專利名稱：低電告警電路及具有所述電路的智能移動通信設備的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于電源檢測技術(shù)領域，具體地說，是涉及一種電源低電告警電路以及采用所述低電告警電路設計的智能移動通信設備。
背景技術(shù)：
目前市場上絕大多數(shù)智能手機都是采用AP+Modem的設計方案，即在作為主控的 應用處理器AP基礎上搭配連接通信模塊Modem的架構(gòu)形式。其中，通信模塊負責射頻數(shù) 據(jù)的接收與發(fā)送；應用處理器完成內(nèi)部數(shù)據(jù)的集中處理以及手機內(nèi)部各功能模塊的集中控 制。現(xiàn)有手機在非操作情況下，為了節(jié)約電量，應用處理器會將絕大多數(shù)功能模塊設 置為休眠低電狀態(tài)，僅僅保留通信模塊的RF、系統(tǒng)實時時鐘RTC以及電池電壓檢測等少量 需要實時工作的模塊持續(xù)運行。伴隨著智能手機行業(yè)飛速的發(fā)展，越來越多的新功能新模 塊被集成進來，然而市場對手機輕薄化的追求卻一直未變。因此，如何用更加輕薄的電池實 現(xiàn)更多功能的支持是目前智能手機研究領域需要解決的主要問題之一。在此背景下，進一步降低手機功耗可以說是解決上述問題的關(guān)鍵。目前，降低手機 功耗的方法和環(huán)節(jié)有很多種，而降低手機低電檢測告警動作所帶來的功耗損失是其中的一 個方面。在手機設計中，當電池電壓過低時，手機會對用戶進行提醒。在手機操作過程中， 系統(tǒng)有很多方法可以實時地獲得當前電池的電量并反饋給用戶。然而，在手機進入省電休 眠狀態(tài)下，絕大多數(shù)電路均處于關(guān)閉或者休眠狀態(tài)，手機如何實現(xiàn)休眠狀態(tài)下的低電告警 機制，目前智能手機領域常用的方法主要有以下兩種1、將電池電壓連接到應用處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 ADC上，參見圖1中的通路I。應 用處理器在休眠狀態(tài)下定時喚醒自己，并啟動ADC電路進行電壓讀取，以判斷電池的剩余 電量。其缺點是在應用處理器處于休眠狀態(tài)時，需要不時的啟動，打開ADC檢測通路，對電 池電壓進行讀取。這個動作的發(fā)生會造成應用處理器的頻繁啟動，而應用處理器的啟動是 相當耗電的，從而使得系統(tǒng)的待機電流在無形中被提高了。2、在系統(tǒng)電路中增加一個低電中斷電路，參見圖1中的通路II，該電路類似于一 個低電比較器電路，不受系統(tǒng)休眠等狀態(tài)的影響，而且耗電微小，幾乎可以忽略。其功能是 當電池電壓降低到用戶設置的參考電壓時，低電比較器產(chǎn)生一個中斷來喚醒應用處理器， 并通知應用處理器“電池已經(jīng)進入低電狀態(tài)”，進而通過應用處理器產(chǎn)生低電告警提示，并 通過手機的顯示屏和揚聲器輸出。采用這種設計方法避免了應用處理器在手機電壓較高的 情況下頻繁啟動造成的系統(tǒng)耗電，使用方便。但缺點是增加了一部分硬件電路，從而造成系 統(tǒng)硬件成本的升高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低電檢測告警電路，在不增加系統(tǒng)硬件成本的前提下，實現(xiàn)了系統(tǒng)在休眠狀態(tài)下的電池電量檢測以及低電告警功能，降低了系統(tǒng)的待機功耗。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)一種低電告警電路，包括應用處理器和用于收發(fā)射頻信號的通信模塊；所述通信 模塊連接電池，接收電池輸出的電壓并對電池電壓進行檢測，當電池電壓降低到低電告警 電壓時，通信模塊輸出低電喚醒信號至應用處理器，通過應用處理器產(chǎn)生告警提示。進一步的，在所述通信模塊中包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的接口連接 電池，讀取電池電壓。又進一步的，在所述通信模塊中還包括在系統(tǒng)處于休眠模式下定時開啟射頻接收 機的定時啟動單元，所述定時啟動單元在定時開啟射頻接收機的同時輸出控制信號啟動模 數(shù)轉(zhuǎn)換器，讀取電池電壓，以避免額外造成的待機功耗。再進一步的，在所述定時啟動單元中包含有啟動頻率調(diào)整模塊，所述啟動頻率調(diào) 整模塊與模數(shù)轉(zhuǎn)換器通信，在模數(shù)轉(zhuǎn)換器檢測到電池電壓降低到臨界值時，即接近于低電 告警電壓時，加快啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換器的頻率。更進一步的，所述應用處理器通過其I/O 口或者中斷接口連接通信模塊，接收所 述通信模塊輸出的低電喚醒信號。優(yōu)選的，所述應用處理器通過其ADC接口連接電池，在系統(tǒng)啟動運行過程中對電 池電壓進行檢測，并將產(chǎn)生的告警提示通過系統(tǒng)揚聲器和/或顯示屏輸出，提醒用戶電量 過低。基于上述低電告警電路結(jié)構(gòu)，本發(fā)明又提供了一種采用所述低電告警電路設計的 智能移動通信設備，利用智能移動通信設備中現(xiàn)有的用于收發(fā)射頻信號的通信模塊來對設 備內(nèi)部的電池電壓進行檢測，并在電池電壓降低到低電告警電壓時，輸出低電喚醒信號至 應用處理器來產(chǎn)生告警提示，從而在系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)下，也可以借助通信模塊的定時啟 動工作模式來實現(xiàn)對電池電量的定時檢測和及時告警，從而顯著降低了系統(tǒng)的待機功耗， 節(jié)約了電池能量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是本發(fā)明的低電告警電路可以借助 智能移動通信設備中現(xiàn)有的通信模塊和應用處理器來完成對電池電壓的檢測和低電告警 任務，從而無需增加系統(tǒng)的硬件電路結(jié)構(gòu)，避免了硬件成本的升高。與此同時，借助通信模 塊在系統(tǒng)休眠狀態(tài)下仍需定時啟動以與基站進行信息交互的固有工作模式，來同時進行對 電池電壓的定時檢測及低壓告警，從而盡可能地降低了系統(tǒng)在休眠狀態(tài)下執(zhí)行低電告警動 作所帶來的功耗損失，節(jié)約了電池能量，為輕薄電池實現(xiàn)更多功能提供了電力支持。結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實施方式的詳細描述后，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將變得更 加清楚。


圖1是現(xiàn)有手機為實現(xiàn)低電告警功能所采用的兩種電池電壓檢測電路的原理框 圖；圖2是本發(fā)明所提出的低電告警電路的一種實施例的電路原理框圖；圖3是圖2中通信模塊的一種實施例的內(nèi)部功能模塊圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細地描述。本發(fā)明針對現(xiàn)有智能移動通信設備休眠狀態(tài)下的低電告警機制進行優(yōu)化，力求在不增加系統(tǒng)硬件成本以及不影響用戶使用感受的情況下，盡可能地降低系統(tǒng)低電告警動作 所帶來的功率損耗。為實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明提出了一種借助智能移動通信設備內(nèi)部現(xiàn)有 的通信模塊和應用處理器以及它們傳統(tǒng)的工作模式來實現(xiàn)系統(tǒng)低電告警的電路結(jié)構(gòu)，從而 降低了系統(tǒng)的待機功耗。下面以智能手機為例，通過一個具體的實施例來詳細闡述所述低電告警電路的具 體設計方式及其工作過程。實施例一，參見圖2所示，本實施例的低電告警電路借助手機內(nèi)部現(xiàn)有的通信模 塊和應用處理器進行電路設計，利用通信模塊來檢測手機內(nèi)部電池輸出的電壓，并與設定 的低電告警電壓進行比較，若電池電壓降低到低電告警電壓時，通信模塊向應用處理器輸 出低電喚醒信號，以通知應用處理器向用戶輸出告警提示。在本實施例中，可以利用通信模塊中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC來具體完成對電池電壓的 接收與檢測。對于目前市面上的絕大多數(shù)通信模塊，比如高通、展訊、MTK等，其內(nèi)部都集成 有ADC電路。利用ADC電路的接口連接電池的電壓輸出端，接收電池電壓并進行模擬電壓 到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，進而與事先寫入通信模塊的低電告警電壓值進行比較，在檢測到電池 電壓降低到設定的低電告警電壓值時，產(chǎn)生低電喚醒信號，發(fā)送至應用處理器，進而利用應 用處理器產(chǎn)生告警提示，一方面控制智能手機顯示屏顯示低電告警圖標或動畫；另一方面 控制智能手機揚聲器發(fā)出低電告警提示音，以提醒用戶及時充電。本實施例之所以采用智能手機內(nèi)部的通信模塊來進行電池電壓的檢測，主要是考 慮到通信模塊在智能手機處于休眠狀態(tài)下的工作特性，即通信模塊在智能手機處于休眠模 式下時，需要定時啟動，瞬間打開其內(nèi)部射頻接收機進行與基站的信息交互。如果利用通信 模塊在定時啟動的過程中同時對電池電壓進行讀取和檢測，則無需消耗額外的待機功耗即 可實現(xiàn)系統(tǒng)的低電告警功能。圖3為通信模塊的內(nèi)部功能模塊圖，主要包括控制單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、射頻接 收機、射頻發(fā)射機和定時啟動單元等組成部分。其中，控制單元在接收到應用處理器發(fā)出的 休眠信號時，控制其內(nèi)部各功能模塊進入休眠狀態(tài)，以降低待機功耗。此時，定時啟動單元 按照設定頻率定時瞬間開啟射頻接收機與基站進行信號交互，以避免漏接來電。若未被呼 口七則重新轉(zhuǎn)入休眠模式；若有呼叫，則輸出喚醒信號至應用處理器，通過應用處理器控制 整機系統(tǒng)進入運行狀態(tài)，以輸出來電提示。在本實施例中，為了實現(xiàn)低電告警檢測，定時啟動單元在定時開啟射頻接收機的 同時，同步啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC，以定時讀取電池電壓，由此來減少為了進行低電告警檢測 而單獨喚醒通信模塊的動作，達到減低待機功耗的設計目的。為了在電池電壓降低到低電 告警電壓時，系統(tǒng)能夠及時地輸出告警提示，本實施例在定時啟動單元中還內(nèi)置有啟動頻 率調(diào)整模塊。所述啟動頻率調(diào)整模塊可以根據(jù)電池電壓的不同，動態(tài)地調(diào)整模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC 讀取電池電壓的頻率。在電池電壓較高時，降低啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC讀取電池電壓的頻率； 反之，當電池電壓逐漸降低并接近于低電告警電壓時，比如到達設定的臨界值時，提高模數(shù) 轉(zhuǎn)換器ADC的啟動頻率，從而及時地讀取當前的電池電壓，并在電池電壓到達設定的低電告警電壓時，通過控制單元輸出低電喚醒信號至應用處理器，以通知低電狀態(tài)。在本實施例中，可以具體利用應用處理器的通用I/O 口或者中斷接口 INT來接收通信模塊輸出的低電 喚醒信號，進而控制整機系統(tǒng)從休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)入運行模式，產(chǎn)生告警提示并通過智能手機顯 示屏和揚聲器輸出。本實施例通過對通信模塊中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的啟動步驟進行優(yōu)化，可以使得低 電告警動作僅僅對通信模塊的待機電流產(chǎn)生極其微弱的影響，從而可以通過很小的功率損 耗來完成系統(tǒng)的低電告警功能。當然，也可以直接通過通信模塊中的軟件處理來實現(xiàn)定時啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC并 動態(tài)調(diào)整ADC讀取電池電壓頻率的功能，本實施例并不僅限于以上舉例。通過設定ADC讀 取電池電壓與射頻接收機定時開啟的同步機制，可以進一步減少ADC讀取電池電壓所帶來 的功耗損失。在本實施例中，對電池電壓的檢測可以設計成完全由通信模塊具體完成的方式， 即手機無論處于休眠狀態(tài)還是操作狀態(tài)，均由通信模塊中的ADC來讀取電池電壓，并進行 低電告警檢測。當然，也可以設計成在智能手機處于正常運行模式下由應用處理器來對電 池電壓進行檢測，而當手機進入休眠狀態(tài)后，再由應用處理器將電池電壓的讀取任務轉(zhuǎn)交 給通信模塊來執(zhí)行的設計方式，本實施例對此不進行具體限制。當采用上述第二種設計方式來構(gòu)建低電告警電路時，需要將電池的電壓輸出端同 時與應用處理器的模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 A/D相連接，如圖2所示。在手機處于運行模式時，通過應 用處理器來實時地讀取電池電壓，以對電池的剩余電量進行檢測，實現(xiàn)實時的低電告警功 能。在本實施例中，通信模塊的工作電源可以直接由手機電池輸出提供，即利用電池 輸出的電壓VBATT直接為通信模塊供電，并與此同時進行電池電壓的讀取及檢測。而應用 處理器由于內(nèi)部存在多個供電領域，且各個電源域的上電時序和電壓的有效范圍有嚴格的 要求，這就決定了不能直接將波動較大的電池電壓VBATT供給應用處理器，而是需要先將 電池電壓VBATT供給應用處理器專屬的電源管理芯片，再由電源管理芯片產(chǎn)生應用處理器 所需的不同供電領域的穩(wěn)定電源供給應用處理器，如圖2所示。本發(fā)明的低電告警電路在不增加系統(tǒng)硬件成本的同時，充分利用通信模塊在休眠 狀態(tài)下定時開啟射頻接收機的工作特性來同步進行電池電壓的定時檢測，從而顯著降低了 智能手機低電告警動作所造成的功率損耗，為智能手機實現(xiàn)長時間待機提供了技術(shù)上的支持。當然，上述低電告警電路同樣適用于除手機以外的其它移動通信設備，比如PDA 或者步話機等，本發(fā)明并不僅限于以上舉例。，應當指出的是，以上所述僅是本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式而已，對于本技術(shù)領域 的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改 進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
一種低電告警電路，其特征在于包括應用處理器和用于收發(fā)射頻信號的通信模塊；所述通信模塊連接電池，接收電池輸出的電壓并對電池電壓進行檢測，當電池電壓降低到低電告警電壓時，通信模塊輸出低電喚醒信號至應用處理器，通過應用處理器產(chǎn)生告警提示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低電告警電路，其特征在于在所述通信模塊中包括模數(shù)轉(zhuǎn) 換器，通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的接口連接電池，讀取電池電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低電告警電路，其特征在于在所述通信模塊中還包括在系 統(tǒng)處于休眠模式下定時開啟射頻接收機的定時啟動單元，所述定時啟動單元在定時開啟射 頻接收機的同時啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換器，讀取電池電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低電告警電路，其特征在于在所述定時啟動單元中包含有 啟動頻率調(diào)整模塊，所述啟動頻率調(diào)整模塊與模數(shù)轉(zhuǎn)換器通信，在模數(shù)轉(zhuǎn)換器檢測到電池 電壓降低到臨界值時，加快啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換器的頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的低電告警電路，其特征在于所述應用處理器 通過其I/O 口或者中斷接口連接通信模塊，接收所述通信模塊輸出的低電喚醒信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的低電告警電路，其特征在于所述應用處理器 通過其ADC接口連接電池，在系統(tǒng)啟動運行過程中對電池電壓進行檢測，并將產(chǎn)生的告警 提示通過系統(tǒng)揚聲器和/或顯示屏輸出。
7.一種智能移動通信設備，包括電池、應用處理器和用于收發(fā)射頻信號的通信模塊； 其特征在于所述通信模塊連接電池，接收電池輸出的電壓并對電池電壓進行檢測，當電池 電壓降低到低電告警電壓時，通信模塊輸出低電喚醒信號至應用處理器，通過應用處理器 產(chǎn)生告警提示。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能移動通信設備，其特征在于在所述通信模塊中包括模 數(shù)轉(zhuǎn)換器，通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的接口連接電池，讀取電池電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能移動通信設備，其特征在于在所述通信模塊中還包括 在系統(tǒng)處于休眠模式下定時開啟射頻接收機的定時啟動單元，所述定時啟動單元在定時開 啟射頻接收機與基站進行信息交互的同時啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換器，讀取電池電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的智能移動通信設備，其特征在于在所述定時啟動單元中包 含有啟動頻率調(diào)整模塊，所述啟動頻率調(diào)整模塊與模數(shù)轉(zhuǎn)換器通信，在模數(shù)轉(zhuǎn)換器檢測到 電池電壓降低到臨界值時，加快啟動模數(shù)轉(zhuǎn)換器讀取電池電壓的頻率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低電告警電路及具有所述電路的智能移動通信設備，包括應用處理器和用于收發(fā)射頻信號的通信模塊；所述通信模塊連接電池，接收電池輸出的電壓并對電池電壓進行檢測，當電池電壓降低到低電告警電壓時，通信模塊輸出低電喚醒信號至應用處理器，通過應用處理器產(chǎn)生告警提示。本發(fā)明借助智能移動通信設備中現(xiàn)有的通信模塊和應用處理器來完成對電池電壓的檢測和低電告警任務，從而無需增加系統(tǒng)的硬件電路結(jié)構(gòu)，避免了硬件成本的升高。與此同時，借助通信模塊在系統(tǒng)休眠狀態(tài)下仍需定時啟動以與基站進行信息交互的固有工作模式，來同時進行對電池電壓的定時檢測及低壓告警，從而降低了系統(tǒng)在休眠狀態(tài)下執(zhí)行低電告警動作所帶來的功耗損失。
文檔編號H04M1/73GK101827166SQ20101010089
公開日2010年9月8日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者張偉 申請人:青島海信移動通信技術(shù)股份有限公司