[发明专利]一种无电池温湿度计装置及其控制方法

说明书

本发明公开一种无电池温湿度计装置及其控制方法，装置包括能量收集系统、定时触发系统和温湿度计系统；能量收集系统包括光能量收集转换器、第一LX01电压检测电路、LX02能量收集电路、第一电源管理模块、上拉电阻R1和超级电容C1；光能量收集转换器与第一LX01电压检测电路的输入端V_in连接，第一LX01电压检测电路的输出V_OD1，第一LX01电压检测电路的输出V_OD1与LX02能量收集电路的使能端连接；光能量收集转换器的输出同时与LX02能量收集电路的输入连接，LX02能量收集电路的输出与第一电源管理模块的输入相连，第一电源管理模块的输出电压为定时触发系统供电，定时触发系统的电压输出端为温湿度计系统供电；通过零功耗持续电压检测技术，降低能量收集系统和负载的功耗。

技术领域

本发明属于电子设备设计技术领域，具体涉及一种无电池温湿度计装置及其控制方法。

背景技术

环境的温湿度对生产和生活影响重大，因此对于温湿度的测量是极其重要的。温湿度计是一种能够以一定时间间隔通过传感器对温湿度进行测量的电子设备，现有的温湿度计是需要电池来进行供电，而且待机功耗较大，占据了总功耗的一半以上，电池的更换往往会降低用户的使用体验。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种无电池温湿度计装置及其控制方法，本发明通过一种零功耗持续电压检测技术，同时降低能量收集系统和负载的功耗，可以让系统收集的光能满足负载需求，避免了更换电池给用户带来的不便，极大地提升了使用的便利性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无电池温湿度计装置，包括能量收集系统、定时触发系统和温湿度计系统；其中，能量收集系统包括光能量收集转换器、第一LX01电压检测电路、LX02能量收集电路、第一电源管理模块、上拉电阻R1和超级电容C1；光能量收集转换器与第一LX01电压检测电路的输入端V_in连接，第一LX01电压检测电路的输出V_OD1通过上拉电阻R1与VBAT连接，第一LX01电压检测电路的输出V_OD1与LX02能量收集电路的使能端连接；光能量收集转换器的输出同时与LX02能量收集电路的输入连接，LX02能量收集电路的输出为VBAT，LX02能量收集电路的输出VBAT连接储能超级电容C1，LX02能量收集电路的输出VBAT同时与第一电源管理模块的输入相连，第一电源管理模块的输出电压为定时触发系统供电，定时触发系统的电压输出端为温湿度计系统供电。

定时触发系统包括LX04超低功耗振荡器、逻辑门、分频器、MOS开关、RC延时电路和第二电源管理模块；振荡器LX04的输出与分频器的输入相连，分频器的两个输出端分别接逻辑门和RC延时电路；电容C2的正极与逻辑门的输入连接，逻辑门的输出与第二LX01电压检测电路的输入端V_in连接；

第二LX01电压检测电路的输出V_OD2通过上拉电阻R2与开关NMOS-Q1的栅极相连接，开关NMOS-Q1的漏极与LX02能量收集电路的输出VBAT连接，开关NMOS-Q1的源极与第二电源管理模块的输入V_in相连接，第二电源管理模块的输出V_DD2为负载温湿度计系统提供稳定的电压，电容C2的负极接地；LX01电压检测电路的接地端接地，超级电容C1的负极接地；分频器的两个输出端分别为第一输出a和第二输出b，第一输出a和第二输出b的逻辑相反，其中，第一输出a与逻辑门的输入接口a相连，第二输出b与RC延时电路相连；第一LX01电压检测电路与第二LX01电压检测电路相同，逻辑门采用或非门；振荡器、分频器以及逻辑门的电源接口均与能量收集系统中电压输出V_OD1连接。

温湿度计系统包括信号处理及控制单元、低功耗温湿度计和纸屏幕，其中，温湿度传感器连接信号处理及控制模块的输入端，信号处理及控制模块的输出端连接纸屏幕。

信号处理及控制模块的输出端连接有ZigBee模块。