一种轻触开关草坪灯控制芯片的制作方法

1.本发明属于照明电路技术领域，涉及一种轻触开关草坪灯控制芯片。


背景技术：

2.随着经济的发展，资源丰富、免费使用又无需运输的，且对环境无任何污染的可再生资源太阳能越来越受到人们的青睐，尤其是公园、广场、户外广告灯等户外照明，其使用太阳能补充能源及控制方式越来越多，这样能充分利用当前的可持续能源，同时也大大节省了传统能源的消耗，降低污染的排放。
3.白天，太阳能板借助太阳能对电池进行充电，夜晚停止充电后，电池开始放电，维持led的照明。在实际使用过程中，太阳能板接受光照后，当检测到其电压大于内部设定电压后，默认进入光控状态，进而将led输出关断，仅进行充电应用；当太阳能板不再接收到光照后，随着其电压小于内部设定电压后，供电电源开始供电，led输出开启。
4.在实际使用太阳能led照明应用时，由于考虑到运输与长时间存储特性，客户往往偏向于使用上电不亮灯的产品，这样可以最大的节省功耗。但同时这也要求提供相应的解锁模式，尤其在无开关控制的应用中。
5.现有技术中通常采用两种解锁方式，一种是有开关应用时，采用在电池的输出端口(bat端口)处串接一个开关按键解锁；另一种无开关应用时，常常采用光控方式，即通过检测cds引脚大于内部设定电压后，对太阳能应用芯片解锁。
6.然而，上述的两种应用均会有一个问题，当夜间将led关闭时，收到车灯或手电筒等光源时，会进行误触发，进而将led开启；此外，上述的两种解锁方式应用时，充电回路没有办法工作。因此，也业界急需轻触开关草坪灯控制芯片，其可以在需要的时候开启负载led灯。


技术实现要素：

7.为解决的上述技术问题，本发明提出一种轻触开关草坪灯控制芯片，其技术方案如下：
8.一种轻触开关草坪灯控制芯片，其包括内部电路和外围电路；所述内部电路包括充电控制及光控解锁模块、轻触开关、轻触按键模块、上电锁定电路模块和驱动电路模块；所述外围电路包括负载、电池及太阳能板；所述充电控制及光控解锁模块连接在端口sol和端口bat之间，当所述电池对所述负载放电时，所述充电控制及光控解锁模块输出信号unlock给所述上电锁定电路模块进行解锁；所述电池连接在所述端口bat和接地端之间；所述轻触开关连接在端口touch和接地端之间；所述太阳能板连接在所述端口sol和接地端之间；所述轻触按键模块接收所述端口touch输入的信号，输出第一解锁信号给所述上电锁定电路模块和驱动电路模块；所述充电控制及光控解锁模块根据所述端口sol和端口bat间的电压差，输出信号unlock给所述上电锁定电路模块，所述上电锁定电路模块根据第一解锁信号和信号unlock输出第二解锁信号；所述驱动模块根据所述第一解锁信号和/或所述第
二解锁信号，控制所述负载的启闭。
9.进一步地，所述的充电控制及光控解锁模块包括比较器和p晶体管，所述比较器的负输入端接端口sol，所述比较器的正输入端接端口bat，所述比较器的输出端接所述p晶体管的栅极，所述p晶体管的栅极源极接端口sol，漏极接接端口bat；当sol>bat时，所述比较器的输出端输出信号unlock电平为低，所述p晶体管导通，所述太阳能板对所述电池进行充电；当sol＜bat时，信号unlock电平为高，所述p晶体管关断，所述太阳能板停止对所述电池进行充电，所述电池对所述负载放电。
10.进一步地，所述的轻触按键模块包括依次相连的第一触发器、第二触发器和第三触发器，所述第一触发器、第二触发器和第三触发器的重置端reset连接在一起，用于接收所述轻触开关发送的触发信息key；所述第一触发器的clk端接时钟脉冲信号；当所述触发信息key的时长达到一定阈值时，所述产生第二触发器产生向所述上电锁定电路模块发送触发信号key0，并且根据所述触发信号key0的发送次数排序，通过所述第三触发器给所述驱动电路模块发送启闭控制信号key1；其中，所述第一解锁信号包括触发信号key0和启闭控制信号key1。
11.进一步地，所述的上电锁定电路模块包括反相器、与逻辑门和第四触发器；所述反相器输出信号unlock的反向信号，所述与逻辑门接收所述轻触按键模块发出的所述触发信息key和所述充电控制及光控解锁模块输出的信号unlock输出一启动信号，所述第四触发器的重置端reset接收所述启动信号，所述第四触发器的clk端接收触发信号key0，输出第二解锁信号。
12.从上述技术方案可以看出，本发明的轻触开关草坪灯控制芯片，应用于一种轻触开关草坪灯系统在充电回路中也可以工作，且其通过上电锁定后，该芯片可保证极低的功耗，进而可以保证长时间存储；此外，其通过该解锁功能及按键功能可在使用时随时开启led并保证运输中不因外接干扰而造成led突然亮的问题。
附图说明
13.图1所示为本发明实施例中轻触开关草坪灯控制芯片的功能框图
14.图2所示为本发明实施例中充电控制及光控解锁功能模块的电路示意图
15.图3所示为本发明实施例中轻触按键功能模块的电路示意图
16.图4所示为本发明实施例中轻触按键功能模块的波形示意图
17.图5所示为本发明实施例中上电锁定模块的电路示意图
18.图6所示为本发明实施例中上电锁定解锁模块的波形示意图
具体实施方式
19.下面结合附图1
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6，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
20.请参阅附图1，图1所示为本发明实施例中轻触开关草坪灯控制芯片的功能框图。如图1所示，该控制芯片包括内部电路和外围电路；所述内部电路包括充电控制及光控解锁模块、轻触开关、轻触按键模块、上电锁定电路模块和驱动电路模块；所述外围电路包括负载、电池及太阳能板；所述充电控制及光控解锁模块连接在端口sol和端口bat之间，当所述电池对所述负载放电时，所述充电控制及光控解锁模块输出信号unlock给所述上电锁定电
路模块进行解锁；所述电池连接在所述端口bat和接地端之间；所述轻触开关连接在端口touch和接地端之间；所述太阳能板连接在所述端口sol和接地端之间。
21.所述轻触按键模块接收所述端口touch输入的信号，输出第一解锁信号给所述上电锁定电路模块和驱动电路模块；所述充电控制及光控解锁模块根据所述端口sol和端口bat间的电压差，输出信号unlock给所述上电锁定电路模块，所述上电锁定电路模块根据第一解锁信号和信号unlock输出第二解锁信号；所述驱动模块根据所述第一解锁信号和/或所述第二解锁信号，控制所述负载的启闭。
22.请参阅图2，图2所示为本发明实施例中充电控制及光控解锁功能模块的电路示意图。如图2所示，该充电控制及光控解锁模块包括比较器和p晶体管，所述比较器的负输入端接端口sol，所述比较器的正输入端接端口bat，所述比较器的输出端接所述p晶体管的栅极，所述p晶体管的栅极源极接端口sol，漏极接接端口bat；通过检测sol与bat电压，可以确定该太阳能板对电池是处于充电或放电状态。
23.所述的充电控制及光控解锁模块包括比较器和p晶体管，所述比较器的负输入端接端口sol，所述比较器的正输入端接端口bat，所述比较器的输出端接所述p晶体管的栅极，所述p晶体管的栅极源极接端口sol，漏极接接端口bat；当sol>bat时，所述比较器的输出端输出信号unlock电平为低，所述p晶体管导通，所述太阳能板对所述电池进行充电；当sol＜bat时，信号unlock电平为高，所述p晶体管关断，所述太阳能板停止对所述电池进行充电，所述电池对所述负载放电。
24.请参阅图3，图3所示为本发明实施例中轻触按键功能模块的电路示意图。如图3所示，所述轻触按键功能模块包括依次相连的第一触发器、第二触发器和第三触发器；所述第一触发器、第二触发器和第三触发器的重置端reset连接在一起，用于接收所述轻触开关发送的触发信息key；所述第一触发器的clk端接时钟脉冲信号。
25.当所述触发信息key的时长达到一定阈值时，所述产生第二触发器产生向所述上电锁定电路模块发送触发信号key0，并且根据所述触发信号key0的发送次数排序，通过所述第三触发器给所述驱动电路模块发送启闭控制信号key1；其中，所述第一解锁信号包括触发信号key0和启闭控制信号key1。
26.其中，当外部key键未被按压操作时，控制芯片内部有功能上拉作用，其内部产生一个固定振荡信号，通过d触发器检测所述触发信息key为低电平开始时间和所述触发信息key的时长是否达到一定阈值的判断，从而起到按键防抖作用，以避免干扰信号造成误触发问题。
27.也就是说，如果所述触发信息key的时长很短，不满足设定的内部时间阈值，则该次触发信息key是误触发，是无效的按压情况，此时，第二触发器不会产生触发信号key0；否则，第二触发器产生触发信号key0，按键功能默认进行功能切换。
28.请结合图3参阅图4，图4所示为本发明实施例中轻触按键功能模块的波形示意图。如图4所示，从上到下依次包括触发信息key波形、时钟脉冲clk波形、触发信号key0波形和启闭控制信号key1波形。
29.当key按键功能没有启动(off状态)时，触发信息key波形为高电平，当key按键功能启动或误触发(on状态)时，触发信息key波形为低电平。此时分两种状态：key按键低电平时间小于时钟脉冲信号clk周期时，表示key键未进行任何操作，只有当key按键低电平时间
超过时钟脉冲信号clk周期时，key按键进行了按键操作。
30.从图3可以看出，触发信息key有三次低电平出现，第一个低电平的时长较短，几乎同时钟脉冲clk波形的一个周期相同，假设阈值时大于等于2个脉冲信号的话，第一个低电平是误操作或抖动，第二个低电平和第三个低电平是有效的key按键触动信号，即可以输出触发信号key0和启闭控制信号key1。
31.请参阅图5，图5所示为本发明实施例中上电锁定模块的电路示意图。如图5所示，所述的上电锁定电路模块包括反相器、与逻辑门和第四触发器；所述反相器输出信号unlock的反向信号，所述与逻辑门接收所述轻触按键模块发出的所述触发信息key和所述充电控制及光控解锁模块输出的信号unlock输出一启动信号，所述第四触发器的重置端reset接收所述启动信号，所述第四触发器的clk端接收触发信号key0，输出第二解锁信号。
32.具体地，当检测到key0上电时初始信号，经第四d触发器构成的锁存器，可将输出信号off锁存为高电平，当再次遇到key键信号或光控unlock信号后可对off信号进行解锁，进而实现上电锁定，实现按键及光控解锁的功能。
33.请参阅图6，图6所示为本发明实施例中上电锁定解锁模块的波形示意图。如图6所示，当上电工作后，输出off状态始终为高电平，只有当unlock切换或者key再次进行操作后才进行解锁。
34.综上所述，通过采用本发明方案，可通过外部连接nmos管、led灯及电源实现草坪灯控制应用。
35.以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。