压二极管d2、第三稳压二极管d3、第四稳压二极管d4、第七稳压二极管d7的作用是避免不同使能信号的相互影响。
46.具体地，电源管理芯片u4的引脚3分别连接第二稳压二极管d2的负极、第三稳压二极管d3的负极、第四稳压二极管d4的负极、第七稳压二极管d7的负极。第七稳压二极管d7的正极连接第十六电阻r16的一端及第十七电阻的一端。第三开关模块的直流电源接入后，需要经过第十六电阻r16、第十七电阻r17的分压后，再使外部直流电输入至电源管理芯片u4的第三引脚，避免了直流电源的电压过高，损坏电源管理芯片u4。
47.第二稳压二极管d2的正极连接第一开关模块，所述第三稳压二极管d3的正极连接主控模块，所述第四稳压二极管d4的正极连接第二开关模块，第十六电阻r16的另一端连接第三开关模块，以使电源管理芯片u4接收来自第一开关模块的输出端butn_buck_en、主控模块的第一端mcu_buck_en、第二开关模块的输出端switch_buck_en、第三开关模块的第一端pwr_in的使能信号。当电源控制模块800的输入端接收了使能信号，电源管理芯片u4的引脚3为高电平，电源管理芯片u4的引脚5输出电压至主控模块的第一端。
48.本技术的一些实施例中，第一开关模块可以为轻触开关模块，如图4所示，轻触开关模块包括轻触开关sw1、第十电阻r10、第十八电阻r18。第十电阻r10的阻值可以为100kω，第十八电阻r18的阻值可以为200kω，轻触开关sw1的型号可以为k2
‑
1806sa。
49.轻触开关sw1的引脚5连接第二稳压二极管d2的正极，还连接信号检测模块的输入端。轻触开关sw1的引脚6与第十电阻r10的一端以及第十八电阻r18的一端连接，第十电阻r10的另一端连接供电电源。
50.在实际使用中，轻触开关sw1的按键按下后，轻触开关sw1的引脚5与引脚6短接，供电电源的电流经过第十电阻r10、第十八电阻r18的分压后，再流经第二稳压二极管d2，给电源管理芯片u4的引脚3提供高电平。
51.本技术的一些实施例中，信号检测模块的电路图，如图5所示：
52.信号检测模块包括第三场效应晶体管n3、第五电阻r5、第七电阻r7。其中，第五电阻r5的阻值可以是10kω，第七电阻r7的阻值可以是100kω。第三场效应晶体管n3的漏极d连接第五电阻r5的一端，并作为信号检测模块的输出端，连接主控模块的第二端。第五电阻r5的另一端连接主控模块的第一端，第七电阻r7的一端连接第三场效应晶体管的栅极g，作
为信号检测模块的输入端，还连接第一开关模块的输出端butn_buck_in，第七电阻r7的另一端连接第三场效应晶体管n3的源极。
53.在第一开关模块的输出端butn_buck_in为高电平时，信号检测模块的输入端为高电平，第三场效应晶体管n3会导通，第三场效应晶体管n3的漏极g会出现低电平，并发送给主控模块的第一端一低电平检测信号，主控模块收到第三场效应晶体管n3的输出端butn_dect低电平的检测信号，从而主控模块根据检测信号及预设指令，控制相应的子设备。
54.在本技术的一些实施例中，第二开关模块可以为机械按键模块，机械按键模块的电路如图6所示，机械按键模块包括：延时单元900、机械按键开关sw2、第四电阻r4。其中，第四电阻的阻值为10kω。
55.第四电阻r4的一端连接电源，第四电阻r4的另一端连接机械按键开关sw2的第四引脚。机械按键开关sw2的第三引脚连接延时单元900的第一端，延时单元900的第二端作为第二开关模块的输出端switch_buck_en，连接电源控制模块中第四稳压二极管d4的正极。
56.进一步地，延时单元900包括第五稳压二极管d5、第十电容c10、第十四电阻r14、第十五电阻r15。其中，第十电容c10的型号可以为c0402，第十四电阻r14的阻值可以为10kω，第十五电阻r15的阻值可以为200kω。第五稳压二极管d5的负极连接第十电容c10的一端以及第十四电阻r14的一端，并作为延时单元900的第一端；第五稳压二极管d5的正极连接第十电容c10的另一端以及第十五电阻r15的一端，并作为延时单元的第二端。
57.在实际使用过程中，机械按键开关sw2闭合的情况下，即机械按键开关sw2中的第三引脚及第四引脚短接，电源电压在第四电阻r4及第十四电阻r14的分压后，第十电容c10的两端为电源电压的一半，第十电容c10两端又通过第五稳压二极管d5的连接，形成一放电回路。在阻值较大的第十五电阻r15的缓慢放电下，第十电容c10的另一端将缓慢变成低电平，从而使延时单元ys输出一脉冲波型的电信号。在主控模块通电，并且未收到检测信号，也判定不是第三开关模块触发的情况下，主控模块可以认定第二开关模块被触发。
58.在本技术的一些实施例中，第三开关模块可以为直流电源模块，直流电源模块的电路如图7所示，直流电源模块包括充电管理芯片u6、第二电阻r2、第三电阻r3、第七电容c7、第三十电阻r30。其中，充电管理芯片u6的参考电流iref为120ma，其型号可以为tp4056，第二电阻r2的阻值为10kω，第三电阻r3的阻值为10kω，第七电容c7的型号可以为c0402，第三十电阻r30的阻值可以为10kω。
59.充电管理芯片u6的引脚2作为充电管理芯片u6的第一端，连接第三十电阻r30的一端，充电管理芯片u6的引脚3连接第三十电阻r30的另一端。充电管理芯片的引脚4作为第三开关模块的第一端pwr_in，连接直流电源，并且连接电源控制模块中第十六电阻r16的另一端。充电管理芯片u6的引脚5连接第七电容c7的一端，并作为第三开关模块的第二端，连接供电电源。
60.充电管理芯片u6的引脚6分别连接第三电阻r3的一端、主控模块的第三端；充电管理芯片u6的第七引脚分别连接第二电阻r2的一端、主控模块的第四端；第二电阻r2的另一端连接第三电阻r3的另一端，并连接主控模块的第一端。
61.具体地，在直流电源通电后，第三开关模块的第一端pwr_in为电源控制模块提供使能信号，并且充电管理芯片u6的引脚5可以输出充电电流，给供电电源充电，保证供电电源持续有电的状态，以支持开关机控制装置的正常工作。充电管理芯片u6可以生成两个状
态信号并通过充电管理芯片u6的引脚6、引脚7，发送到主控模块。
62.在直流电源未通电的情况下，充电管理芯片u6的引脚6为低电平、引脚7为高电平，在直流电源通电后，充电管理芯片u6的引脚6转换为高电平、引脚7转换为低电平。主控模块根据充电管理芯片u6的引脚6、引脚7的状态，判断直流电源是否接入，从而控制相应的子设备。
63.还需要说明的是，第二开关模块可以与第一开关模块采用相同的轻触开关模块。第二开关模块也可以采用与第三开关模块相同的直流电源模块，与第一开关模块相互配合实现开关机控制。本技术对于多个开关组合，主控模块可以判定哪一开关触发的情况下，对于设定的开关数量不作限定。
64.基于此，上述方案中，信号检测模块的信号与充电管理芯片发送给主控模块的信号，可以使主控模块区分两个开关模块，进而能够区分第三个开关模块。通过开关机控制装置，实现了对电子设备的不同工作状态的控制，进而满足了用户的需求以及节省了能源。
65.本技术实施例还提供了一种电子设备的开关机控制系统，该系统包括开关机控制装置、电子设备、供电电源，开关机控制装置分别与供电电源、电子设备的主控模块连接如图8所示，开关机控制装置为上述实施例中任一实施例的开关机控制装置。
66.本技术中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于电子设备的开关机控制系统而言，由于其基本相似于电子设备的开关机控制装置实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
67.还需要说明的是，本技术实施例中的电子设备的开关机控制装置与电子设备的开关机控制系统是一一对应的，因此电子设备的开关机控制系统也具有与其对应的电子设备的开关机控制装置类似的有益效果，因此这里不再赘述电子设备的开关机控制系统的有益效果。以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。