本發(fā)明涉及電測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙按鍵復(fù)用的硬啟動(dòng)備用電池供電系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

在電力集抄系統(tǒng)的應(yīng)用中，為了使儀表在掉電后可以查詢(xún)內(nèi)部數(shù)據(jù)信息，用備用電池供電，常常先使儀表進(jìn)入睡眠狀態(tài)模式，采用按鍵中斷的方式來(lái)喚醒，一方面其程序處理復(fù)雜，另一方面低功耗設(shè)計(jì)的睡眠狀態(tài)模式依舊會(huì)消耗備用電池，使得備用電池過(guò)早的失效，故設(shè)計(jì)一種使用儀表的雙按鍵同時(shí)按下來(lái)硬啟動(dòng)備用電池供電，使儀表的按鍵達(dá)到了復(fù)用的目的，當(dāng)儀表掉電后處于完全掉電狀態(tài)，不存在消耗電池供電電量的情況，延長(zhǎng)了電池供電的使用時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，找到一種雙按鍵復(fù)用的硬啟動(dòng)備用電池供電系統(tǒng)，延長(zhǎng)電池供電的使用時(shí)間。

為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明一種雙按鍵復(fù)用的硬啟動(dòng)備用電池供電系統(tǒng)，用于儀表，包括雙按鍵復(fù)用模塊、供電控制模塊和用于控制備用電池開(kāi)啟與關(guān)斷的電源切換供電模塊，所述雙按鍵復(fù)用模塊檢測(cè)到儀表上的特定兩個(gè)按鍵同時(shí)按壓時(shí)，控制電源切換供電模塊開(kāi)啟儀表備用電池，同時(shí)觸發(fā)供電控制模塊控制電源切換供電模塊保持備用電池的開(kāi)啟狀態(tài)；所述供電控制模塊接收儀表的供電/掉電信號(hào)，若接收的供電/掉電信號(hào)為供電信號(hào)，則控制電源切換供電模塊關(guān)斷備用電池。

優(yōu)選的，所述兩個(gè)按鍵分別為儀表的上翻屏按鍵和下翻屏按鍵。采用儀表的上翻屏按鍵和下翻屏按鍵作為控制按鈕，使用更為簡(jiǎn)便，且不易誤觸發(fā)。

優(yōu)選的，所述雙按鍵復(fù)用的硬啟動(dòng)備用電池供電系統(tǒng)還包括處理器，所述兩個(gè)按鍵的輸出端與處理器的輸入管腳連接，所述供電/掉電信號(hào)的輸出端與處理器的中斷口相連，所述處理器的輸出端與供電控制模塊相連接。處理器可以根據(jù)兩個(gè)按鍵的輸出情況和供電/掉電信號(hào)的輸出情況，控制供電控制模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)備用電池的的開(kāi)啟或關(guān)斷控制。

進(jìn)一步的，所述雙按鍵復(fù)用的硬啟動(dòng)備用電池供電系統(tǒng)還包括用于檢測(cè)備用電池電壓的電池電壓檢測(cè)模塊，所述電池電壓檢測(cè)模塊與處理器的輸入管腳相連，將檢測(cè)到的電壓信息發(fā)送給處理器。處理器可以根據(jù)對(duì)備用電池欠壓情況控制備用電池的開(kāi)啟或關(guān)斷，當(dāng)備用電池欠電時(shí)可以關(guān)斷備用電池，進(jìn)而保護(hù)電池和儀表，提高安全性。

優(yōu)選的，所述雙按鍵復(fù)用模塊包括電源電壓VDD、電阻R2、電阻R5、電阻R6、電阻R8、電阻R9、三極管Q1、三極管Q2、二極管D3和二極管D4，儀表上的兩個(gè)按鍵分別為第一按鍵和第二按鍵，所述電阻R2一端與高電平連接，所述電阻R2另一端與三極管Q1的發(fā)射極連接，三極管Q1的集電極與三極管Q2的發(fā)射極連接，三極管Q2的集電極與電源切換供電模塊相連；電源電壓VDD、電阻R5、二極管D3、電阻R8依次串聯(lián)后與三極管Q1的基極相連，電源電壓VDD、電阻R5、二極管D3、第一按鍵依次串聯(lián)后接地，電源電壓VDD、電阻R6、二極管D4、電阻R9、依次串聯(lián)后與三極管Q2的基極相連，電源電壓VDD、電阻R6、二極管D4、第二按鍵依次串聯(lián)后接地。所述高電平可以為備用電池的正級(jí)；當(dāng)同時(shí)按下第一按鍵和第二按鍵時(shí)，電阻R8和電阻R9處的電壓均為低電壓，三極管Q1的發(fā)射級(jí)和集電極導(dǎo)通、三極管Q2的發(fā)射級(jí)和集電極導(dǎo)通；此時(shí)，三極管Q2的集電極為高電壓，當(dāng)高電壓為高電壓時(shí)，備用電池為開(kāi)啟狀態(tài)；二極管D3和二極管D4的設(shè)置可以防止反向擊穿，提高安全性。

優(yōu)選的，所述雙按鍵復(fù)用模塊還包括電容C2、電容C3，所述電容C2與電阻R5串聯(lián)、且與二極管D3和第一按鍵并聯(lián)，所述電容C3與電阻R6串聯(lián)、且與二極管D4和第二按鍵并聯(lián)，所述處理器的其中一輸入管腳連接在電阻R5與電容C2之間、且與二極管D3和第一按鍵并聯(lián)，所述處理器的另一輸入管腳連接在電阻R6與電容C3之間、且與二極管D4和第二按鍵并聯(lián)?？梢员Ｗo(hù)第一按鍵和第二按鍵，并保證處理器的其中一輸入管腳可以有效接收到第一按鍵的按下信號(hào)，另一輸入管腳可以有效接收到第二按鍵的按下信號(hào)。

優(yōu)選的，所述電池電壓檢測(cè)模塊包括依次串聯(lián)的備用電池、電阻R1和電阻R4，所述備用電池負(fù)極接地，所述備用電池正級(jí)與雙按鍵復(fù)用模塊相連和電源切換供電模塊相連?？梢詸z測(cè)備用電池時(shí)的電壓，以便判斷備用電池是否欠壓。

優(yōu)選的，所述供電控制模塊包括電阻R10、電阻R11、電阻R13、二極管D5和三極管Q4，儀表的供電/掉電信號(hào)輸出端與電阻R13串聯(lián)后與三極管Q4的基極相連，三極管Q4的發(fā)射極接地，所述處理器的一輸出管腳依次串聯(lián)電阻R10、二極管D5和電阻R11后與電源切換供電模塊相連，所述三極管Q4的集電極連接在電阻R10與二極管D5之間。供電控制模塊接收到儀表的供電/掉電信號(hào)后，三極管Q4導(dǎo)通，R11處的電壓變?yōu)榈碗妷?，進(jìn)而輸出控制信號(hào)給電源切換供電模塊。

優(yōu)選的，所述電源切換供電模塊包括電阻R3、電阻R7、電阻R12、三極管Q3、MOS管Q5、二極管D1、電容C1和電源供電輸出接口，所述電阻R7一端與電阻R3一端及MOS管Q5的柵極相連，所述電阻R7另一端與三極管Q3的集電極相連，所述電阻R3的另一端與MOS管Q5的漏級(jí)相連后與備用電池正極相連，所述MOS管Q5的源級(jí)依次與二極管D1和電容C1串聯(lián)后接地，所述電源供電輸出接口設(shè)置在二極管D1之間電容C1，三極管Q3的發(fā)射級(jí)接地，所述電阻R12一端與三極管Q3的基極相連、另一端與三極管Q3的發(fā)射級(jí)相連，所述三極管Q3的基極與雙按鍵復(fù)用模塊和供電控制模塊相連。二極管D1用來(lái)防止電流倒灌及保護(hù)MOS管Q5被反向電壓擊穿，電容C1用來(lái)濾波，電阻R7起到限流分壓的作用；當(dāng)雙按鍵復(fù)用模塊或供電控制模塊發(fā)送高電平信號(hào)給三極管Q3的基極時(shí)，三極管Q3的集電極與發(fā)射級(jí)導(dǎo)通，進(jìn)而MOS管Q5的漏級(jí)與源級(jí)導(dǎo)通，進(jìn)而電源供電輸出接口與備用電池導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)備用電池供電。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種雙按鍵復(fù)用的硬啟動(dòng)備用電池供電處理方法，儀表的特定兩個(gè)按鍵同時(shí)按下時(shí)，執(zhí)行如下步驟：

步驟1：?jiǎn)?dòng)備用電池供電；

步驟2：輸出信號(hào)保持備用電池開(kāi)啟；

步驟3：檢測(cè)儀表的是否掉電，如果掉電，則執(zhí)行步驟4，否則，執(zhí)行步驟7；

步驟4：檢測(cè)備用電池是否欠壓，如果欠壓，則執(zhí)行步驟7，否則執(zhí)行步驟5；

步驟5：開(kāi)啟定時(shí)并計(jì)時(shí)；

步驟6：判斷計(jì)時(shí)時(shí)間是否到了，如果到了，執(zhí)行步驟7，否則執(zhí)行步驟6；

步驟7：輸出信號(hào)關(guān)閉備用電池；

步驟8：結(jié)束。

優(yōu)選的，儀表的特定兩個(gè)按鍵為上翻屏按鍵和下翻屏按鍵。采用儀表的上翻屏按鍵和下翻屏按鍵作為控制按鈕，使用更為簡(jiǎn)便，且不易誤觸發(fā)。

通過(guò)實(shí)施本發(fā)明可以取得以下有益技術(shù)效果：

采用本發(fā)明的系統(tǒng)中，雙按鍵復(fù)用模塊通過(guò)儀表的特定兩個(gè)按鈕同時(shí)按壓控制備用電池啟動(dòng)，使得儀表雙按鍵達(dá)到了復(fù)用的目的。

采用本發(fā)明的系統(tǒng)中，供電控制模塊接收到供電信號(hào)后，發(fā)送控制信號(hào)給電源切換供電模塊以控制電源切換供電模塊關(guān)斷備用電池，有效防止儀表在未掉電的情況下，因?yàn)檎`操作或其他原因引起的備用電池啟動(dòng)，提高備用電池的使用壽命。通過(guò)供電控制模塊直接關(guān)斷備用電池，無(wú)需處理器根據(jù)供電/掉電信號(hào)做額外的判斷處理，簡(jiǎn)化了處理器的處理流程。

采用本發(fā)明的處理方法，可以通過(guò)儀表的特定兩個(gè)按鈕同時(shí)按壓控制備用電池的開(kāi)啟，同時(shí)在儀表未掉電或備用電池欠壓情況下關(guān)閉備用電池；在儀表掉電且備用電池未欠壓情況下，備用電池只開(kāi)啟一段時(shí)間，降低備用電池的效果，提高備用電池的實(shí)用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明中系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中處理器的連接示意圖；

圖3為本發(fā)明中處理方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明：

如圖1所示，本發(fā)明一種雙按鍵復(fù)用的硬啟動(dòng)備用電池供電系統(tǒng)，用于儀表，包括雙按鍵復(fù)用模塊1、供電控制模塊3和用于控制備用電池開(kāi)啟與關(guān)斷的電源切換供電模塊4，雙按鍵復(fù)用模塊1檢測(cè)到儀表上的特定兩個(gè)按鍵同時(shí)按壓時(shí)，控制電源切換供電模塊4開(kāi)啟儀表備用電池，同時(shí)觸發(fā)供電控制模塊3控制電源切換供電模塊4保持備用電池的開(kāi)啟狀態(tài)；供電控制模塊3接收儀表的供電/掉電信號(hào)，若接收的供電/掉電信號(hào)為供電信號(hào)，則控制電源切換供電模塊4關(guān)斷備用電池。雙按鍵復(fù)用模塊1通過(guò)儀表的特定兩個(gè)按鈕同時(shí)按壓控制備用電池啟動(dòng)，使得儀表雙按鍵達(dá)到了復(fù)用的目的，儀表的特定兩個(gè)按鈕可以根據(jù)需要選擇具體儀表中在實(shí)用的某兩個(gè)按鈕，以?xún)x表正常使用中不會(huì)同時(shí)按下為宜。供電控制模塊3接收供電/掉電信號(hào)，若接收的供電/掉電信號(hào)為供電信號(hào)(即儀表未掉電)，則發(fā)送控制信號(hào)給電源切換供電模塊4以控制電源切換供電模塊4關(guān)斷備用電池，有效防止儀表在未掉電的情況下，因?yàn)檎`操作或其他原因引起的備用電池啟動(dòng)，提高備用電池的使用壽命。

作為一種優(yōu)選方案，兩個(gè)按鍵分別為儀表的上翻屏按鍵和下翻屏按鍵。采用儀表的上翻屏按鍵和下翻屏按鍵作為控制按鈕，使用更為簡(jiǎn)便，且不易誤觸發(fā)。

如圖2和圖1所示，雙按鍵復(fù)用的硬啟動(dòng)備用電池供電系統(tǒng)還包括處理器，兩個(gè)按鍵的輸出端與處理器的輸入管腳連接，供電/掉電信號(hào)的輸出端NO_Power與處理器的中斷口相連，處理器的輸出端與供電控制模塊3相連接。處理器接收到兩個(gè)按鍵的同時(shí)按下的信息后，通過(guò)供電控制模塊3控制電源切換供電模塊4保持備用電池的開(kāi)啟狀態(tài)，處理器進(jìn)入掉電狀態(tài)(處理器由備用電池供電的狀態(tài))；當(dāng)處理器接收的供電/掉電信號(hào)為供電信號(hào)時(shí)，處理器進(jìn)入上電狀態(tài)(處理器由220v市電經(jīng)過(guò)降壓后供電的狀態(tài))；而供電控制模塊3接收到儀表的供電/掉電信號(hào)為供電信號(hào)時(shí)，通過(guò)電路直接關(guān)斷備用電池，無(wú)需處理器根據(jù)供電/掉電信號(hào)做額外的判斷處理，簡(jiǎn)化了處理器的處理流程。

如圖2和圖1所示，雙按鍵復(fù)用的硬啟動(dòng)備用電池供電系統(tǒng)還包括用于檢測(cè)備用電池電壓的電池電壓檢測(cè)模塊，電池電壓檢測(cè)模塊的電壓檢測(cè)輸出接口V_Detect與處理器的輸入管腳相連，將檢測(cè)到的電壓信息發(fā)送給處理器。處理器可以根據(jù)對(duì)備用電池欠壓情況控制備用電池的開(kāi)啟或關(guān)斷，當(dāng)備用電池欠電時(shí)，關(guān)斷備用電池，進(jìn)而保護(hù)電池和儀表，提高安全性。

如圖1所示，雙按鍵復(fù)用模塊1包括電源電壓VDD、電阻R2、電阻R5、電阻R6、電阻R8、電阻R9、三極管Q1、三極管Q2、二極管D3和二極管D4，儀表上的兩個(gè)按鍵分別為第一按鍵K1和第二按鍵K2，電阻R2一端與高電平連接(可直接連接備用電池的正級(jí))，電阻R2另一端與三極管Q1的發(fā)射極連接，三極管Q1的集電極與三極管Q2的發(fā)射極連接，三極管Q2的集電極與電源切換供電模塊4中三極管Q3的基極相連；電源電壓VDD、電阻R5、二極管D3、電阻R8依次串聯(lián)后與三極管Q1的基極相連，電源電壓VDD、電阻R5、二極管D3、第一按鍵依次串聯(lián)后接地，電源電壓VDD、電阻R6、二極管D4、電阻R9、依次串聯(lián)后與三極管Q2的基極相連，電源電壓VDD、電阻R6、二極管D4、第二按鍵依次串聯(lián)后接地。當(dāng)同時(shí)按下第一按鍵和第二按鍵時(shí)，電阻R8和電阻R9處的電壓均為低電壓，三極管Q1的發(fā)射級(jí)和集電極導(dǎo)通、三極管Q2的發(fā)射級(jí)和集電極導(dǎo)通；此時(shí)，三極管Q2的集電極為高電壓。當(dāng)三極管Q2的集電極為高電壓時(shí)，備用電池為開(kāi)啟狀態(tài)；二極管D3和二極管D4的設(shè)置可以防止反向擊穿，提高安全性。

如圖1所示，雙按鍵復(fù)用模塊1還包括電容C2、電容C3，電容C2與電阻R5串聯(lián)、且與二極管D3和第一按鍵并聯(lián)，電容C3與電阻R6串聯(lián)、且與二極管D4和第二按鍵并聯(lián)，處理器的其中一輸入管腳K_Up連接在電阻R5與電容C2之間、且與二極管D3和第一按鍵并聯(lián)，處理器的另一輸入管腳K_Down連接在電阻R6與電容C2之間、且與二極管D4和第二按鍵并聯(lián)。這樣的結(jié)構(gòu)，可以保護(hù)第一按鍵和第二按鍵，并保證處理器的其中一輸入管腳K_Up可以有效接收到第一按鍵的按下信號(hào)，另一輸入管腳K_Down可以有效接收到第二按鍵的按下信號(hào).二極管D3、二極管D4的設(shè)置可以保證處理器的兩輸入管腳K_Up和K_Down不會(huì)產(chǎn)生靜電。

如圖1所示，電池電壓檢測(cè)模塊包括依次串聯(lián)的備用電池、電阻R1和電阻R4，備用電池負(fù)極接地?？梢詸z測(cè)備用電池的電壓，以便判斷備用電池是否欠壓。電壓檢測(cè)輸出接口V_Detect串聯(lián)在電阻R1和電阻R4之間。

如圖1所示，供電控制模塊3包括電阻R10、電阻R11、電阻R13、二極管D5和三極管Q4，儀表的供電/掉電信號(hào)輸出端與電阻R13串聯(lián)后與三極管Q4的基極相連，三極管Q4的發(fā)射極接地，處理器的一輸出管腳依次串聯(lián)電阻R10、二極管D5和電阻R11后與電源切換供電模塊4三極管Q3的基極相連，三極管Q4的集電極連接在電阻R10與二極管D5之間。供電控制模塊3接收到儀表的供電/掉電信號(hào)后，三極管Q4導(dǎo)通，R11處的電壓變?yōu)榈碗妷?，進(jìn)而輸出控制信號(hào)給電源切換供電模塊4以關(guān)斷備用電池，即備用電池與VCC斷開(kāi)。

如圖1所示，電源切換供電模塊4包括電阻R3、電阻R7、電阻R12、三極管Q3、MOS管Q5、二極管D1、電容C1和電源供電輸出接口VCC，電阻R7一端與電阻R3一端及MOS管Q5的柵極相連，電阻R7另一端與三極管Q3的集電極相連，電阻R3的另一端與MOS管Q5的漏級(jí)相連后與備用電池正極相連，MOS管Q5的源級(jí)依次與二極管D1和電容C1串聯(lián)后接地，電源供電輸出接口設(shè)置在二極管D1之間電容C1，三極管Q3的發(fā)射級(jí)接地，電阻R12一端與三極管Q3的基極相連、另一端與三極管Q3的發(fā)射級(jí)相連，三極管Q3的基極與雙按鍵復(fù)用模塊1和供電控制模塊3(供電控制模塊3中的電阻R11)相連。二極管D1用來(lái)防止電流倒灌及保護(hù)MOS管Q5被反向電壓擊穿，電容C1用來(lái)濾波，電阻R7起到限流分壓的作用；當(dāng)雙按鍵復(fù)用模塊1或供電控制模塊3發(fā)送高電平信號(hào)給三極管Q3的基極時(shí)，三極管Q3的集電極與發(fā)射級(jí)導(dǎo)通，進(jìn)而MOS管Q5的漏級(jí)與源級(jí)導(dǎo)通，進(jìn)而電源供電輸出接口與備用電池導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)備用電池供電。

如圖3所示，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種雙按鍵復(fù)用的硬啟動(dòng)備用電池供電處理方法，當(dāng)儀表的特定兩個(gè)按鍵K1、K2同時(shí)按下時(shí)，執(zhí)行如下步驟：

步驟1：?jiǎn)?dòng)備用電池供電；

步驟2：輸出信號(hào)保持備用電池開(kāi)啟；

步驟3：檢測(cè)儀表是否掉電，如果掉電，則執(zhí)行步驟4，否則，執(zhí)行步驟7；

步驟4：檢測(cè)備用電池是否欠壓，如果欠壓，則執(zhí)行步驟7，否則執(zhí)行步驟5；

步驟5：開(kāi)啟定時(shí)并計(jì)時(shí)；

步驟6：判斷計(jì)時(shí)時(shí)間是否到了，如果到了，執(zhí)行步驟7，否則執(zhí)行步驟6；

步驟7：輸出信號(hào)以關(guān)閉備用電池；

步驟8：結(jié)束。

作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，步驟6中，判斷計(jì)時(shí)時(shí)間是否到了之前，可以先處理其它事件；步驟3中，檢測(cè)到儀表未掉電，可以先處理其他事件，再執(zhí)行步驟7。

作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，儀表的特定兩個(gè)按鍵為上翻屏按鍵和下翻屏按鍵。采用儀表的上翻屏按鍵和下翻屏按鍵作為控制按鈕，使用更為簡(jiǎn)便，且不易誤觸發(fā)。

采用本發(fā)明的處理方法，可以通過(guò)儀表的特定兩個(gè)按鈕同時(shí)按壓控制備用電池的開(kāi)啟，同時(shí)在儀表未掉電或備用電池欠壓情況下關(guān)閉備用電池，在儀表掉電且備用電池未欠壓情況下，備用電池只開(kāi)啟一段時(shí)間，降低備用電池的消耗，提高備用電池的使用壽命；在本發(fā)明中儀表未掉電時(shí)，可以通過(guò)供電控制模塊直接控制備用電池關(guān)斷，進(jìn)而減少判斷步驟。

以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專(zhuān)利范圍之中。