基于压力信号的电源控制电路的制作方法

本实用新型涉及电子电路处理领域，尤其涉及一种基于压力信号的电源控制电路。

背景技术：

现有技术中，通过在笔帽中设置磁力发生装置，在笔杆中设置感应开关来实现笔的磁性吸合，以避免笔帽多次插拔的磨损，并可以有效防止笔帽的丢失。

当在某些笔中，可以通过笔帽的插拔实现笔的开关机，即当把笔帽插上后，笔关闭，当把笔帽拔下时，笔启动。虽然这种笔可以实现依靠笔帽的插拔实现笔的开关机。但是，当拔出笔帽后，如果笔处于开机状态，当长时间按压笔尖时，会导致笔关机。因此，如何实现笔不被误关机，成为急需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的是提供一种基于压力信号的电源控制电路，所述基于压力信号的电源控制电路包括：压力传感器电路、电压跟随电路、电压比较电路和开关机电路；

所述压力传感器电路的输出端与所述电压跟随电路的输入端相连接，所述电压跟随电路的输出端与所述电压比较电路的输入端和主控芯片的A/D管脚相连接，所述电压比较电路的输出端与所述开关机电路的输入端相连接；

所述压力传感器电路，接收按压笔尖头时产生的压力信号，并将所述压力信号和预设的压力-电压对照表进行对比，输出电压信号；

所述电压跟随电路，接收所述压力传感器电路发送的电压信号，并降低输出阻抗；

所述电压比较电路，接收所述电压跟随电路发送的所述电压信号，并将所述电压信号和预设的基准电压进行比较，当所述电压信号大于所述基准电压时，输出第一电信号，当所述笔当前的工作状态为休眠状态或开机状态时，将第一电信号发送给主控芯片，以使得所述主控芯片通过所述第一电信号唤醒笔；当所述电压信号小于所述基准电压时，输出第二电信号；

所述开关机电路，接收所述电压比较电路发送的第一电信号，当笔的当前工作状态的逻辑为0时，根据所述第一电信号和逻辑0，拉低电源管理芯片的开关机管脚，以使笔的工作状态的逻辑从0变为1。

在一种可能的实现方式种，所述压力传感器电路包括压力传感器、第一电阻和第二电阻；

所述压力传感器的第一端和第二端相连接后，与第一电阻的第一端相连接，所述第一电阻的第二端与第一供电模块相连接，所述压力传感器的第三端和第四端相连接后，与第二电阻的第一端相连接，所述第二电阻的第二端接地。

在一种可能的实现方式种，所述电压跟随电路包括第一比较器、第一电容、第三电阻和第四电阻；

所述第一比较器的第一端与所述压力传感器的第三端、所述压力传感器的第四端和所述第二电阻的第一端相连接，所述第一比较器的第二端与第三电阻的第一端相连接，所述第一比较器的第三端与第一供电模块相连接，所述第一比较器的第四端接地，所述第一比较器的第五端与所述第四电阻的第一端和所述第三电阻的第二端相连接，所述第一电容的第二端与控制芯片的AD管脚相连接。

在一种可能的实现方式种，所述电压比较电路包括第二比较器、第五电阻、第六电阻和第七电阻；

所述第二比较器的第一端与所述第五电阻的第一端相连接，所述第二比较器的第二端与所述第六电阻的第一端和所述第七电阻的第一端相连接，所述第五电阻的第二端与所述第三电阻的第一端、所述第一比较器的第五端相连接，所述第六电阻的第二端与第一供电模块相连接，所述第七电阻的第二端接地。

在一种可能的实现方式种，所述开关机电路包括第一MOS管、第二MOS管、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻和第十二电阻；

所述第八电阻的第一端与所述第二比较器的第三端相连接，所述第八电阻的第二端与所述第一MOS管的源极相连接，所述第一MOS管的栅极与第九电阻的第一端和第二供电模块相连接，所述第一MOS管的漏极与第十电阻的第一端相连接，所述第十电阻的第二端与所述第十一电阻的第一端、所述第二MOS管的栅极相连接，所述第二MOS管的源极接地，所述第二MOS管的漏极与所述第十二电阻的第一端相连接，所述第十二电阻的第二端与电源管理芯片的开关机管脚相连接，所述第九电阻的第二端、所述第十一电阻的第二端分别接地。

在一种可能的实现方式种，所述基于压力信号的电源控制电路还包括第二电容；

所述第二电容的第一端与所述第一比较器的第三端和第一供电模块相连接，所述第二电容的第二端接地。

在一种可能的实现方式种，所述第一供电模块具体为蓄电池或者蓄电池组。

在一种可能的实现方式种，所述第一电信号为高电平信号，所述第二电平信号为低电平信号。

通过应用本实用新型提供的基于压力信号的电源控制电路，在笔处于开机状态或者休眠状态下，保证了按压笔尖只能唤醒主控芯片而不能操作到电源管理芯片的开关机管脚，在关机状态又可以通过按压笔尖来实现开机。避免了在笔处于开机状态时，持续按压笔尖导致的关机。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的基于压力信号的电源控制电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为便于描述，附图中仅示出了与有关实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1为本实用新型实施例提供的基于压力信号的电源控制电路示意图。该基于压力信号的电源控制电路应用在需要通过笔尖的压力唤醒休眠或关机状态的笔中，如图1所示，该基于压力信号的电源控制电路包括：

压力传感器电路1、电压跟随电路2、电压比较电路3和开关机电路4；

压力传感器电路1的输出端与电压跟随电路2的输入端相连接，电压跟随电路2的输出端与电压比较电路3的输入端和主控芯片(图中未示出)的A/D管脚相连接，电压比较电路3的输出端与开关机电路4的输入端相连接；

压力传感器电路1，接收按压笔尖头时产生的压力信号，并将压力信号和预设的压力-电压对照表进行对比，输出电压信号；

电压跟随电路2，接收压力传感器电路1发送的电压信号，并降低输出阻抗；

电压比较电路3，接收电压跟随电路2发送的电压信号，并将电压信号和预设的基准电压进行比较，当电压信号大于基准电压时，输出第一电信号，当笔当前的工作状态为休眠状态时，将第一电信号发送给主控芯片，以使得主控芯片通过第一电信号唤醒笔；当电压信号小于基准电压时，输出第二电信号；

开关机电路4，接收电压比较电路3发送的第一电信号，当笔的当前工作状态的逻辑为0时，根据第一电信号和逻辑0，拉低开关机管脚，以使笔的工作状态的逻辑从0变为1。

进一步的，压力传感器电路1包括压力传感器U1、第一电阻R1和第二电阻R2；

压力传感器U1的第一端和第二端相连接后，与第一电阻R1的第一端相连接，第一电阻R1的第二端与第一供电模块相连接，压力传感器U1的第三端和第四端相连接后，与第二电阻R2的第一端相连接，第二电阻R2的第二端接地。

其中，压力传感器U1的第一端、第二端、第三端和第四端依次从上向下排列。

进一步的，电压跟随电路2包括第一比较器U2、第一电容C1、第三电阻R3和第四电阻R4；

第一比较器U2的第一端与压力传感器U1的第三端、压力传感器U1的第四端和第二电阻R2的第一端相连接，第一比较器U2的第二端与第三电阻R3的第一端相连接，第一比较器U2的第三端与第一供电模块相连接，第一比较器U2的第四端接地，第一比较器U2的第五端与第四电阻R4的第一端和第三电阻R3的第二端相连接，第一电容C1的第二端与控制芯片的AD管脚相连接。

其中，电压跟随电路2的主要作用为把压力传感器U1输出的电压值原样输出给控制芯片的AD管脚，同时降低压力传感器U1的输出阻抗，不增加采集时间，保证AD的转换精度。

进一步的，电压比较电路3包括第二比较器U3、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7；

第二比较器U3的第一端与第五电阻R5的第一端相连接，第二比较器U3的第二端与第六电阻R6的第一端和第七电阻R7的第一端相连接，第五电阻R5的第二端与第三电阻R3的第一端、第一比较器U2的第五端相连接，第六电阻R6的第二端与第一供电模块相连接，第七电阻R7的第二端接地。

进一步的，开关机电路4包括第一金属-氧化物半导体场效应晶体(metal oxide semiconductor,MOS)管Q1、第二MOS管Q2、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11和第十二电阻R12；

第八电阻R8的第一端与第二比较器U3的第三端相连接，第八电阻R8的第二端与第一MOS管Q1的源极相连接，第一MOS管Q1的栅极与第九电阻R9的第一端和第二供电模块相连接，第一MOS管Q1的漏极与第十电阻R10的第一端相连接，第十电阻R10的第二端与第十一电阻R11的第一端、第二MOS管Q2的栅极相连接，第二MOS管Q2的源极接地，第二MOS管Q2的漏极与第十二电阻R12的第一端相连接，第十二电阻R12的第二端与电源管理芯片的开关机管脚相连接，第九电阻R9的第二端、第十一电阻R11的第二端分别接地。

进一步的，基于压力信号的电源控制电路还包括第二电容C2；

第二电容C2的第一端与第一比较器U2的第三端和第一供电模块相连接，第二电容C2的第二端接地。

其中，第一供电模块具体为蓄电池或者蓄电池组。

其中，第一电信号为高电平信号，第二电平信号为低电平信号。

下面，对该基于压力信号的电源控制电路的工作过程如下说明：

当按压笔尖时，根据压电效应的原理，压力传感器U1根据按压力度对应的不同压力值，输出不同的电压信号，举例为压力信号中包括的压力值为0.05N，对应的电压值为200mV。电压跟随电路2将该电压值原样输出给控制芯片的AD管脚，同时降低压力传感器U1的输出阻抗，控制芯片可以将该电压值转换为数字信号，以不增加采集时间的前提下，保证控制芯片的AD转换精度。其中，图中的PRESSURE_DET即表示输入到主控芯片的AD管脚的信号。POWER_ON_OFF表示开关机电路4的开关机管脚，该POWER_ON_OFF可以控制电源管理芯片的开关机管脚。

电压比较电路3将该电压值和基准电压进行比较，当该电压值大于基准电压时，生成第一电信号，该第一电信号可以是高电平，当该电压值小于基准电压时，生成第二电信号，该第二电信号可以是低电平。

当笔处于休眠状态(10)或开机状态(11)时，这两种状态可以统一为笔的工作状态的逻辑为1，该电压比较电路3的输出的第一电信号在输入给第一MOS管Q1，由于第一MOS管Q1的Q1_G为高电平且大于等于第一电信号，因此，第一MOS管Q1截止。同时，该第一电信号还输入到主控芯片，主控芯片在接收到第一电信号后，唤醒处于休眠状态或者开机状态的笔。不需要再触发电源管理芯片的开关机，避免了持续按压笔尖引起的关机情况。

当笔处于关机状态时，将第二电信号输入给开关机电路4中的第一MOS管Q1的源极，第一MOS管Q1导通，随后，由于第一MOS管Q1导通，第二MOS管Q2的栅极为高电平，因此，第二MOS管Q2导通。在第一MOS管Q1和第二MOS管Q2导通后，开关机电路4的开关机管脚POWER_ON_OFF被拉低，从而控制电源管理芯片的开关机管脚，以实现笔的启动，从而笔的工作状态的逻辑从0变为1。

通过应用本实用新型提供的基于压力信号的电源控制电路，在笔处于开机状态或者休眠状态下，保证了按压笔尖只能唤醒主控芯片而不能操作到电源管理芯片的开关机管脚，在关机状态又可以通过按压笔尖来实现开机。避免了在笔处于开机状态时，持续按压笔尖导致的关机。

专业人员应该还可以进一步意识到，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、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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实用新型的范围。

以上的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。