一种按键控制电路及定位标签的制作方法

本发明属于定位技术领域，尤其涉及一种按键控制电路及定位标签。

背景技术：

在无线通信技术中，无载通信技术(ultrawideband，uwb)是一种利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据的技术，具有带宽高(500mhz带宽，即通信通路的宽度)的特点。uwb定位系统是一种基于超宽频带的测距定位，固定安装基站，用户佩戴定位标签以实现定位的系统，例如：隧道开发过程中，为了保护施工人员的安全，需要实时确定施工人员在隧道中的位置，通过施工人员佩戴定位标签对施工人员进行实时定位以保证施工人员的安全和施工进度。

然而，现有的定位标签电池通常在用户遇到障碍时及时向基站发送反馈信息，需要采用其他通信设备进行信息反馈，导致救援延误的问题。

技术实现要素：

本发明提供一种按键控制电路及定位标签，旨在解决现有的定位标签电池通常在用户遇到障碍时及时向基站发送反馈信息，需要采用其他通信设备进行信息反馈，导致救援延误的问题。

本发明提供了一种按键控制电路，包括：

用于提供电源电压信号的电池模块；

与所述电池模块连接，用于接收所述电源电压信号，并根据用户输入的第一控制指令输出第一电压控制信号，根据用户输入的第二控制指令输出第二电压控制信号的开关模块；

与所述开关模块连接，用于接收所述第一电压控制信号，并根据所述第一电压控制信号输出第一电压信号的电源管理模块；

与所述电源管理模块连接，用于接收所述第一电压信号，并根据所述第一电压信号输出开关控制信号，根据所述第二电压控制信号输出警报信号的控制模块。

可选的，所述按键控制电路还包括：

与所述电池模块以及所述开关模块连接，用于接收输入的第二电压信号，并对所述电池模块进行充电，以及对所述开关模块进行供电的充电模块。

可选的，所述按键控制电路还包括：

与所述控制模块连接，用于接收所述控制模块输出的警报信号，并输出对应的射频信号的射频模块。

可选的，所述按键控制电路还包括：

与所述射频模块连接，用于接收所述射频信号，并将所述射频信号发送至信号基站的天线模块。

可选的，所述开关模块包括：第一电阻、第一开关管、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第二开关管、第一稳压管、第二稳压管以及开关单元；

所述第一电阻的第一端与所述第一开关管的电流输入端连接作为所述开关模块的电源电压信号输入端，所述第一开关管的电流输出端作为所述开关模块的第一电压控制信号输出端，所述第一电阻的第二端、所述第一开关管的控制端、所述第一稳压管的正极以及所述第二开关管的电流输入端共接；

所述第二开关管的电流输出端与所述第二电阻的第一端共接于地，所述第二开关管的控制端、所述第二电阻的第二端以及所述第三电阻的第一端共接作为所述开关模块的开关控制信号输入端；

所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端共接作为所述开关模块的电源电压信号输入端；

所述第一稳压管的负极、所述第二稳压管的负极以及所述开关单元的第一端共接，所述开关单元的第二端接地；

所述第二稳压管的正极与所述第四电阻的第二端共接作为所述开关模块的第二电压控制信号。

可选的，所述开关单元包括第一开关，所述第一开关的第一端作为所述开关单元的第一端，所述第一开关的第二端作为所述开关单元的第二端。

可选的，所述电源管理模块包括：第一电容、第二电容、第三电容、第一电感以及电源管理芯片；

所述第一电容的第一端、所述电源管理芯片的电压信号输入端以及所述电源管理芯片的使能信号输入端共接作为所述电源管理模块的第一电压控制信号输入端，所述第一电容的第二端、所述电源管理芯片的接地端以及所述电源管理芯片的模式端共接于地；

所述电源管理芯片的信号转换端与所述第一电感的第一端连接，所述电源管理芯片的反馈信号端、所述第一电感的第二端、所述第二电容的第一端以及所述第三电容的第一端共接作为所述电源管理模块的第一电压信号输出端；

所述电源管理芯片的散热端、所述第二电容的第二端以及所述第三电容的第二端共接于地。

可选的，所述充电模块包括：第三稳压管、第三开关管、第五电阻以及充电管理芯片；

所述充电管理芯片的电压信号输入端、所述第三稳压管的负极、所述第三开关管的控制端以及所述第五电阻的第一端共接作为所述充电模块的第二电压信号输入端与充电接口的正极端连接；

所述充电管理芯片的接地端、所述第五电阻的第二端以及所述充电接口的负极端共接于地；

所述充电管理芯片的电压信号输出端与所述第三开关管的电流输入端连接，所述第三开关管的电流输出端和所述第三稳压管的正极连接作为所述充电模块的电源电压信号输出端。

可选的，所述电池模块包括聚合物锂电池，所述聚合物锂电池的正极作为所述电池模块的正极，所述聚合物锂电池的负极作为所述电池模块的负极。

本发明的另一实施例还提供一种定位标签，包括：

标签本体；以及

射频信号控制单元，所述射频信号控制单元包括如上述任一项所述的按键控制电路。

本发明提供了一种按键控制电路及定位标签，通过电池模块提供电源电压信号，开关模块根据用户输入的第一控制指令输出第一电压控制信号，根据用户输入的第二控制指令输出第二电压控制信号，控制模块根据所述第一电压信号控制所述开关模块维持导通状态，根据第二电压控制信号输出警报信号，使得可以减小定位标签的体积，并且在遇到故障时及时通过定位标签报警，解决现有的定位标签电池通常在用户遇到障碍时及时向基站发送反馈信息，需要采用其他通信设备进行信息反馈，导致救援延误的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一个实施例提供的按键控制电路的结构示意图；

图2为本发明的另一个实施例提供的按键控制电路的结构示意图；

图3为本发明的另一个实施例提供的按键控制电路的结构示意图；

图4为本发明的另一个实施例提供的按键控制电路的结构示意图；

图5为本发明的另一个实施例提供的按键控制电路的结构示意图；

图6为本发明的一个实施例提供的充电模块的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

图1为本发明的一个实施例提供的按键控制电路的结构示意图。

如图1所示，本实施例中的按键控制电路，包括：

用于提供电源电压信号的电池模块10；

与所述电池模块10连接，用于接收所述电源电压信号，并根据用户输入的第一控制指令输出第一电压控制信号，根据用户输入的第二控制指令输出第二电压控制信号的开关模块20；

与所述开关模块20连接，用于接收所述第一电压控制信号，并根据所述第一电压控制信号输出第一电压信号的电源管理模块40；

与所述电源管理模块40连接，用于接收所述第一电压信号，并根据所述第一电压信号输出开关控制信号，根据所述第二电压控制信号输出警报信号的控制模块30。

在一个实施例中，电池模块10输出电源电压信号用于对开关模块20进行供电，开关模块20根据用户输入的控制指令控制电源电压信号的导通和关断，该控制指令包括第一控制指令和第二控制指令，其中，用户输入第一控制指令时，开关模块20输出第一电压控制信号，使得电源管理模块40输出第一电压信号，该第一电压信号可以用于对控制模块30和开关模块20进行供电。当用户输入第二控制指令时，开关模块20向控制模块30输出第二电压控制信号，控制模块30根据第二电压控制信号输出警报信号。

在一个实施例中，第一控制指令可以为用户通过开关模块20中的开关按键第一次闭合操作，第二控制指令可以为用户通过对开关模块20中的开关按键的第二次闭合操作，也即是第二控制指令是基于第一控制指令的操作之后进行实现的。

在一个实施例中，电源管理模块40是一个直流转换电路，当电池模块10进行供电时，通过电源管理模块40输出低纹波的3.3v的电压信号至控制模块30中。

在一个实施例中，电池模块10可以是储能电池或者usb供电接口。

图2为本发明的另一个实施例提供的按键控制电路的结构示意图。

如图2所示，所述按键控制电路还包括：

与所述电池模块10以及所述开关模块20连接，用于接收输入的第二电压信号，并对所述电池模块10进行充电，以及对所述开关模块20进行供电的充电模块50。

在一个实施例中，充电模块50接收输入的第二电压信号，该第二电压信号可以为通过输入接口输入的usb供电电压信号。

图3为本发明的另一个实施例提供的按键控制电路的结构示意图。

如图3所示，所述按键控制电路还包括：

与所述控制模块30连接，用于接收所述控制模块30输出的警报信号，并输出对应的射频信号的射频模块60。

在一个实施例中，电源管理模块40还用于对射频模块60进行供电。

在一个实施例中，射频模块60通过串行外设接口(serialperipheralinterface，spi)与控制模块30连接。

在一个实施例中，射频模块60可以为射频芯片。

在一个实施例中，射频芯片的型号可以为dw1000。

图4为本发明的另一个实施例提供的按键控制电路的结构示意图。

如图4所示，所述按键控制电路还包括：

与所述射频模块60连接，用于接收所述射频信号，并将所述射频信号发送至信号基站的天线模块70。

在一个实施例中，天线模块70可以为印刷电路板上设置的板载天线，射频模块60通过印刷电路板上设置的板载天线与基站进行数据传输。

图5为本发明的另一个实施例提供的按键控制电路的结构示意图。

在一个实施例中，参见图5，所述开关模块20包括：第一电阻r1、第一开关管m1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第二开关管m2、第一稳压管d1、第二稳压管d2以及开关单元201；

所述第一电阻r1的第一端与所述第一开关管m1的电流输入端连接作为所述开关模块20的电源电压信号输入端，所述第一开关管m1的电流输出端作为所述开关模块20的第一电压控制信号输出端，所述第一电阻r1的第二端、所述第一开关管m1的控制端、所述第一稳压管d1的正极以及所述第二开关管m2的电流输入端共接；

所述第二开关管m2的电流输出端与所述第二电阻r2的第一端共接于地，所述第二开关管m2的控制端、所述第二电阻r2的第二端以及所述第三电阻r3的第一端共接作为所述开关模块20的开关控制信号输入端；

所述第三电阻r3的第二端与所述第四电阻r4的第一端共接作为所述开关模块20的电源电压信号输入端；

所述第一稳压管d1的负极、所述第二稳压管d2的负极以及所述开关单元201的第一端共接，所述开关单元201的第二端接地；

所述第二稳压管d2的正极与所述第四电阻r4的第二端共接作为所述开关模块20的第二电压控制信号输出端。

在一个实施例中，在开关模块20启动前，由于第二开关管m2没有导通，此时第一开关管m1关断，开关模块20没有信号输出。当用户输入第一控制指令时，即当开关单元201在开关按键按下时，开关单元201导通，电池模块10的正极输出电源电压信号，第一稳压管d1导通，第一开关管m1的栅极被第一稳压管钳位，该电源电压信号经过第一开关管m1导通，电源管理模块40接收第一电压控制信号，即电源管理模块40上电，并输出第一电压信号，控制模块30上电，控制模块30的控制信号输入端输入启动电压信号，使得控制模块30启动，控制模块30的开关控制信号输出端输出开关控制信号，该开关控制信号为低电平信号，用于控制所述开关模块20维持导通状态。

在一个实施例中，当开关单元201的开关按键松开时，第一稳压管d1的正极的电压回升，第二开关管m2导通，此时第一开关管m1的控制端接地，第一开关管m1维持导通，按键控制电路开启已经完成，系统正常工作。

在一个实施例中，当遇到故障时，用户输入第二控制指令，即将开关单元201的开关按键按下，该操作为在系统启动后再次按下，此时，第二稳压管d2导通，开关模块20输出第二电压控制信号，即控制模块30的控制信号输入端的电压钳位为低电平，当控制模块30检测到该低电平信号持续时间达到预设的时间范围时，控制模块30将该信号判断为报警信号，并将该报警信号发送至信号基站，通过信号基站上传至上位机系统。

在一个实施例中，第二控制指令可以为开关按键连续按三下。

在一个实施例中，第一开关管m1为电子开关管，该电子开关管为p型mos管。

在一个实施例中，第二开关管m2为电子开关管，该电子开关管为n型薄膜晶体场效应管；

所述n型薄膜晶体场效应管的漏极为所述电子开关管的输入端，所述n型薄膜晶体场效应管的源极为所述电子开关管的输出端，所述n型薄膜晶体场效应管的栅极为所述电子开关管的控制端。

在一个实施例中，所述开关单元201包括第一开关k1，所述第一开关k1的第一端作为所述开关单元201的第一端，所述第一开关k1的第二端作为所述开关单元201的第二端。

在一个实施例中，所述电源管理模块40包括：第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第一电感l1以及电源管理芯片u1；

所述第一电容c1的第一端、所述电源管理芯片u1的电压信号输入端vin以及所述电源管理芯片u1的使能信号输入端en共接作为所述电源管理模块40的第一电压控制信号输入端，所述第一电容c1的第二端、所述电源管理芯片u1的接地端以及所述电源管理芯片u1的模式端mode共接于地；

所述电源管理芯片u1的信号转换端sw与所述第一电感l1的第一端连接，所述电源管理芯片u1的反馈信号端fb、所述第一电感l1的第二端、所述第二电容c2的第一端以及所述第三电容c3的第一端共接作为所述电源管理模块40的第一电压信号输出端；

所述电源管理芯片u1的散热端pad、所述第二电容c2的第二端以及所述第三电容c3的第二端共接于地。

在一个实施例中，电源管理芯片u1为tps系列电源管理芯片。

图6为本发明的一个实施例提供的充电模块的结构示意图。

如图6所示，所述充电模块50包括：第三稳压管d3、第三开关管m3、第五电阻r5以及充电管理芯片u2；

所述充电管理芯片u2的电压信号输入端in、所述第三稳压管d3的负极、所述第三开关管m3的控制端以及所述第五电阻r5的第一端共接作为所述充电模块50的第二电压信号输入端与充电接口的正极端连接；

所述充电管理芯片u2的接地端gnd、所述第五电阻r5的第二端以及所述充电接口的负极端共接于地；

所述充电管理芯片u2的电压信号输出端out与所述第三开关管m3的电流输入端连接，所述第三开关管m3的电流输出端和所述第三稳压管d3的正极连接作为所述充电模块50的电源电压信号输出端。

在一个实施例中，当充电模块50接收输入的第二电压信号时，第二电压信号通过充电管理芯片u2以及第三开关管m3对电池模块10进行充电，同时，该第二电压信号通过第三稳压管d3输出至第三开关管m3的栅极，由于第三开关管m3和第一开关管m1关断，由于第二稳压管d2的阻断，第二电压信号无法传输至控制模块30。

在一个实施例中，当充电模块50在对电池模块10进行充电时，按键控制电路依然可以启动，在充电时，当用户输入第一控制指令时，即当开关单元201在开关按键按下时，开关单元201导通，电池模块10的正极输出电源电压信号，第一稳压管d1导通，第一开关管m1的栅极被第一稳压管钳位，该电源电压信号经过第一开关管m1导通，电源管理模块40接收第一电压控制信号，即电源管理模块40上电，并输出第一电压信号，控制模块30上电，控制模块30的控制信号输入端输入启动电压信号，使得控制模块30启动，控制模块30的开关控制信号输出端输出低电平。

在一个实施例中，当开关单元201的开关按键松开时，第一稳压管d1的正极的电压回升，第二开关管m2导通，第一开关管m1维持导通，按键控制电路开启已经完成，系统正常工作。

在一个实施例中，第三开关管m3为n型mos管。

在一个实施例中，参见图5，所述电池模块10包括聚合物锂电池ba1，所述聚合物锂电池ba1的正极作为所述电池模块的正极，所述聚合物锂电池ba1的负极作为所述电池模块的负极。

本发明的另一实施例还提供一种定位标签，包括：

标签本体；以及

射频信号控制单元，所述射频信号控制单元包括如上述任一项实施例所述的按键控制电路。

本发明提供了一种按键控制电路及定位标签，通过电池模块提供电源电压信号，开关模块根据用户输入的第一控制指令输出第一电压控制信号，根据用户输入的第二控制指令输出第二电压控制信号，控制模块根据所述第一电压信号控制所述开关模块维持导通状态，根据第二电压控制信号输出警报信号，使得可以减小定位标签的体积，并且在遇到故障时及时通过定位标签报警，解决现有的定位标签电池通常在用户遇到障碍时及时向基站发送反馈信息，需要采用其他通信设备进行信息反馈，导致救援延误的问题。

所称控制模块30可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

以上所述仅为本发明的可选实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。