唤醒信号发生电路、传感器、唤醒传感器的系统和方法与流程

本发明涉及低功耗传感器唤醒领域，尤其涉及一种唤醒信号发生电路、传感器、唤醒传感器的系统和方法。

背景技术：

1、在物联网大数据万物互联的时代，随着监视监控设备数量的不断增加，为了实现自动化操作，大部分设备都采用电池供电，并设置低功耗模式以尽可能减少功耗，延长电池寿命。针对低功耗传感器唤醒领域的需求，目前市面上主流单片机都有三种低功耗模式(睡眠、停机、待机模式)，待机模式功耗最低，所有电源都关闭了，只保留备份寄存器工作，退出待机模式的条件为外部nrst信号、独立看门狗、rtc闹铃和wkup引脚唤醒。

2、目前，大部分使用以下三种方法进行唤醒。第一种方法是通过硬件开关采用接触式方式对传感器进行上电复位唤醒。这种方式不适用于外部密封的传感器，因为其开关被设置在传感器内部，需要拆卸传感器才能操作，难度较大；第二种方法是采用固定时间休眠唤醒，这种方法存在休眠时间较长时无法实时获取传感器数据的缺陷，无法满足实时获取数据的需求；第三种方法是通过设置监视窗口，开设一定的时间窗口接收来自外部设备发来的唤醒数据包，在短时间间隔内多次发送唤醒数据包会大大增加功耗，降低电池使用寿命，而长时间间隔又不能实现实时唤醒传感器的需求。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种唤醒信号发生电路、传感器、唤醒传感器的系统和方法，增强了传感器唤醒的实时性，提高了系统的稳定性和可靠性。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、本发明第一方面提供了一种唤醒信号发生电路，其设于传感器，用于将传感器从休眠状态中唤醒；唤醒信号发生电路包括电源、电阻和场效应管；

4、电阻包括光敏电阻、第一电阻和第二电阻；

5、场效应管的栅极串联第一电阻后接电源，场效应管的源极与电源电性连接，场效应管的栅极串联光敏电阻后接地，场效应管的漏极串联第二电阻后接地，场效应管的漏极与传感器的wkup引脚电性连接；

6、休眠状态下的传感器的wkup引脚被配置为低电平，传感器被配置为通过wkup引脚的上升沿唤醒；

7、传感器处于休眠状态时，场效应管截止输出低电平至wkup引脚；当光敏电阻接收到的光源的光照强度不低于第一阈值时，光敏电阻的电阻值不大于第二阈值，场效应管导通输出高电平至wkup引脚，wkup引脚检测到上升沿，生成唤醒标志以唤醒传感器。

8、优选地，电阻还包括第三电阻；

9、场效应管的漏极通过第三电阻与wkup引脚电性连接。

10、本发明第二方面公开了一种传感器，包括wkup引脚、外壳和第一方面的唤醒信号发生电路；

11、唤醒信号发生电路设于传感器的外壳的内部；

12、外壳上设有导光结构，导光结构用于将光源从传感器外部导入至唤醒信号发生电路的光敏电阻。

13、本发明第三方面提供了一种唤醒传感器的系统，包括微型控制器、云平台装置和第二方面的传感器；

14、微型控制器被配置为当检测到唤醒标志是wkup引脚触发时发送唤醒标志至云平台装置；

15、云平台装置被配置为接收唤醒标志后，下发唤醒控制指令至微型控制器以控制微型控制器更改传感器的休眠参数。

16、优选地，系统还包括网关和无线通讯装置；

17、微型控制器和云平台装置通过网关通信连接；

18、微型控制器和网关通过无线通讯装置传输数据。

19、本发明第四方面提供了一种唤醒传感器的方法，应用于第二方面的传感器，方法包括：

20、光敏电阻接收光源，当光源的光照强度不低于第一阈值时，光敏电阻的电阻值不大于第二阈值，场效应管导通输出高电平至wkup引脚，wkup引脚检测到上升沿，生成唤醒标志以唤醒传感器。

21、一种唤醒传感器的方法，应用于第三方面的唤醒传感器的系统，方法包括：

22、微型控制器响应于传感器生成的唤醒标志，并判断唤醒标志是否为wkup引脚触发；

23、若否，则控制传感器处理与唤醒标志对应的数据；

24、传感器在数据处理完后进入休眠状态。

25、进一步地，方法还包括：

26、若微型控制器判断出唤醒标志是wkup引脚触发，则将唤醒标志传至云平台装置；

27、云平台装置接收到唤醒标志，下发唤醒控制指令至微型控制器；

28、微型控制器接收到唤醒控制指令后更改传感器的休眠参数，以使传感器处于实时数据传输状态。

29、进一步地，若微型控制器判断出唤醒标志是wkup引脚触发，则将唤醒标志传至云平台装置，包括：

30、若微型控制器判断出唤醒标志是wkup引脚触发，则通过无线通讯装置将唤醒标志传至网关，网关将唤醒标志传至云平台装置；

31、云平台装置接收到唤醒标志，下发唤醒控制指令至微型控制器，包括：

32、云平台装置接收到唤醒标志，下发唤醒控制指令至网关，网关通过无线通讯装置将唤醒控制指令传至微型控制器。

33、优选地，网关将唤醒标志传至云平台装置前，方法还包括：

34、网关对发送唤醒标志的传感器进行身份认证，判断传感器是否已在云平台装置完成身份认证；

35、若是，则判断传感器的通信协议与云平台装置的通信协议是否一致；

36、若是，则发送唤醒标志至云平台装置；若否，则基于云平台装置的通信协议发送唤醒标志至云平台装置。

37、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

38、本发明提供了一种唤醒信号发生电路、传感器、唤醒传感器的系统和方法，其中唤醒信号发生电路包括电源、电阻和场效应管，当光敏电阻接收到的光源的光照强度不低于第一阈值时，光敏电阻的阻值不大于第二阈值，场效应管导通输出高电平至wkup引脚，wkup引脚检测到上升沿，生成唤醒标志以唤醒传感器，以此实现对传感器的非接触唤醒，增强了传感器唤醒的实时性，提高了操作的便捷性，实现了在设备需要操作的时候可以及时使用，不用长时间等待，减少时间成本。

技术特征：

1.一种唤醒信号发生电路，其特征在于，所述唤醒信号发生电路设于传感器，用于将所述传感器从休眠状态中唤醒；所述唤醒信号发生电路包括电源、电阻和场效应管；

2.根据权利要求1所述的唤醒信号发生电路，其特征在于，所述电阻还包括第三电阻；

3.一种传感器，其特征在于，所述传感器包括wkup引脚、外壳和如权利要求1-2任一项所述的唤醒信号发生电路；

4.一种唤醒传感器的系统，其特征在于，所述系统包括微型控制器、云平台装置和如权利要求3所述的传感器；

5.根据权利要求4所述的唤醒传感器的系统，其特征在于，所述系统还包括网关和无线通讯装置；

6.一种唤醒传感器的方法，应用于如权利要求3所述的传感器，其特征在于，所述方法包括：

7.一种唤醒传感器的方法，其特征在于，应用于如权利要求4-5任一项所述的唤醒传感器的系统，所述方法包括：

8.根据权利要求7所述的唤醒传感器的方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.根据权利要求8所述的唤醒传感器的方法，其特征在于，若所述微型控制器判断出所述唤醒标志是所述wkup引脚触发，则将所述唤醒标志传至所述云平台装置，包括：

10.根据权利要求9所述的唤醒传感器的方法，其特征在于，所述网关将所述唤醒标志传至所述云平台装置前，所述方法还包括：

技术总结
本发明提供了一种唤醒信号发生电路、传感器、唤醒传感器的系统和方法，其中电路包括电源、电阻和场效应管；电阻包括光敏电阻、第一电阻和第二电阻；场效应管的栅极串联第一电阻后接电源，场效应管的源极与电源电性连接，场效应管的栅极串联光敏电阻后接地，场效应管的漏极串联第二电阻后接地，场效应管的漏极与传感器的WKUP引脚电性连接；当光敏电阻接收到的光源的光照强度不低于第一阈值时，光敏电阻的电阻值不大于第二阈值，场效应管导通输出高电平至WKUP引脚，WKUP引脚检测到上升沿，生成唤醒标志以唤醒传感器，实现对传感器的非接触唤醒，增强了传感器唤醒的实时性。

技术研发人员：陈建,王建国,廖建辉
受保护的技术使用者：苏州捷杰传感技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16