无需MCU控制的落水开关触发保持电路的制作方法

无需mcu控制的落水开关触发保持电路
技术领域
1.本发明涉及落水检测技术领域，特别是涉及一种无需mcu控制的落水开关触发保持电路。


背景技术：

2.目前的落水开关电路的通行做法是，利用双触点(探针)进行落水检测，由于河水、海水等不是纯水，因而不是绝缘体，实现触点的导通(相当于在两触点间连接了一个大电阻)。利用这一点，当触点在水下方后，可以使落水开关的控制电路闭合，从而产生控制信号。
3.直接使用这个控制信号控制落水开关的通断，可以实现触点(探针)在水下时落水开关的闭合。但是这种做法的缺点是，落水触点(探针)需要一直保持在水面以下，一旦触点(探针)离开水面，落水开关便重新断开，无法实现开关触发一次开关闭合，不论后续触点是否离开水面，开关始终保持闭合状态，直至按下复位开关的功能。
4.另一种做法是，将前述控制信号作为落水检测信号，后端mcu进行采样，利用这个落水信号，通过mcu进行控制，实现落水开关的自锁，即离开水面，开关仍然处于闭合状态。这种做法的缺点在于，后级mcu必须一直工作，由于设备通常由电池供电，在没有落水时设备会一直消耗电池电量，降低设备待机时间。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是提供一种无需mcu控制的落水开关触发保持电路，能够利用分立链路实现落水后，落水开关自锁闭合。
6.为解决上述技术问题，本发明提供了一种无需mcu控制的落水开关触发保持电路，所述电路包括：触点电路、第一电平反相电路、第二电平反相电路、复位电路及电源电路，其中，触点电路采用双触点结构，根据两个触点之间是否导通触发后级电路；第一电平反相电路与第二电平反相电路相互级联，均用来实现电平反相，且第二电平反相电路的输出端连接至第一电平反相电路的输入端；第一电平反相电路的输出端连接至电源电路的输入端。
7.在一些实施方式中，触点电路包括：触点a、触点b、第五电阻r5、第六电阻r6、第三cmos q3，且第三cmos q3为nmos，其中，第五电阻r5的一端与触点a连接，另一端连接至电源vcc_sctl_in；第六电阻r6的一端与触点b连接，另一端接地；第三cmos q3的源极接地，栅极连接至触点b，漏极连接至第一电平反相电路的输入端。
8.在一些实施方式中，第一电平反相电路包括：第一电阻r1、第三电阻r3、第一集成双路场效应管q1，第一集成双路场效应管q1集成有一个nmos及一个pmos，其中，第一电阻r1的一端连接电源vcc_sctl_in，另一端连接pmos的源极；第三电阻r3的一端连接电源vcc_sctl_in，另一端连接nmos与pmos的栅极；nmos与pmos的漏极连接第一电平反相电路的输出端(dc_on)；nmos与pmos的栅极均连接至第一电平反相电路的输入端；nmos的源极接地。
9.在一些实施方式中，第二电平反相电路包括：第二电阻r2及第二集成双路场效应
管q2，第二集成双路场效应管q2集成有nmos与pmos，其中，第二电阻r2的一端连接电源vcc_sctl_in，另一端连接pmos的源极；nmos与pmos的栅极均连接至第二电平反相电路的输入端(dc_on)；nmos与pmos的漏极均连接至第一电平反相电路的输入端；nmos的源极接地。
10.在一些实施方式中，电源电路包括：第四电阻r4、第四cmos q4及第五cmos q5，且第四cmos q4为nmos，第五cmos q5为pmos，其中，第四电阻r4的一端连接至电源vcc_sctl_in，另一端接第五cmos q5的栅极；第四cmos q4的栅极连接第二电平反向电路的输入端(dc_on)，源极接地，漏极连接至第五cmos q5的栅极；第五cmos q5的源极连接至电源vcc_sctl_in，漏极为系统供电输出。
11.在一些实施方式中，电源电路包括：第一按键开关s1，其中，第一按键开关s1的一端连接至第二电平反向电路的输入端(dc_on)，另一端接地。
12.采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
13.有效的利用双电平反相电路组成自锁稳态电路，实现在无mcu的情况下，完成落水检测，并控制后级电源开关开启，从而实现超低功耗下的落水检测及落水开关闭合自锁功能。
附图说明
14.上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
15.图1是落水检测自锁开关的组成框图；
16.图2是落水检测自锁开关的原理图。
具体实施方式
17.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
18.一种无需mcu控制的落水开关触发保持电路：包括电平反相电路、初始态信号、触点电路、落水开关控制信号、复位电路及可控电源电路。所述电平反相电路负责组成稳态电路。所述初始状态信号负责将稳态电路初始化，并将其稳定在“高低高”的状态。所述触点电路负责双触点落水导通后，产生触发信号，将稳态电路调整为“低高低”的状态。所述落水开关控制信号为后级可控电源电路的控制信号，高电平有效(导通)，取两级反相电路的中间级信号，即“低高低”状态时为高，“高低高”状态时为低。所述可控电源电路负责为系统供电，受落水开关控制信号控制，高电平导通，低电平关断。所述复位电路负责在设备离开水面后，按下开关，将电路的“低高低”的稳定态中的“高”电平拉低，使电路重新恢复至“高低高”的初始状态。
19.两级电平反相电路级连可以实现“高低高”或“低高低”两种稳定状态；
20.初始态信号施加于上述电平反相电路后，可保持此电路稳定态初始化为“高低高”的稳定状态；
21.负责将设备落水的状态转换为触发信号(低电平信号)，改变稳态电路的状态，使其从“高低高”变换为“低高低”；
22.落水开关控制信号为稳态电路中间级信号，初始态为“低”，此时后级电源关断；设
备落水后，此信号变为“高”，使后级电源打开；
23.受控于落水开关控制信号，控制端低电平关断，高电平导通，导通后实现系统供电。
24.复位电路负责在设备离开水面后，按下开关，将电路的“低高低”的稳定态中的“高”电平拉低，使电路重新恢复至“高低高”的初始状态；
25.本发明采用如下技术方案：
26.一种无需mcu控制的落水开关触发保持电路，包括电平反相电路、初始态信号、触点电路、落水开关控制信号、复位电路及可控电源电路。其中：
27.所述电平反相电路由一个p型场效应管与一个n型场效应管组成，实现输入电平的反相(高低电平变换)；
28.所述反相电路，输入输出端首尾连接，形成闭环反馈电路，可实现“高低高”或者“低高低”的稳定状态电路；
29.所述初始状态信号负责给上述闭环反馈电路一个上电初始状态，本方案选择初始态为高电平，实现闭环反馈电路保持“高低高”的稳定状态；
30.所述触点电路负责在设备触点落水后，产生一个“地”信号(低电平信号)，将闭环反馈电路的状态由“高低高”改变为“低高低”的稳定态，落水前，此电路不导通，相当于断路，不影响闭环反馈电路的初始状态；
31.所述落水开关控制信号为后级可控电源电路的控制信号，高电平有效(导通)；
32.所述落水开关控制信号从闭环反馈电路稳定态时，两个反相电路中间取信号，当闭环反馈电路稳定态为“高低高”时，落水开关控制信号电平为“低”，可控电源电路断开；反之，当闭环反馈电路稳定态为“低高低”时，落水开关控制信号电平为“高”，可控电源电路导通；
33.所述可控电源电路为系统的供电通路，由落水开关控制信号控制通断，实现设备落水后的系统供电；
34.所述复位电路为一个按键开关，在设备离开水面后，按下开关，将电路的“低高低”的稳定态中的“高”电平拉低，使电路重新恢复至“高低高”的初始状态；
35.本发明的技术方案有效的利用双电平反相电路组成自锁稳态电路，实现在无mcu的情况下，完成落水检测，并控制后级电源开关开启，从而实现超低功耗下的落水检测及落水开关闭合自锁功能。
36.本发明的优点在于在不使用mcu控制的情况下，利用分立链路实现落水后，落水开关自锁闭合，即使触点(探针)再次离开水面也可维持落水开关闭合状态，直至按下复位按键，可以实现超低功耗下的落水检测及落水开关自锁闭合。
37.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。