一種單按鍵開關(guān)機(jī)電路及一種頭戴顯示設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種單按鍵開關(guān)機(jī)電路及一種頭戴顯示設(shè)備，所述單按鍵開關(guān)機(jī)電路包括電源、電源管理芯片、單按鍵、開機(jī)電路和關(guān)機(jī)電路；所述單按鍵的第一端連接電源，第二端連接開機(jī)電路和關(guān)機(jī)電路，通過單按鍵的按鍵時(shí)長(zhǎng)控制電源產(chǎn)生瞬態(tài)電源信號(hào)和持續(xù)電源信號(hào)；所述開機(jī)電路，根據(jù)接收到的瞬態(tài)電源信號(hào)，啟動(dòng)電源管理芯片并開機(jī)；所述關(guān)機(jī)電路，包括正常關(guān)機(jī)電路和復(fù)位關(guān)機(jī)電路，其中，正常關(guān)機(jī)電路，根據(jù)接收到的持續(xù)電源信號(hào)，關(guān)閉電源管理芯片并關(guān)機(jī)，復(fù)位關(guān)機(jī)電路，在所述正常關(guān)機(jī)電路關(guān)機(jī)無效的情況下，通過觸發(fā)電源管理芯片復(fù)位，重啟、關(guān)閉電源管理芯片并關(guān)機(jī)。該單按鍵開關(guān)機(jī)電路，降低功率損耗，提升了產(chǎn)品性能。
【專利說明】一種單按鍵開關(guān)機(jī)電路及一種頭戴顯示設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及開關(guān)機(jī)電路【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種單按鍵開關(guān)機(jī)電路及一種頭戴顯示設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著穿戴類產(chǎn)品的普及，穿戴類產(chǎn)品開始朝著小型化、便攜化的方向發(fā)展，其集成度越來越高。就開關(guān)按鍵而言，傳統(tǒng)的撥動(dòng)開關(guān)，可以給芯片完全斷電，但是占用空間較大，且密閉性不好。采用普通按鍵結(jié)合芯片控制開關(guān)機(jī)，就要求開機(jī)后芯片持續(xù)工作，且一旦芯片死機(jī)就無法正常關(guān)機(jī)；關(guān)機(jī)后，芯片也一直處于待機(jī)狀態(tài)，比較耗電。
[0003]因此，需要一種單按鍵開關(guān)機(jī)電路，以避免上述缺陷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種單按鍵開關(guān)機(jī)電路。通過控制一個(gè)單按鍵的操作實(shí)現(xiàn)正常開、關(guān)機(jī)以及復(fù)位關(guān)機(jī)；在關(guān)機(jī)后，芯片也處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種單按鍵開關(guān)機(jī)電路，包括:電源、電源管理芯片、單按鍵、開機(jī)電路和關(guān)機(jī)電路；所述單按鍵的第一端連接電源，第二端連接開機(jī)電路和關(guān)機(jī)電路，通過單按鍵的按鍵時(shí)長(zhǎng)控制電源產(chǎn)生瞬態(tài)電源信號(hào)和持續(xù)電源信號(hào)；所述開機(jī)電路，根據(jù)接收到來自單按鍵的瞬態(tài)電源信號(hào)，啟動(dòng)電源管理芯片并開機(jī)；所述關(guān)機(jī)電路，包括正常關(guān)機(jī)電路和復(fù)位關(guān)機(jī)電路，其中，正常關(guān)機(jī)電路，根據(jù)接收到來自單按鍵的持續(xù)的電源信號(hào)，關(guān)閉電源管理芯片并關(guān)機(jī)，復(fù)位關(guān)機(jī)電路，在所述正常關(guān)機(jī)電路關(guān)機(jī)無效的情況下，通過觸發(fā)電源管理芯片復(fù)位，重啟、關(guān)閉電源管理芯片并關(guān)機(jī)。
[0006]本方案通過單按鍵控制，可以減小按鍵所占空間，并能簡(jiǎn)單方便地控制電路進(jìn)行開關(guān)機(jī)操作。短按單按鍵產(chǎn)生瞬態(tài)電源信號(hào)，開機(jī)電路能夠通過觸發(fā)電源管理芯片迅速動(dòng)作，達(dá)到開機(jī)的目的。長(zhǎng)按單按鍵產(chǎn)生持續(xù)電源信號(hào)，正常關(guān)機(jī)電路通過觸發(fā)電源管理芯片動(dòng)作關(guān)閉芯片并關(guān)機(jī)；在正常關(guān)機(jī)電路無效的情況下，復(fù)位關(guān)機(jī)電路通過觸發(fā)電源管理芯片重啟關(guān)閉芯片并關(guān)機(jī)。其中，正常關(guān)機(jī)電路比復(fù)位關(guān)機(jī)電路觸發(fā)所需要的持續(xù)電源信號(hào)時(shí)間短。關(guān)機(jī)電路嚴(yán)格按照先正常關(guān)機(jī)后復(fù)位關(guān)機(jī)的關(guān)機(jī)順序進(jìn)行。在正常關(guān)機(jī)無效的情況下，不必通過強(qiáng)制斷電關(guān)機(jī)，而是經(jīng)復(fù)位關(guān)機(jī)電路通過觸發(fā)電源管理芯片重啟關(guān)閉芯片并關(guān)機(jī)。無論是通過正常關(guān)機(jī)電路關(guān)機(jī)還是通過復(fù)位關(guān)機(jī)電路關(guān)機(jī)，最終都使電源管理芯片本身關(guān)閉，避免了電源管理芯片待機(jī)的功耗。
[0007]進(jìn)一步的，所述開機(jī)電路，包括第一二極管和第二二極管:第一二極管的正極連接控制電源管理芯片的MCU使能端DC-EN-MCU端，第一二極管的負(fù)極連接電源管理芯片使能端DC-EN端；第二二極管的正極連接所述單按鍵，該第二二極管的負(fù)極連接電源管理芯片使能端DC-EN端。根據(jù)二極管的特性，開機(jī)電路中，根據(jù)單按鍵控制電源產(chǎn)生瞬態(tài)信號(hào)，經(jīng)過二極管可以靈敏、穩(wěn)定地控制電源管理芯片的DC-EN端；控制電源管理芯片的使能端DC-EN-MCU端后也是經(jīng)二極管連接DC-EN端，可以達(dá)到更靈敏、穩(wěn)定地控制效果。
[0008]進(jìn)一步的，所述關(guān)機(jī)電路，包括第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)和第三電子開關(guān)，所述電源通過所述單按鍵連接至控制電源管理芯片的MCU延時(shí)輸入端TMR-SW端，該第一電子開關(guān)的第一端連接單按鍵，第一電子開關(guān)第二端接地，第一電子開關(guān)第三端連接電源管理芯片電源，第一電子開關(guān)第三端還連接第二電子開關(guān)第一端，第二電子開關(guān)第二端接地，第二電子開關(guān)第三端連接電源管理芯片電源，第二電子開關(guān)第三端還連接第三電子開關(guān)第一端，第三電子開關(guān)第二端接地，第三電子開關(guān)的第三端連接電源管理芯片電源，第三電子開關(guān)第三端還連接至控制電源管理芯片的MCU復(fù)位端。進(jìn)一步的，所述第二電子開關(guān)通過延時(shí)電路連接所述第三電子開關(guān)。
[0009]其中，關(guān)機(jī)電路包括正常關(guān)機(jī)電路和復(fù)位關(guān)機(jī)電路。正常關(guān)機(jī)電路，王電路為:電源管理芯片電源經(jīng)第一電阻至控制電源管理芯片的MCU延時(shí)輸入端TMR-SW端。MCU延時(shí)輸入端TMR-SW端的延時(shí)時(shí)間小于第二電子開關(guān)連接的延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間，這樣在正常情況下，僅靠正常關(guān)機(jī)電路就能關(guān)閉電源管理芯片并關(guān)機(jī)。復(fù)位關(guān)機(jī)電路，是以第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)和第三電子開關(guān)為主體構(gòu)建的電路，在正常關(guān)機(jī)電路關(guān)機(jī)無效的情況下，即單按鍵產(chǎn)生持續(xù)電源的時(shí)間超過MCU延時(shí)輸入端TMR-SW端的延時(shí)時(shí)間，復(fù)位關(guān)機(jī)電路啟動(dòng)。
[0010]進(jìn)一步的，所述單按鍵第二端通過第一電阻和第二電阻接地，第一電阻第二端還經(jīng)第三電阻連接第一電子開關(guān)的第一端，第一電子開關(guān)第三端與電源管理芯片電源之間接有第四電阻，第一電子開關(guān)第三端與第二電子開關(guān)第一端之間還接有第五電阻，第二電子開關(guān)第三端與電源管理芯片電源之間連接有第六電阻，第二電子開關(guān)第三端與第三電子開關(guān)第一端之間連接有第七電阻，第七電阻的第二端和接地之間連接有第一電容，第三電子開關(guān)的第三端和電源管理芯片電源之間連接有第八電阻。
[0011]關(guān)機(jī)電路中，第一電阻和第二電阻主要起到下拉和分壓的作用，由第一電阻第二端輸出給TMR-SW端以合適的電壓信號(hào)；第三電阻為限流電阻，通過改變阻值可以控制第一電子開關(guān)進(jìn)入放大或開關(guān)狀態(tài)，另外通過限流電阻可以將電流轉(zhuǎn)為電壓控制第一電子開關(guān)避免燒毀第一電子開關(guān)，并且在第一電子開關(guān)導(dǎo)通后，能夠防止TMR-SW端電壓拉低；第四電阻為上拉電阻，用于上拉第一電子開關(guān)的第三端電平，并可以在第一電子開關(guān)處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，使第二電子開關(guān)第一端處于高電平將第二電子開關(guān)導(dǎo)通；第五電阻為限流電阻，通過改變阻值可以控制第二電子開關(guān)進(jìn)入放大或開關(guān)狀態(tài)，另外通過限流電阻可以將電流轉(zhuǎn)為電壓控制第二電子開關(guān)避免燒毀第二電子開關(guān)，并且在第二電子開關(guān)導(dǎo)通后，能夠防止第一電子開關(guān)第三端拉低；第六電阻為上拉電阻，用于在第二電子開關(guān)截止時(shí)上拉第一電容一端的電平；第七電阻與第一電容構(gòu)成了 RC延時(shí)電路，并且該延時(shí)電路的延時(shí)長(zhǎng)于電源管理芯片TMR-SW端的延時(shí)，這也就能夠保證了關(guān)機(jī)的順序:首先是啟動(dòng)正常關(guān)機(jī)電路關(guān)機(jī)，若正常關(guān)機(jī)無效，再啟動(dòng)復(fù)位關(guān)機(jī)電路；第八電阻為上拉電阻，用于上拉第三電子開關(guān)與控制電源管理芯片的MCU復(fù)位端相連接的第三端電平，確保在第三電子開關(guān)導(dǎo)通前控制電源管理芯片的MCU復(fù)位端一直處于高電平。
[0012]進(jìn)一步的，第一電子開關(guān)和/或第二電子開關(guān)為NPN三極管，其基極、發(fā)射極及集電極分別對(duì)應(yīng)第一電子開關(guān)的第一端、第二端及第三端；
[0013]或者第一電子開關(guān)和/或第二電子開關(guān)為N溝道場(chǎng)效應(yīng)管，其柵極、源極及漏極分別對(duì)應(yīng)第一電子開關(guān)的第一端、第二端及第三端。NPN三極管及N溝道場(chǎng)效應(yīng)管作為第一或第二電子開關(guān)，主要起到開關(guān)的作用，能夠快速地控制關(guān)機(jī)電路的狀態(tài)，提高RC延時(shí)電路的充放電響應(yīng)速度。
[0014]進(jìn)一步的，第三電子開關(guān)為N溝道場(chǎng)效應(yīng)管，其柵極、源極及漏極分別對(duì)應(yīng)第三電子開關(guān)的第一端、第二端及第三端。N溝道場(chǎng)效應(yīng)管作為第三電子開關(guān)，其輸出電流決定于輸入電壓的大小，基本上不需要信號(hào)源提供電流，其輸入電阻大，對(duì)前級(jí)電路的影響小，導(dǎo)通電阻小、損耗小。
[0015]優(yōu)選的，所述第一、第二二極管為肖特基二極管。在此處采用肖特基二極管，正是由于肖特基二極管具有開關(guān)頻率高、正向壓降低、響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，可以迅速的響應(yīng)瞬態(tài)電源信號(hào)，以快速的啟動(dòng)開機(jī)電路并開機(jī)。
[0016]優(yōu)選的，所述電源信號(hào)為電池或適配器提供。
[0017]一種頭戴顯示設(shè)備，包括上述單按鍵開關(guān)機(jī)電路。該頭戴顯示設(shè)備可以通過短按單按鍵啟動(dòng)開機(jī)，通過長(zhǎng)按單按鍵關(guān)閉芯片并關(guān)機(jī)。在頭戴顯示設(shè)備內(nèi)的電源管理芯片死機(jī)無法正常關(guān)機(jī)的情況下，通過復(fù)位關(guān)機(jī)電路重啟、關(guān)閉芯片并關(guān)機(jī)。在該頭戴顯示設(shè)備僅僅安設(shè)單按鍵，其所占空間很少，并且僅通過一個(gè)按鍵就能簡(jiǎn)單方便地控制電路進(jìn)行開關(guān)機(jī)操作。短按單按鍵產(chǎn)生瞬態(tài)電源信號(hào)，開機(jī)電路10能夠通過觸發(fā)電源管理芯片迅速動(dòng)作，達(dá)到開機(jī)的目的。長(zhǎng)按單按鍵產(chǎn)生持續(xù)電源信號(hào)，正常關(guān)機(jī)電路201通過觸發(fā)電源管理芯片動(dòng)作關(guān)閉芯片并關(guān)機(jī)；在正常關(guān)機(jī)電路201關(guān)機(jī)無效的情況下，復(fù)位關(guān)機(jī)電路202通過觸發(fā)電源管理芯片重啟、關(guān)閉芯片并關(guān)機(jī)。其中，正常關(guān)機(jī)電路201比復(fù)位關(guān)機(jī)電路202觸發(fā)所需要的持續(xù)電源信號(hào)時(shí)間短。關(guān)機(jī)電路20嚴(yán)格按照先正常關(guān)機(jī)后復(fù)位關(guān)機(jī)的關(guān)機(jī)順序進(jìn)行。在正常關(guān)機(jī)無效的情況下，不必通過強(qiáng)制斷電關(guān)機(jī)，而是經(jīng)復(fù)位關(guān)機(jī)電路202通過觸發(fā)電源管理芯片重啟、關(guān)閉芯片并關(guān)機(jī)。無論是通過正常關(guān)機(jī)電路關(guān)機(jī)還是通過復(fù)位關(guān)機(jī)電路關(guān)機(jī)，最終都使芯片本身關(guān)閉，避免了芯片待機(jī)廣生功耗。由此看見，該頭戴顯不設(shè)備用戶體驗(yàn)良好，并且降低了產(chǎn)品功耗，提升了產(chǎn)品性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明單按鍵開關(guān)機(jī)電路的較佳實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖2為本發(fā)明單按鍵開關(guān)機(jī)電路的較佳實(shí)施方式的電路圖。
[0020]主要元件符號(hào)說明:
[0021]

【權(quán)利要求】
1.一種單按鍵開關(guān)機(jī)電路，其特征在于，包括: 電源、電源管理芯片、單按鍵、開機(jī)電路和關(guān)機(jī)電路； 所述單按鍵的第一端連接電源，第二端連接開機(jī)電路和關(guān)機(jī)電路，通過單按鍵的按鍵時(shí)長(zhǎng)控制電源產(chǎn)生瞬態(tài)電源信號(hào)和持續(xù)電源信號(hào)； 所述開機(jī)電路，根據(jù)接收到來自單按鍵的瞬態(tài)電源信號(hào)，啟動(dòng)電源管理芯片并開機(jī)； 所述關(guān)機(jī)電路，包括正常關(guān)機(jī)電路和復(fù)位關(guān)機(jī)電路，其中，正常關(guān)機(jī)電路，根據(jù)接收到來自單按鍵的持續(xù)電源信號(hào)，關(guān)閉電源管理芯片并關(guān)機(jī)，復(fù)位關(guān)機(jī)電路，在所述正常關(guān)機(jī)電路關(guān)機(jī)無效的情況下，通過觸發(fā)電源管理芯片復(fù)位，重啟、關(guān)閉電源管理芯片并關(guān)機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的單按鍵開關(guān)機(jī)電路，其特征在于:所述開機(jī)電路，包括第一二極管和第二二極管:第一二極管的正極連接控制電源管理芯片的MCU使能端DC-EN-MCU端，第一二極管的負(fù)極連接電源管理芯片使能端DC-EN端；第二二極管的正極連接所述單按鍵，該第二二極管的負(fù)極連接電源管理芯片使能端DC-EN端。
3.如權(quán)利要求1所述的單按鍵開關(guān)機(jī)電路，其特征在于:所述關(guān)機(jī)電路，包括第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)和第三電子開關(guān)，所述電源通過所述單按鍵連接至控制電源管理芯片的MCU延時(shí)輸入端TMR-SW端,該第一電子開關(guān)的第一端連接單按鍵,第一電子開關(guān)第二端接地，第一電子開關(guān)第三端連接電源管理芯片電源，第一電子開關(guān)第三端還連接第二電子開關(guān)第一端，第二電子開關(guān)第二端接地，第二電子開關(guān)第三端連接電源管理芯片電源，第二電子開關(guān)第三端還連接第三電子開關(guān)第一端，，第三電子開關(guān)第二端接地，第三電子開關(guān)的第三端連接電源管理芯片電源，第三電子開關(guān)第三端還連接至控制電源管理芯片的MCU復(fù)位端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單按鍵開關(guān)機(jī)電路，其特征在于:所述第二電子開關(guān)通過延時(shí)電路連接所述第三電子開關(guān)。
5.如權(quán)利要求3所述的單按鍵開關(guān)機(jī)電路，其特征在于:所述單按鍵第二端通過第一電阻和第二電阻接地，第一電阻第二端還經(jīng)第三電阻連接第一電子開關(guān)的第一端，第一電子開關(guān)第三端與電源管理芯片電源之間接有第四電阻，第一電子開關(guān)第三端與第二電子開關(guān)第一端之間還接有第五電阻，第二電子開關(guān)第三端與電源管理芯片電源之間連接有第六電阻，第二電子開關(guān)第三端與第三電子開關(guān)第一端之間連接有第七電阻，第七電阻的第二端和接地之間連接有第一電容，第三電子開關(guān)的第三端和電源管理芯片電源之間連接有第八電阻。
6.如權(quán)利要求3所述的單按鍵開關(guān)機(jī)電路，其特征在于: 第一電子開關(guān)和/或第二電子開關(guān)為NPN三極管，其基極、發(fā)射極及集電極分別對(duì)應(yīng)第一電子開關(guān)的第一端、第二端及第三端； 或者第一電子開關(guān)和/或第二電子開關(guān)為N溝道場(chǎng)效應(yīng)管，其柵極、源極及漏極分別對(duì)應(yīng)第一電子開關(guān)的第一端、第二端及第三端。
7.如權(quán)利要求3所述的單按鍵開關(guān)機(jī)電路，其特征在于:第三電子開關(guān)為N溝道場(chǎng)效應(yīng)管，其柵極、源極及漏極分別對(duì)應(yīng)第三電子開關(guān)的第一端、第二端及第三端。
8.如權(quán)利要求2所述的單按鍵開關(guān)機(jī)電路，其特征在于:所述第一二極管、第二二極管為肖特基二極管。
9.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的單按鍵開關(guān)機(jī)電路，其特征在于:所述電源信號(hào)為電池或適配器提供。
10.一種頭戴顯示設(shè)備，包括如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的單按鍵開關(guān)機(jī)電路。
【文檔編號(hào)】H03K17/22GK104202029SQ201410437097
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】鄧雪冰 申請(qǐng)人:青島歌爾聲學(xué)科技有限公司