电量显示电路及其控制方法、灯具与流程

本发明涉及电量显示技术领域，特别是涉及一种电量显示电路及其控制方法，还涉及一种灯具。

背景技术：

为满足用户对灯具的电池电量的了解需求，越来越多的便携手持灯具以及使用电池的移动灯具均设置有电量显示电路。因此，用户可以根据需要查看目前灯具实际电量，从而可以预估灯具的电量大致还能够使用多长时间以及是否需要充电等。

传统的电量显示技术，能显示锂电池的剩余电量百分比，且电量显示电路都是随着灯具的开启连续显示，从而造成较大的电能浪费。为降低电能浪费，部分灯具也会在电量显示电路中增加自动休眠功能。传统的电量显示电路休眠过程中的漏电流较大，功耗较大，从而降低了电池的存储时间。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种低功耗低漏电流的电量显示电路及其控制方法，还提供一种灯具。

一种电量显示电路，包括电源输入端，用于与电池连接，以接收电池供电；所述电量显示电路还包括开关电路、控制电路、稳压电路、电压检测电路、背光电路、显示电路以及基准电路；所述开关电路一端分别与所述电源输入端以及所述控制电路的触发端连接，所述开关电路的另一端接地；所述开关电路用于对所述触发端的电平进行翻转以形成触发信号；所述控制电路在所述触发信号的控制下进行模式切换，由工作模式切换为休眠模式或者由休眠模式切换为工作模式，进而控制所述电量显示电路进入休眠模式或者工作模式；所述稳压电路分别与所述电源输入端和所述控制电路连接；所述电压检测电路分别与所述电源输入端和所述控制电路连接；所述控制电路还分别与所述背光电路、所 述显示电路和所述基准电路连接；所述控制电路还用于在工作模式时向所述背光电路、所述显示电路和所述基准电路供电并控制所述背光电路、所述显示电路和所述基准电路工作。

在其中一个实施例中，所述控制电路包括计时器；所述计时器用于在所述开关电路触发所述控制电路进入工作模式时开始计时；所述控制电路还用于在所述计时器的计时达到预设时长后切换为休眠模式。

在其中一个实施例中，所述开关电路包括轻触开关；所述控制电路还用于接收所述触发端输入的电平信号并以预设采样频率进行多次连续采样后比较多次采样结果，所述控制电路还用于判断所述多次采样结果是否相同，并在所述多次采样结果均相同时将所述电平信号标定为触发信号；在所述多次采样结果中至少存在一次不相同时，将所述电平信号标定为电平毛刺并结束操作。

在其中一个实施例中，所述电压检测电路包括第一分压电阻和第二分压电阻；所述第一分压电阻的一端与所述电源输入端连接，所述第一分压电阻的另一端分别与所述第二分压电阻和所述控制电路连接；所述第二分压电阻的另一端接地。

在其中一个实施例中，所述预设采样频率为10⁵hz，采样次数为5000次。

在其中一个实施例中，所述控制电路为单片机，所述开关电路还包括第一电阻；所述轻触开关上与所述单片机的触发端连接的一端还通过所述第一电阻与所述电源输入端连接。

在其中一个实施例中，所述基准电路包括三端稳压管和第二电阻；所述三端稳压管的阴极和参考电极连接后与所述单片机连接；所述三端稳压管的阴极和参考电极连接后还串联所述第二电阻并与所述单片机连接；所述三端稳压管的阳极接地。

一种灯具，包括电池、照明元件以及放电控制电路；所述电池通过所述放电控制电路与所述照明元件连接；还包括如前述任一实施例所述的电量显示电路。

一种电量显示电路的控制方法，用于对如前述任一实施例所述的电量显示电路进行控制，包括步骤：接收触发端的触发信号；根据所述触发信号控制所 述控制电路进行模式切换，由工作模式切换为休眠模式或者由休眠模式切换为工作模式，进而控制所述电量显示电路进入休眠模式或者工作模式；在所述控制电路进入工作模式后，由所述控制电路向所述背光电路、所述显示电路和所述基准电路供电并控制所述背光电路、所述显示电路和所述基准电路工作。

在其中一个实施例中，所述接收触发端的触发信号的步骤之前还包括步骤：以预设采样频率对所述触发端输入的电平信号进行多次连续采样；比较判断多次采样结果是否相同；若是，则将所述电平信号标定为触发信号；若否，则将所述电平信号标定为电平毛刺并结束操作。

上述电量显示电路及其控制方法，电池通过电源输入端向稳压电路供电，稳压电路给控制电路供电，背光电路、显示电路以及基准电路则由控制电路供电，并且仅在控制电路处于工作模式时才进行供电。因此，当控制电路处于休眠模式时，背光电路、显示电路和基准电路均不工作，只有稳压电路和电压检测电路工作，从而使得休眠模式下的漏电流较小，功耗较低。

附图说明

图1为一实施例中的电量显示电路的原理框图；

图2a～2b为一实施例中的电量显示电路的电路原理图；

图3为一实施例中的电量显示电路的控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为一实施例中的电量显示电路的原理框图，该电量显示电路包括电源输入端110、开关电路120、控制电路130、稳压电路140、电压检测电路150、背光电路160、显示电路170和基准电路180。

电源输入端110用于与电池连接，以接收电池供电。开关电路120的一端分别与电源输入端110、控制电路130的触发端连接，另一端则接地，从而在开关 电路120接通时可以将触发端的电平拉低，由高电平翻转为低电平从而形成触发信号。稳压电路140连接于电源输入端110和控制电路130之间。稳压电路140用于将电源输入端110的电源电压转换为控制电路130的工作电源电压后向控制电路130供电。电压检测电路150分别与电源输入端110和控制电路130连接，从而对电源输入端110的电压进行检测并输出至控制电路130，以实现对电池电压的检测。控制电路130还分别与背光电路160、显示电路140和基准电路180连接。

控制电路130在触发端输入的触发信号的控制下进行模式切换，由当前的工作模式切换为休眠模式或者由当前的休眠模式切换为工作模式，进而控制电量显示电路进入休眠模式或者工作模式。例如，当电量显示电路处于工作模式时，对开关电路120进行操作，则会触发电量显示电路切换至休眠模式，反之亦然。控制电路130在进入工作模式后，向背光电路160、显示电路170以及基准电路180供电，并控制背光电路160、显示电路170以及基准电路180工作。具体地，控制电路130将电压检测电路150检测到的电压值与基准电路180中电压进行比较从而确定当前的电池电压。控制电路130还会根据当前电池电压确定当前的电池电量后控制背光电路160和显示电路170对该电池电量进行显示。控制电路130在进入休眠模式时，不向背光电路160、显示电路170以及基准电路180供电。因此，当电量显示电路处于休眠模式时，只有稳压电路140和电压检测电路150工作，背光电路160、显示电路170以及基准电路180均不工作，从而使得休眠模式下整个电路的漏电流较小，功耗较低。

上述电量显示电路，电池通过电源输入端110向稳压电路140供电，稳压电路140给控制电路130供电，背光电路160、显示电路170以及基准电路180则由控制电路130供电，并且仅在控制电路130处于工作模式时才进行供电。因此，当控制电路130处于休眠模式时，背光电路160、显示电路170和基准电路180均不工作，只有稳压电路140和电压检测电路150工作，从而使得休眠模式下的漏电流较小，功耗较低，大大延长了电池的存储时间。

在本实施例中，控制电路130还包括计时器。计时器用于在开关电路120触发控制电路130进入工作模式时开始计时。控制电路130还用于在计时器的计时达到预设时长后进入休眠状态，从而避免电量显示电路长时间显示造成的电能 损耗，延长了电池的存储时间。在本实施例中，预设时长为2分钟。在其他的实施例中，预设时长也可以为0.5～1.5分钟。预设时长可以根据用户需要和使用习惯进行设置。

图2a和图2b为一实施例中的电量显示电路的电路原理图。其中，图2a为电量显示电路中的稳压电路和电压检测电路的电路原理图，图2b则为电路原理图中的开关电路、控制电路、背光电路、显示电路以及基准电路的电路原理图。下面结合图2a和图2b对本本实施例中的电量显示电路做进一步详细说明。

在本实施例中，控制电路为一单片机u1。稳压电路包括稳压芯片u2。稳压芯片u2的第1引脚与电源输入端vin连接，并串联电容c1后接地。稳压芯片u2的第3引脚与单片机u1的第11引脚连接，稳压芯片u2的第3引脚还串联电容c2后接地。稳压芯片u2用于将电源输入端vin输入的电压转换为单片机u1的工作电压vcc后向单片机u1供电。电压检测电路包括第一分压电阻r12、第二分压电阻r13以及电容c4。其中，第一分压电阻r12和第二分压电阻r13串联于电源输入端vin和地之间。单片机u1的第1引脚连接于第一分压电阻r12和第二分压电阻r13之间。电容c4则与第二分压电阻r13并联。通过调整第一分压电阻r12和第二分压电阻r13之间的阻值大小，将其阻值尽量设置大一些，则可以使得整个电量显示电路在休眠模式时的漏电流值极小。在本实施例中，第一分压电阻r12和第二分压电阻r13的阻值均为150kω，从而使得电路在休眠模式时的漏电流只有15μa。可以理解，在其他的实施例中，也可以根据需要对第一分压电阻r12和第二分压电阻r13的阻值进行设定，以使得漏电流满足性能要求。漏电流减小可以有效延长电池的存储时间，也即延长了电池的使用时间。

背光电路包括背光灯l1以及电阻r1。单片机u1的第6引脚串联电阻r11后与背光灯l1连接。背光电路由单片机u1供电。在本实施例中，显示电路包括液晶屏p1以及电阻r2～r9。显示电路同样由单片机u1供电。基准电路包括三端稳压管u3和第二电阻r1。三端稳压管u1的阴极与参考电极连接后与单片机u1的第9引脚连接。三端稳压管u1的阴极与参考电极连接后还串联第二电阻r1并与单片机u1的第8引脚连接。三端稳压管u1的阳极接地。基准电路用于提供基准电压给单片机u1，从而以便单片机u1确定电压检测电路检测到的电压值。基准电路 同样由单片机u1供电。

开关电路包括轻触开关s1和第一电阻r10。其中，轻触开关s1的一端分别与单片机u1的第15引脚(触发端或者触发引脚)、第一电阻r10连接；轻触开关s1的另一端接地。第一电阻r10的另一端则与稳压芯片u2的第3引脚连接。因此，当用户按下轻触开关s1后，单片机u1的第15引脚由原来的高电平vcc翻转为低电平的触发信号。单片机u1在该触发信号的控制下进行模式切换。例如，当电量显示电路处于工作模式，即显示电路、背光电路等均处于工作状态时，用户按下轻触开关s1后，会在单片机u1的第15引脚形成触发信号。单片机u1接收到该触发信号后即进行模式切换，由工作模式切换为休眠模式。

在本实施例中，单片机u1在接收到第15引脚的低电平信号时，并不会立即将其标定为触发信号，而是先会先对该信号进行采样。单片机u1会以预设采样频率进行多次连续采样，并判断多次采样结果是否一致，仅在多次采样结果一致时才将该电平信号标定为触发信号，并根据该触发信号进行模式切换，否则将其标定为电平毛刺后结束操作。在本实施例中，预设采样频率为10⁵hz，采样次数为5000次，即以10微妙的采样周期连续采样5000次。预设采样频率和采样次数均可以根据实际需要进行设定，并不限于本实施例所提及的取值，只需要能够根据多次采样结果识别出该电平信号是否为电平毛刺即可。例如，当用户按下轻触开关想要唤醒电量显示电路时，产生的电平毛刺如果不先被识别过滤则同样会使得单片机u1接收到的电平信号发生翻转，唤醒单片机u1。而当真正的触发信号到来时，则会使得单片机u1重新进入休眠模式。由于这个过程很快，肉眼无法分辨出来，从而容易出现用户按下轻触开关仍然无法唤醒电量显示电路的情况，用户体验感较差。在本实施例中，单片机u1会对接收到的电平信号进行采样并判断其是否是电平毛刺，从而可以将电平毛刺过滤掉，使得轻触开关s1不会出现误触发，降低了误触发率，提高了用户的体验感以及使用便捷性。

本发明还提供一种灯具，其包括电池、放电控制电路以及照明元件，还包括上述任一实施例中的电量显示电路。其中，电池通过放电控制电路与照明元件连接，并通过电源输入端与电量显示电路连接。由于电量显示电路的具有低功耗低漏电流且具有误操作率低的优点，从而使得灯具的续航时间较长。

本发明还提供一种电量显示电路的控制方法，用于对前述实施例中任一所述的电量显示电路进行控制。该控制方法的流程图如图3所示，包括如下步骤。

s310，接收触发端的触发信号。

触发端的触发信号在轻触开关按下时产生。

s320，根据触发信号控制该控制电路进行模式切换。

当接收到触发信号后，控制控制电路进行模式切换，由工作模式切换为休眠模式或者由休眠模式切换为工作模式，进而控制电量显示电路进入休眠模式或者工作模式。当控制电路进入工作模式时，由控制电路向背光电路、显示电路和基准电路供电并控制背光电路、显示电路和基准电路工作。

上述电量显示电路的控制方法，在控制电路的触发端接收到触发信号后进行模式切换，且仅在工作模式时才由控制电路向背光电路、显示电路和基准电路供电。因此，当控制电路处于休眠模式时，背光电路、显示电路和基准电路均不工作，只有稳压电路和电压检测电路工作，从而使得休眠模式下的漏电流较小，功耗较低，大大延长了电池的存储时间。

在本实施例中，上述控制方法还包括步骤：在控制电路进入工作模式时开始计时，并在计时达到预设时长后使得控制电路进入休眠模式。上述步骤可以避免电量显示电路长时间显示造成的电能损耗，延长了电池的存储时间。

如图3，在本实施例中，在执行步骤s310之前还包括步骤s410～s440。

s410，以预设采样频率对触发端输入的电平信号进行多次连续采样。

s420，比较判断多次采样结果是否相同。

多次采样结果中有一次或者一次以上不相同则可以判断出多次采样结果不相同，执行s430，否则执行s440。

s430，将电平信号标定为触发信号。

s440，将电平信号标定为电平毛刺并结束操作。

上述控制方法中，会对接收到的电平信号进行采样并判断其是否是电平毛刺，从而可以将电平毛刺过滤掉，使得轻触开关不会出现误触发，降低了系统的误触发率，提高了用户的体验感以及使用便捷性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对 上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。