专利名称：电视机的待机和整机上电管理方法及电路的制作方法
技术领域：
本发明属于电视机技术领域，涉及一种电视机的待机和整机上电管理方 法及电路。
技术背景随着技术的不断发展，很多电视机的功能越来越复杂，导致电视机系统越来越庞大。现在的电视机由几年前的4位机、8位机演变成了现在的SOC 嵌入式系统。目前的嵌入式系统大多是运行Linux操作系统，所以要让这么大 型的系统待机低功耗非常困难，因此，有人提出了在主处理器之外增加一个 功率较小的副MCU芯片，负责在电视机待机时对遥控开机信号和按键开机信 号的接收，进而实现对整机电源的管理。采用这种主、副处理器的电路设计 方式，使主处理器在待机时可以完全断电停机，整机电源仅需提供副MCU芯 片的供电电压即可，从而显著降低了电视机的待机功耗，达到了节能降耗的 目的。对于目前采用主、副处理器电路设计方式的电视机来说，虽然解决了待 机低功耗的问题，但是仍然存在两方面的不足其一、显示屏的开关仍受主 处理器的控制，主处理器的嵌入式系统在启动过程中，通常有两级BOOT, 在BOOT1时，主处理器对外围还没有初始化，此时对显示屏来说是不可控的， 上电时带来的屏闪、图像异常等现象是不可控和无法消除的；其二、副MCU 芯片仅负责在电视机待机时对遥控开机信号和开机按键信号进行接收，其余 功能按键和遥控键仍由主处理器接收处理，这样，副MCU芯片在电视机上电 工作后就处于闲置状态，浪费资源和电能。发明内容本发明的发明目的在于提供一种电视机的待机和整机上电管理方法，以 解决现有电视机在开机时，显示屏容易出现屏闪和图像异常的问题。 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现 一种电视机的待机和整机上电管理方法，包括电视开机后上电工作的主处理器和电视待机时保持上电工作的副MCU芯片，其中，所述副MCU芯片 在接收到开机指令信号时，输出控制信号，控制电视机整机上电工作；并在 延迟一定时间后控制显示屏开机显示，所述延迟时间与主处理器内部初始化 程序的运行时间相当。所述延迟时间预先存储设定在副MCU芯片中，或者通过接收主处理器在 初始化程序运行结束后输出的控制信号的方式来确定。为了减少主处理器的工作量，降低主处理器端口资源的消耗，所述副 MCU芯片接收全部的遥控信号或者按键信号，将其解析成相应的数字指令信 号后传输给所述的主处理器。所述副MCU芯片接收时钟芯片输出的实时时钟信号，在当前时间到达用 户设定的开机或者关机时间时，输出指令信号，控制电视机整机上电工作或 者进入待机状态。同时，本发明结合上述方法又相应地提出了一种电视机的待机和整机上 电管理电路，包括电视开机后上电工作的主处理器和电视待机时保持上电工 作的副MCU芯片；其中，所述副MCU芯片的输入端接收遥控或者按键信号， 通过其中一路输出端连接电视机显示屏的开关控制端，在所述副MCU芯片接 收到开机指令后，根据所述主处理器内部初始化程序的运行时间，在延迟所 述时间后通过其所述的输出端输出指令信号，控制显示屏开机显示。在本发明中，所述显示屏为液晶屏，副MCU芯片的PWM信号输出端连接所述液晶屏的背光亮度调节端口 ，通过改变副MCU芯片输出的PWM信号 的占空比来实现对液晶屏背光亮度的调节。所述显示屏的开关控制端为液晶屏背光板的使能端，连接所述副MCU芯 片的开关信号输出端。为了改善信号波形，消除抖动，所述副MCU芯片的开 关信号输出端通过由两个三极管组成的两级信号放大反向电路连接所述液晶 屏背光板的使能端，实现液晶屏开关的准确控制。为了减少主处理器的工作量，降低主处理器端口资源的消耗，所述副 MCU芯片的ADC端口和中断信号输入端口分别与电视机按键板的模拟按键 信号输出端和红外遥控接收头模块的输出端对应连接，对输入的按键信号进 行模数转换后，或者对接收到的遥控信号进行解码后，生成相应的数字指令 信号，通过副MCU芯片的UART接口传送给所述的主处理器。为了实现电视机的定时开关机功能，所述副MCU芯片的I2C总线端通过 I2C总线分别与主处理器和实时时钟芯片的总线端对应连接，所述实时时钟芯 片的备份电源端连接电池，在电视机待机时为实时时钟芯片提供工作电源； 所述实时时钟芯片的主电源端连接电视机电源板的低压直流电源输出端，在 电视机上电后为实时时钟芯片提供工作电源；所述实时时钟芯片的中断信号 输出端连接副MCU芯片，在达到用户的设定时间时，向副MCU芯片输出中 断信号，通过所述副MCU芯片实现定时开关机控制。为了方便副MCU芯片在线升级，所述副MCU芯片与电视机的升级接口 相连接，接收外部程序存储设备中的升级程序，以更新其内部的软件程序。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是本发明通过对现有电视 机电路中负责待机时接收开机指令的副MCU芯片进行充分利用，将其兼用作 显示屏的上电时序控制单元，从而避开了主处理器上电初始化期间由于显示 屏不可控而产生的屏闪、图像异常等现象，有效提高了图像输出质量。此外，通过将所述副MCU芯片与实时时钟芯片进行连接，从而实现了电视机的定时开关机功能。
图1是本发明中电视机的待机和整机上电管理原理方框图； 图2是实时时钟电路连接原理图；图3是副MCU芯片与液晶屏背光板的电路连接原理图； 图4是遥控信号和按键信号与副MCU芯片连接的电路原理图； 图5是副MCU芯片的管脚连接原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细地说明。本发明的电视机待机系统主要由如下几部分组成按键电路、遥控电路、 实时时钟电路和副MCU芯片。在原来的电视机系统中，按键信号、遥控信号、 实时时钟以及电视启动时对显示屏的控制信号都是与电视的主处理器相连 接。而在本发明的电视系统中，将外部的按键遥控和定时都看作成外部中断 信号，通过副MCU芯片来获取外部信息，进而实现与主处理器的连接通信， 其系统框图参见图1所示。图1中，EM8624L为电视开机后上电工作的主处理器，Atmega48为电视 待机时保持上电工作的副MCU芯片。所述副MCU芯片在接收到遥控器或者 按键板发出的开机指令信号时，输出控制信号，控制电视机整机上电工作； 并根据所述主处理器内部初始化程序的运行时间，在延迟所述时间后输出开 机ON信号，控制显示屏PANEL开机显示。所述的延迟时间可以根据主处理器内部初始化程序的运行时间预先存储 设定在副MCU芯片中，副MCU芯片在接收到开机指令信号后，延时所述时 间后，输出开机ON信号，控制显示屏PANEL开机显示。当然，所述延时间也可以通过接收主处理器在初始化程序运行结束后输出的控制信号来确定，在副MCU芯片接收到此控制信号后，向显示屏PANEL输出开机ON信号。为了减少主处理器的工作量，降低主处理器端口资源的消耗，所述副 MCU芯片接收全部的遥控信号或者按键信号，将其解析成相应的数字指令信 号后传输给所述的主处理器。所述副MCU芯片同时与实时时钟电路TIMER相连接，接收时钟芯片输 出的实时时钟信号，在当前时间到达用户设定的开机时间时，实时时钟电路 TIMER输出中断信号，控制电视机整机上电，开机工作；在当前时间到达用 户设定的关机时间时，副MCU芯片输出待机指令信号，控制电视机整机进入 待机状态。副MCU芯片ATmega48通过其通用异步串行接口 UART和I2C总线与主 处理器EM8624L相连接，传送解析后的遥控或者按键指令信号以及其他数据 指令。红外遥控接收头模块输出的遥控信号IR与副MCU芯片ATmega48的 中断信号输入端口 INTO相连接，将接收到的遥控信号进行解码后，通过其 UART接口传送给主处理器EM8624L，响应遥控信号。外部实时时钟TIMER 通过其中断信号输出端INT给副MCU芯片ATmega48提供定时开关机中断， 或者通过I2C总线通知副MCU芯片ATmega48当前的时间。按键板KEY的 模拟按键信号输出端连接副MCU芯片ATmega48的ADC端口， ADC端口采 集按键板KEY的模拟信号，转换成数字信号通过UART接口传送给主处理器 EM8624L。副MCU芯片ATmega48连接电视机的Update升级接口 ，这样不 同的机型，不同的显示屏PANEL,只要将副MCU芯片ATmega48与外部程 序存储设备相连接，下载外设中的升级程序,即可实现副MCU芯片ATmega48 与不同机芯板电路的兼容匹配。下面结合图2~图5具体阐述副MCU芯片ATmega48与外围器件的连接 结构。图2中，实时时钟电路采用时钟芯片DS1339实现，其总线端SDA、 SCL通过fC总线连接副MCU芯片U25的27、28脚，并分别经上拉电阻R176、 R177连接3.3V直流电源。副MCU芯片U25通过I2C总线读取时钟芯片 DS1339中的时间信息，例如年、月、日、周、时、分等，实现了时间的显示 等相关功能，如图5所示。时钟芯片DS1339的备份电源端VBACKUP连接 电池BT1、 BT2，在电视机待机时为时钟芯片DS1339提供工作电源。时钟芯 片DS1339的主电源端VCC连接电视机电源板的3.3V低压直流电源输出端 3V3—MCU，在电视机上电后为时钟芯片DS1339提供工作电源。所述时钟芯 片DS1339的中断信号输出端INT连接副MCU芯片U25的26脚，在到达用 户的设定时间时，向副MCU芯片U25输出中断信号RTCJNT1 ，通过所述副 MCU芯片U25实现电视机的定时开关机等相关功能。时钟芯片DS1339的 XI、 X2端连接外部晶振X5，提供基准时钟。图3是副MCU芯片U25与显示屏PANEL的电路连接原理图，以液晶屏 为例加以说明。副MCU芯片U25的PWM信号输出端13脚连接液晶屏背光 板的背光亮度调节端口 PWM，通过改变副MCU芯片U25输出的PWM信号 的占空比来实现对液晶屏背光亮度的调节。所述副MCU芯片U25的PWM信 号输出端13脚同时通过NPN型三极管Q10及其外围电路组成的信号放大反 向电路连接所述液晶屏背光板的Bright端口 。所述副MCU芯片U25的开关信号输出端10脚通过由三极管Qll、 Q12 组成的两级放大反向电路处理后，连接液晶屏背光板的使能端EN，开关信号 PBIAS通过两次取反，可有效改善信号波形，去除抖动。副MCU芯片U25接管主处理器对显示屏PANEL的控制，作用如下 (1)对显示屏PANEL的上电和控制更加灵活，解放了主处理器；(2)主处理器的嵌入式系统在启动过程中有两级BOOT，在BOOTl时， 主芯片对外围还没有初始化，此时对显示屏PANEL来说是不可控的，上电时 带来的屏闪、图像异常等现象不可控制和消除；而运用副MCU芯片U25来 管理，可以控制显示屏PANEL的整个上电时序。副MCU芯片U25在接收到开机指令后，通过其输出端2脚向电视机电 源板输出信号PWR一ON，控制电源板上电工作；并通过其输出端23脚向液晶 屏逻辑板输出开机信号PPWR。图4是遥控信号和按键信号与副MCU芯片U25连接的电路原理图，按 键从KEY端输入模拟信号到副MCU芯片U25的ADC端口 22脚，并经上拉 电阻R171、 11172连接3.3￥直流电源3￥3—MCU。 ADC采样按键的模拟电压 后，量化成数字信号，通过UART接口30、 31脚传输给主处理器EM8624L， 从而有效降低了主处理器端口资源的消耗。另外，待机时，副MCU芯片U25 如果采集到开机按键电压，即可唤醒电源开始工作。红外遥控信号从IR端通过接口 J23的1脚输入给副MCU芯片U25的32 脚，副MCU芯片U25对接收到的遥控信号进行译码后，通过其UART接口 30脚(RXD)、 31脚(TXD)传输给主处理器EM8624L。遥控信号和按键信 号一样都可以唤醒电视机电源。在电视机上电工作后，副MCU芯片U25通过其25脚输出指示灯控制信 号LED，经三极管Q8控制电视机指示灯由待机颜色转换为开机颜色。为了方便副MCU芯片U25在线升级，所述副MCU芯片U25的15、 16、 17脚连接电视机的升级接口 J25，接收外部程序存储设备中的升级程序，以更 新其内部的软件程序，实现与电视机主机芯板的匹配。二十一世纪中的能源问题尤为突出，节约能源，发展节能电器是迫在眉 睫的事情，而电视产品是每家每户所不可缺少的家用电器。随着大家能源意识和危机感的增加，节能电器将会成为一个电器中的主流。本发明实现了对 电视机待机过程中电源管理的模块化设计，不但降低了功耗，而且模块化的 设计可以大大减少系统设计的周期，也使对显示屏、按键板、遥控信号和实 时时钟的控制更加地灵活可控，同时也避免了一些复杂问题的出现，加快了 产品的上市时间。当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例， 本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添 加或替换，也应属于本发明的保护范围。
权利要求
1. 一种电视机的待机和整机上电管理方法，包括电视开机后上电工作的主处理器和电视待机时保持上电工作的副MCU芯片，所述副MCU芯片在接收到开机指令信号时，输出控制信号，控制电视机整机上电工作；其特征在于所述副MCU芯片在接收到开机指令信号后，在延迟一定时间后控制显示屏开机显示，所述延迟时间与主处理器内部初始化程序的运行时间相当。
2. 根据权利要求l所述的电视机的待机和整机上电管理方法，其特征在 于所述延迟时间预先存储设定在副MCU芯片中。
3. 根据权利要求l所述的电视机的待机和整机上电管理方法，其特征在 于所述延迟时间通过接收主处理器在初始化程序运行结束后输出的控制信 号的方式来确定。
4. 根据权利要求l所述的电视机的待机和整机上电管理方法，其特征在 于所述副MCU芯片接收全部的遥控信号或者按键信号，将其解析成相应的数字指令信号后传输给所述的主处理器。
5. 根据权利要求l-4任一所述的电视机的待机和整机上电管理方法，其 特征在于所述副MCU芯片接收时钟芯片输出的实时时钟信号，在当前时间 到达用户设定的开机或者关机时间时，输出指令信号，控制电视机整机上电 工作或者进入待机状态。
6. —种电视机的待机和整机上电管理电路，包括电视开机后上电工作的 主处理器和电视待机时保持上电工作的副MCU芯片，其特征在于所述副 MCU芯片的输入端接收遥控或者按键信号，通过其中一路输出端连接电视机 显示屏的开关控制端，在所述副MCU芯片接收到开机指令后，在延迟一定时 间后通过其所述的输出端输出指令信号，控制显示屏开机显示，所述延迟时间与主处理器内部初始化程序的运行时间相当。
7. 根据权利要求6所述的电视机的待机和整机上电管理电路，其特征在 于所述副MCU芯片的ADC端口和中断信号输入端口分别与电视机按键板 的模拟按键信号输出端和红外遥控接收头模块的输出端对应连接，对输入的 按键信号进行模数转换后，或者对接收到的遥控信号进行解码后，生成相应 的数字指令信号，通过副MCU芯片的UART接口传送给所述的主处理器。
8. 根据权利要求6所述的电视机的待机和整机上电管理电路，其特征在 于所述显示屏为液晶屏，副MCU芯片的PWM信号输出端连接所述液晶屏 的背光亮度调节端口 ；所述显示屏的开关控制端为液晶屏背光板的使能端， 连接所述副MCU芯片的开关信号输出端。
9. 根据权利要求8所述的电视机的待机和整机上电管理电路，其特征在 于所述副MCU芯片的开关信号输出端通过由两个三极管组成的两级信号放 大反向电路连接所述液晶屏背光板的使能端。
10. 根据权利要求6所述的电视机的待机和整机上电管理电路，其特征 在于所述副MCU芯片的I2C总线端通过I2C总线分别与主处理器和实时时 钟芯片的总线端对应连接，所述实时时钟芯片的备份电源端连接电池，在电 视机待机时为实时时钟芯片提供工作电源；所述实时时钟芯片的主电源端连 接电视机电源板的低压直流电源输出端，在电视机上电后为实时时钟芯片提 供工作电源；所述实时时钟芯片的中断信号输出端连接副MCU芯片，在到达 用户的设定时间时，向副MCU芯片输出中断信号，通过所述副MCU芯片实 现定时开关机控制。
11. 根据权利要求6所述的电视机的待机和整机上电管理电路，其特征 在于所述副MCU芯片与电视机的升级接口相连接，接收外部程序存储设备 中的升级程序，以更新其内部的软件程序。
全文摘要
本发明公开了一种电视机的待机和整机上电管理方法，包括电视开机后上电工作的主处理器和电视待机时保持上电工作的副MCU芯片，其中，所述副MCU芯片在接收到开机指令信号时，输出控制信号，控制电视机整机上电工作；并在延迟一定时间后控制显示屏开机显示，所述延迟时间与主处理器内部初始化程序的运行时间相当。本发明同时公开了一种电视机的待机和整机上电管理电路，通过对现有电视机电路中负责待机时接收开机指令的副MCU芯片进行充分利用，将其兼用作显示屏的上电时序控制单元，从而避开了主处理器上电初始化期间由于显示屏不可控而产生的屏闪、图像异常等现象，有效提高了图像输出质量。
文档编号H04N5/63GK101252659SQ20071001373
公开日2008年8月27日 申请日期2007年2月25日 优先权日2007年2月25日
发明者邢胜春, 郑华磊 申请人:青岛海信电器股份有限公司