[实用新型]基于时钟芯片实现单片机电源管理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种挖掘机电池供电电源管理系统。

背景技术

目前，公知单片机硬件看门狗定时器的喂狗时间相对很短，一般为几十毫秒或几秒钟，无法实现程序任意控制定时时间。另外挖掘机GPS远程监控器在负极开关断开的情况下，回传车辆信息方式如果采用CPU休眠定时唤醒机制，由于CPU没有彻底断电，电池电量很快被GPS监控器电路及电池自损耗殆尽，导致GPS监控器无法在长时间外部电源缺失情况下正常回传数据。

实用新型内容

本实用新型的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种基于时钟芯片实现单片机电源管理系统，其克服了普通硬件看门狗无法在断电情况下任意时刻唤醒的技术难题，同时降低了GPS监控器内部电池供电的功耗。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：其包括电路供电电源VCC、电池电源BT200，电路供电电源VCC连接二极管D204正极，二极管D204负极分别连接二极管D206正极、二极管D205负极后通过继电器K200与电池电源BT200连接，电池电源BT200通过二极管D207与电阻R203连接；继电器K200分别与二极管D208、三极管Q200、三极管Q201连接；三极管Q200分别与电阻R207、电阻R209连接，电阻R207与中央芯片U101(CPU)连接；三极管Q201分别与电阻R208、电阻R210连接，电阻R208与时钟芯片U103连接，时钟芯片U103的引脚分别连接电阻R105、晶振X100、电容C108、电容C109、电阻R103、电阻R104；中央芯片U101分别与电阻R109、电源基准芯片U102连接。

本实用新型克服了挖掘机GPS远程监控器CPU硬件看门狗定时器喂狗时间无法任意调整和CPU休眠时功率相对较大的难题，本实用新型提供一种采用实时时钟芯片控制方案，既实现了GPS监控器硬件看门狗喂狗时间任意设定，同时克服了GPS监控器“休眠”状态下的消耗车载电瓶电量过大的难题。

电路供电电源VCC采用5V供电。中央芯片U101采用Disp4011型号。时钟芯片U103采用ISL1208型号。电源基准芯片U102采用TL431型号。三极管Q200采用NPN型、三极管Q201采用PNP型。

本实用新型的有益效果是，当车辆长时间不工作，GPS监控器仍然可以任意定时唤醒回传信息，同时延长了车载电瓶和GPS监控器内部电池的工作时长近2个月，解决了挖掘机长时间不工作电瓶电量耗尽无法正常启动车辆的难题。该电路结构简单，同时解决了上述两个技术问题。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所采用的技术方案是：电源设计主要有两个电源，电路供电电源VCC、电池电源BT200，其中VDD为CPU电压、BAT为电池电压，当电路供电电源(采用5V供电)有电情况下，经过二极管D204后VDD电压为4.7V，中央芯片U101(采用Disp4011型号)工作电压范围为2.7V-5.5V，所以中央芯片U101正常工作。

电池充电电路包括电阻R203(限流电阻)和二极管D207(降压和防反二极管)，充电电压BAT为4V；电池放电电路为继电器K200和二极管D205，电池是否放电取决于电路供电电源VCC是否有电，如果电路供电电源VCC没有电，中央芯片U101或时钟芯片U103(采用ISL1208型号)输出控制继电器K200吸合，电池电压BAT经继电器K200和二极管D205给VDD供电，这时VDD电压比外部电路供电电源VCC供电时要低，实测电压VDDBAT为3.7V，工作电压在中央芯片U101工作电压范围内，系统正常工作。这种设计保证电池的充电和放电回路分开，但是需要时钟芯片U103和中央芯片U101配合工作才能实现上述电路正常工作。