本发明属于低功耗测量领域，涉及低功耗模式下门磁状态检测系统，具体提供一种低功耗门磁状态检测控制器及系统，其中包括低功耗、中断配置、信息传输、电源管理等技术。
背景技术：
门磁是一种用于检测门、窗、抽屉等是否被打开或关闭的小型传感器，按结构可分为常开型和常闭型；其中，常闭型的门磁使用较为广泛，其主要由包含干簧管的开关部分和包含磁体的磁铁部分组成，磁铁用于产生使干簧管吸合或断开的磁场；当干簧管处于磁场中，即开关部分与磁铁部分间隔较近，门、窗或抽屉处于关闭状态时，干簧管内部的簧片将会吸合，开关部分所连接的导线导通；当干簧管远离磁场，即开关部分于磁铁部分间隔较远，门、窗、抽屉等处于打开状态时，干簧管内部的簧片断开，开关部分所连接的导线断路；由此实现将门、窗、抽屉等的物理开关信号转换为电信号。
目前，现有的门磁状态检测系统，通常使用常闭型门磁开关来检测门、窗等的开关状态，系统一直处于工作状态，不断检测门磁开关的状态是否有变化，这在一定程度上造成了能源的浪费；而实际上，门、窗、抽屉等的开关状态变化并不是很频繁，不需要系统时时刻刻都在检测，而只需要在其有变化时才检测。因此，针对现有门磁状态检测系统功耗高的问题，如何降低功耗成为目前需要解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对上述技术的不足，提供一种低功耗门磁状态检测控制器及系统，用于克服现有门磁状态检测系统耗能高、模块化程度低的问题；本发明主要应用于检测家庭、公司或工厂等场所的门、窗或抽屉等的开关状态，在其有状态变化时将状态信息发送到显示终端，以达到监测的目的；同时，系统采用低功耗技术显著降低系统能耗。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种低功耗门磁状态检测控制器，其特征在于，包括：
电源管理模块，用于为控制器提供电能；
电平检测模块，用于接收并检测门磁开关信号；
RTC闹钟模块，用于定时；
中段管理模块，连接所述电平检测模块和RTC闹钟模块，用于产生中段信号唤醒微处理器；
指示灯模块，用于指示用户操作；
复位接口，用于复位控制器；
串口模块，用于发送门磁开关状态信息的；
以及与所述电源管理模块、指示灯模块、复位接口、串口模块及中段管理模均相连接的微处理器；所述微处理器，用于进入和退出停止模式、判断门磁开关的开关状态、并发送当前门磁的开关状态信息。
进一步的，上述低功耗门磁状态检测控制器的实现过程为：微处理器正常运行预设时间后进入停止模式，等到唤醒；当电平检测模块检测到门磁开关状态变化时和/或RTC闹钟模块定时时间到时，中段管理模块产生中段信号，中段信号唤醒微处理器、使其退出停止模式。
进一步的，所述电源管理模块中包括充电电池，以及用于为充电电池充电的USB接口；
进一步的，包含上述低功耗门磁状态检测控制器的低功耗门磁状态检测系统，其特征在于，所述系统由门磁开关、门磁状态检测控制器和显示终端三部分组成，所述门磁开关连接门磁状态检测控制器，由门磁状态检测控制器判断当前门磁开关的开关状态、并将当前门磁开关的开关状态信息发送至显示终端，由所述显示终端显示当前开关状态信息。
本发明中，所述内置充电电池，适用于通用型锂电池，PC的USB端口和手机充电宝可对其充电；所述指示灯模块采用LED灯；所述USB接口可接受外部电能；所述的复位接口，使用自弹式按键对系统复位；所述串口模块使用RS-232标准串口的单电源电平转换芯片；所述的门磁开关包含一对常闭型门磁开关，作为传感器，将门、窗、抽屉等的物理状态转换为相应的电信号。
本发明的有益效果在于：
本发明提供一种低功耗门磁状态检测控制器及系统，所述系统在无事件唤醒的情况下微处理器处于停止模式，耗电量小，及系统处于低功耗模式，大大降低系统的能耗，提高了系统的性能；同时，由于门磁易于安装，使得系统不仅限于家庭和公司门禁系统，还可应用于电梯、仓储门等场所，模块化程度高，大大减小系统的安装复杂度。
附图说明
图1是本发明低功耗门磁状态检测系统的系统框图。
图2是本发明低功耗门磁状态检测控制器的内部结构框图。
图3是本发明低功耗门磁状态检测系统软件设计流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
本实施例提供了一种低功耗门磁状态检测控制器及系统的实施方案，解决了所述背景技术在耗能方面以及模块化方面的不足，提供一种低功耗、模块化程度高并可运用于家庭、公司门禁系统等条件下的解决方案，降低了安装复杂度以及系统能耗。
为了使本技术领域人员更好的理解上述系统方案，下面根据说明书附图对上述方案进行详细的说明。
图图1所示为本发明低功耗门磁状态检测系统的系统框图，所述系统包括显示终端1、门磁开关2以及门磁状态检测控制器3，显示终端1与门磁状态检测控制器通过串口模块36进行通信，门磁开关2与门磁状态检测控制器中的电平检测模块37连接；其中：
显示终端1负责接收并显示门磁状态检测控制器发送的门磁开关的开关状态信息；
门磁开关2内包含21、22两个器件，22内含磁铁用于产生恒定磁场，21内含干簧管的元件，当22靠近21时，22的两根导线连通；当22远离21时，21的两根导线断开；门磁开关2通过导线与门磁状态检测控制器中的电平检测模块37连接，在门磁开关状态变化时，产生相应的电平变化并传输到门磁状态检测控制器3；
门磁状态检测控制器3内置外部指示灯31、微处理器32、USB接口33、电源管理模块34、复位接口35、串口模块36、电平检测模块37、RTC闹钟模块38、中段管理模块39；
如图2所示为本发明低功耗门磁状态检测控制器的内部结构框图；内部结构框图，反映了该低功耗门磁状态检测控制器可以实现的功能；本实施例中，门磁状态检测微处理器32负责完成所有指令功能，负责控制RTC闹钟模块38、串口模块36、指示灯模块31、电平检测模块37、电源管理模块34、中断管理模块39；可充电电池和电源管理模块34为门磁状态检测控制器3提供电能，指示灯模块31可指示门磁状态，通过指示灯的亮灭来指示门磁的开关状态。
本实施例中门磁状态检测控制器内置可充电电池，适用于通用型锂电池，PC的USB端口或手机充电宝可对其充电；指示灯模块31用LED灯；门磁状态检测微处理器3，要求为低功耗，可选择STM32L1系列芯片。
如图3所示为本发明低功耗门磁状态检测系统软件设计流程图；本实施例中，系统开始运行一段时间，然后进入停止模式，若此时外部中断引脚检测到由门磁开关产生的上升沿或下降沿，系统被唤醒，表明门磁开关有状态变化，电平检测模块检测外部中断引脚电平，判断门磁开关具体状态，通过串口发送到显示终端，然后继续进入停止模式；RTC定时唤醒同理。
以下对本发明的低功耗门磁状态检测系统工作步骤做进一步说明：
I、微处理器工作在低功耗模式中的停止模式下：微处理器正常运行一段时间后进入停止模式，等待事件或中断发生使其退出低功耗模式；
II、门磁开关状态变化产生外部中断唤醒微处理器；
III、定时时间到，RTC闹钟唤醒微处理器；
IV、微处理器判断当前门磁的开关状态并将门磁的开关状态发送到显示终端。
关于步骤I，微处理器进入以及退出停止模式的实现方法说明：
A.进入停止模式实现步骤：
在以下条件下执行WFI(等待中断)或WFE(等待事件)指令：设置Cortex-M3系统控制寄存器中的SLEEPDEEP位；清除电源控制寄存器(PWR_CR)中的PDDS位；通过设置PWR_CR中LPDS位选择电压调节器的模式。
B.退出停止模式的实现步骤：
如果执行WFI进入停止模式，设置任一外部中断线为中断模式，当中断产生时，微处理器退出停止模式。如果执行WFE进入停止模式，设置任一外部中断线为事件模式，当事件发生时，微处理器退出停止模式。
关于步骤III，RTC闹钟事件唤醒微处理器的实现方法说明：
RTC可以在不需要依赖外部中断的情况下唤醒处于低功耗模式下的微控制器(自动唤醒模式)。为了用RTC闹钟事件将系统从停止模式下唤醒，必须进行如下操作：配置RTC使其可产生RTC闹钟事件，即RTC闹钟配置；配置外部中断线17为上升沿触发，即RTC中断配置。
关于步骤IV，微处理器判断当前门磁的开关状态的实现方法说明：
电平检测模块读取当前外部中断引脚的电平值，若门磁闭合，外部中断引脚的电平由低变为高，电平检测模块读取的值为高，此时微处理器通过串口打印当前门磁状态为闭合；若门磁断开，外部中断引脚的电平由高变为低，电平检测模块读取的值为低，此时微处理器通过串口打印当前门磁状态为断开。
综上，本发明提供了一种低功耗门磁状态检测系统，本发明所述的低功耗门磁状态检测系统，解决了所述背景中成本高、耗能高的不足，提供一种低成本、低功耗并可运用于家庭、公司门禁系统等条件下的解决方案，降低了安装复杂度以及系统功耗。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，本说明书中所公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换；所公开的所有特征、或所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以任何方式组合。