全文摘要
本实用新型提供了一种防止负载循环开机关机电路，包括MCU控制芯片、市电状态识别电路以及设于主机内的主机控制芯片，其中主机控制芯片还包括主机状态识别电路，市电状态识别电路与MCU控制芯片相连；市电状态识别电路用于检测市电是否接入，主机状态识别电路用于检测主机处于开机或关机状态；MCU控制芯片则根据市电状态识别电路和主机状态识别电路检测的信息判断是否向主机控制芯片输出开机信号，从而解决了由于蓄电池电压回升造成的主机循环开机关机问题，同时该电路设计简单、成本低，在收款机等设备中具有广泛的应用前景；本实用新型进一步提供的收款机中由于包含了上述提供的电路而具有更长的使用寿命。
主设计要求
1.一种防止负载循环开机关机电路，所述负载包括主机、以及与所述主机连接的外设，其特征在于，所述防止负载循环开机关机电路包括MCU控制芯片、市电状态识别电路以及设于主机内的主机控制芯片，其中所述主机控制芯片还包括主机状态识别电路；所述市电状态识别电路用于输出表示市电接入或断开的第一电平信息；所述主机状态识别电路用于输出表示主机开机或关机的第二电平信息；所述MCU控制芯片包含第一引脚、第二引脚和第三引脚，所述主机控制芯片包含第四引脚和第五引脚，所述第四引脚与所述主机状态识别电路的输出端相连，所述主机控制芯片通过所述第四引脚将所述第二电平信息输出；所述MCU控制芯片的第三引脚与市电状态识别电路的输出端相连，所述MCU控制芯片通过所述第三引脚接收所述第一电平信息；所述MCU控制芯片的第一引脚与所述主机控制芯片的第四引脚相连，所述MCU控制芯片通过所述第一引脚接收所述第二电平信息；所述MCU控制芯片根据所述第一电平信息和所述第二电平信息输出开机信号；所述MCU控制芯片的第二引脚与所述主机控制芯片的第五引脚相连，所述MCU控制芯片通过所述第二引脚输出开机信号至所述主机控制芯片。
设计方案
1.一种防止负载循环开机关机电路，所述负载包括主机、以及与所述主机连接的外设，其特征在于，所述防止负载循环开机关机电路包括MCU控制芯片、市电状态识别电路以及设于主机内的主机控制芯片，其中所述主机控制芯片还包括主机状态识别电路；
所述市电状态识别电路用于输出表示市电接入或断开的第一电平信息；
所述主机状态识别电路用于输出表示主机开机或关机的第二电平信息；
所述MCU控制芯片包含第一引脚、第二引脚和第三引脚，所述主机控制芯片包含第四引脚和第五引脚，所述第四引脚与所述主机状态识别电路的输出端相连，所述主机控制芯片通过所述第四引脚将所述第二电平信息输出；
所述MCU控制芯片的第三引脚与市电状态识别电路的输出端相连，所述MCU控制芯片通过所述第三引脚接收所述第一电平信息；所述MCU控制芯片的第一引脚与所述主机控制芯片的第四引脚相连，所述MCU控制芯片通过所述第一引脚接收所述第二电平信息；所述MCU控制芯片根据所述第一电平信息和所述第二电平信息输出开机信号；
所述MCU控制芯片的第二引脚与所述主机控制芯片的第五引脚相连，所述MCU控制芯片通过所述第二引脚输出开机信号至所述主机控制芯片。
2.如权利要求1所述的防止负载循环开机关机电路，其特征在于，所述防止负载循环开机关机电路还包括设于所述第二引脚与所述第五引脚之间的二极管，所述二极管的正极连接所述第五引脚，负极连接所述第二引脚。
3.如权利要求2所述的防止负载循环开机关机电路，其特征在于，所述二极管为肖特基二极管。
4.如权利要求1所述的防止负载循环开机关机电路，其特征在于，所述第一电平信息包括表示市电接入的第一高电平和表示市电断开的第一低电平；所述第二电平信息包括表示主机开机的第二高电平和表示主机关机的第二低电平。
5.如权利要求4所述的防止负载循环开机关机电路，其特征在于，所述MCU控制芯片根据所述第一高电平和所述第二低电平输出开机信号。
6.如权利要求4所述的防止负载循环开机关机电路，其特征在于，所述MCU控制芯片根据所述第一低电平不输出开机信号。
7.如权利要求1所述的防止负载循环开机关机电路，其特征在于，所述市电状态识别电路中还包括用于将市电输入电压降低至所述MCU控制芯片的工作电压的电压转换电路。
8.如权利要求7所述的防止负载循环开机关机电路，其特征在于，所述电压转换电路包括：
与市电耦合的市电输入端；
基极与市电输入端耦合的NPN三极管，所述NPN三极管的发射极接地；
1脚栅极与所述NPN三极管的集电极耦合的P沟道MOS管，所述P沟道MOS管的3脚漏极与所述市电状态识别电路的输出端相连。
9.如权利要求1所述的防止负载循环开机关机电路，其特征在于，所述MCU控制芯片的工作电压为5V，所述主机控制芯片的工作电压为1.8V。
10.一种收款机，其特征在于，所述收款机包含权利要求1～9中任一项所述的防止负载循环开机关机电路。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及安装有蓄电池的设备技术领域，更具体而言，涉及一种防止负载循环开机关机电路、以及包含该电路的收款机。
背景技术
对于安装有蓄电池的设备，如果在蓄电池低压状态时关机，蓄电池的电压会上浮，在电压上升到开机电压时，设备检测到有电压达到开机的电压，就会启动开机，但由于开机启动需要大电流，因此又会拉低蓄电池的电压而关机，造成循环开机关机现象，损坏设备，给用户带来不便。
实用新型内容
本实用新型提供了一种防止负载循环开机关机电路，以解决负载在蓄电池低压状态时关机，蓄电池的电压上浮使得负载循环开机关机，损坏设备的问题；更进一步地，本实用新型还提供了一种包含上述电路的收款机。
为了解决上述技术问题，本实用新型第一方面提供了一种防止负载循环开机关机电路，所述负载包括主机、以及与所述主机连接的外设，所述防止负载循环开机关机电路包括MCU控制芯片、市电状态识别电路以及设于主机内的主机控制芯片，其中所述主机控制芯片还包括主机状态识别电路；
所述市电状态识别电路用于输出表示市电接入或断开的第一电平信息；
所述主机状态识别电路用于输出表示主机开机或关机的第二电平信息；
所述MCU控制芯片包含第一引脚、第二引脚和第三引脚，所述主机控制芯片包含第四引脚和第五引脚，所述第四引脚与所述主机状态识别电路的输出端相连，所述主机控制芯片通过所述第四引脚将所述第二电平信息输出；
所述MCU控制芯片的第三引脚与市电状态识别电路的输出端相连，所述MCU控制芯片通过所述第三引脚接收所述第一电平信息；所述MCU控制芯片的第一引脚与所述主机控制芯片的第四引脚相连，所述MCU控制芯片通过所述第一引脚接收所述第二电平信息；所述MCU控制芯片根据所述第一电平信息和所述第二电平信息输出开机信号；
所述MCU控制芯片的第二引脚与所述主机控制芯片的第五引脚相连，所述MCU控制芯片通过所述第二引脚输出开机信号至所述主机控制芯片。
优选地，所述防止负载循环开机关机电路还包括设于所述第二引脚与所述第五引脚之间的二极管，所述二极管的正极连接所述第五引脚，负极连接所述第二引脚。
更优选地，所述二极管为肖特基二极管。
优选地，所述第一电平信息包括表示市电接入的第一高电平和表示市电断开的第一低电平；所述第二电平信息包括表示主机开机的第二高电平和表示主机关机的第二低电平。
更优选地，所述MCU控制芯片根据所述第一高电平和所述第二低电平输出开机信号。
更优选地，所述MCU控制芯片根据所述第一低电平不输出开机信号。
优选地，所述市电状态识别电路中还包括用于将市电输入电压降低至所述MCU控制芯片的工作电压的电压转换电路。
更优选地，所述电压转换电路包括：
与市电耦合的市电输入端；
基极与市电输入端耦合的NPN三极管，所述NPN三极管的发射极接地；
1脚栅极与所述NPN三极管的集电极耦合的P沟道MOS管，所述P沟道MOS管的3脚漏极与所述市电状态识别电路的输出端相连。
优选地，所述MCU控制芯片的工作电压为5V，所述主机控制芯片的工作电压为1.8V。
为了进一步解决上述技术问题，本实用新型第二方面提供了一种收款机，所述收款机包含上述的防止负载循环开机关机电路、主机以及与所述主机连接的外设。
与现有技术相比，本实用新型提供的防止负载循环开机关机电路能够解决由于蓄电池电压回升造成的主机循环开机关机问题，保护了主机以及与主机连接的外设；同时该电路设计简单、成本低，在收款机等设备中具有广泛的应用前景；本实用新型进一步提供的收款机中由于包含了上述提供的电路而具有更长的使用寿命。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种防止负载循环开机关机电路的硬件框图。
图2是本实用新型实施例提供的一种防止负载循环开机关机电路中的电压转换电路的硬件框图。
图3是本实用新型实施例提供的一种防止负载循环开机关机电路的原理示意图。
图4是本实用新型实施例提供的一种防止负载循环开机关机电路中的电压转换电路的原理示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
为了解决由于蓄电池电压回升造成的主机循环开机关机问题，本实用新型提供了一种防止负载循环开机关机电路，其中负载包括主机、以及与该主机连接的各种外设，本实用新型只考虑主机在没有供电(市电或蓄电池)的情况下才关机，以及必须在收到开机信号后才开机的情况，本实用新型中提供的电路可以解决上述情况下所有负载出现的循环开机关机问题。
请参阅图1所示本实用新型实施例提供的一种防止负载循环开机关机电路的硬件框图，从图1中可知，该防止负载循环开机关机电路包括MCU控制芯片、市电状态识别电路以及设于主机内的主机控制芯片，其中主机控制芯片还包括主机状态识别电路。具体地，市电状态识别电路用于输出表示市电接入或断开的第一电平信息，更具体地，该第一电平信息包括表示市电接入的第一高电平和表示市电断开的第一低电平；主机状态识别电路用于输出表示主机处于开机状态或关机状态的第二电平信息，更具体地，该第二电平信息包括表示主机处于开机状态的第二高电平和表示主机处于关机状态的第二低电平。进一步地，MCU控制芯片包含第一引脚、第二引脚和第三引脚，主机控制芯片包含第四引脚和第五引脚，第四引脚与主机状态识别电路的输出端相连，主机控制芯片通过第四引脚将主机状态识别电路输出的第二电平信息输出至MCU控制芯片；更进一步地，MCU控制芯片的第三引脚与市电状态识别电路的输出端相连，MCU控制芯片通过第三引脚接收市电状态识别电路输出的第一电平信息，MCU控制芯片的第一引脚与主机控制芯片的第四引脚相连，MCU控制芯片通过第一引脚接收第二电平信息，MCU控制芯片根据接收到的第一电平信息和第二电平信息输出开机信号；更具体地，MCU控制芯片的第二引脚与主机控制芯片的第五引脚相连，MCU控制芯片通过第二引脚向主机控制芯片输出开机信号，主机控制芯片通过第五引脚接收到开机信号后开机，在本实用新型中，MCU控制芯片通过第五引脚输出的信号只包括开机信号，不包括关机信号；更具体地，MCU控制芯片根据表示市电接入的第一高电平和表示主机处于关机状态的第二低电平输出开机信号；以及MCU控制芯片根据表示市电断开的第一低电平不输出开机信号。
上述实施例提供的防止负载开机关机电路中的MCU控制芯片在市电没有接入(即市电断开)的情况下，不管蓄电池电压剩余多少，均不会提供开机信号，从而解决了由于蓄电池电压回升造成的主机循环开机关机问题，保护了主机以及与主机连接的外设。
进一步地，在上述实施例的基础上，其他实施例中，该防止负载循环开机关机电路还包括设于第二引脚与第五引脚之间的二极管，该二极管的正极连接第五引脚，负极连接第二引脚。MCU控制芯片通过该二极管向主机控制芯片发送开机信号，具体发送原理如下：当MCU控制芯片根据表示市电接入的第一高电平和表示主机处于关机状态的第二低电平输出开机信号时，MCU控制芯片通过第二引脚输出低电平信号，二极管正向导通拉低主机控制芯片的电压，主机控制芯片控制主机开机；当MCU控制芯片不输出开机信号时，MCU控制芯片通过第二引脚输出高电平信号，该高电平信号的电压值大于主机控制芯片的工作电压，二极管反向截止，使得MCU控制芯片与主机控制芯片隔离开，避免电压过高烧坏主机控制芯片。在一些优选实施例中，该二极管为肖特基二极管，所需要的正向导通时间短，仅需要几十纳秒或几纳秒即可。
根据本实用新型的一些具体实施例，市电输入电压约18V，而MCU控制芯片的工作电压为5V，若直接将18V的市电接入MCU控制芯片的第三引脚上，会烧毁MCU控制芯片，因此，在本实用新型中，市电状态识别电路中还包括用于将市电输入电压降低至MCU控制芯片的工作电压的电压转换电路。具体地，请参阅图2所示，该电压转换电路包括与市电耦合的市电输入端、基极与市电输入端耦合的NPN三极管、1脚栅极与该NPN三极管的集电极耦合的P沟道MOS管，其中，该NPN三极管的发射极接地；P沟道MOS管的3脚漏极与市电状态识别电路的输出端相连，2脚源极与5V电源相连。当有市电接入时，NPN三极管的集电极与发射极导通，P沟道MOS管的2脚源极与3脚漏极导通，市电状态识别电路的输出端输出第一高电平；当市电断开时，NPN三极管的集电极与发射极断开，P沟道MOS管的2脚源极与3脚漏极断开，市电状态识别电路的输出端输出第一低电平。
根据本实用新型的一些具体实施例，在该防止负载循环开机关机电路中还包括设于第一引脚与第四引脚之间的第一电阻单元、以及设于第三引脚与市电状态识别电路输出端之间的第二电阻单元。具体的，第一电阻单元和第二电阻单元中均包含了不同规格和数量的电阻。
根据本实用新型的一具体实施例，MCU控制芯片的工作电压为5V，主机控制芯片的工作电压为1.8V，该具体实施例中提供的防止负载循环开机关机电路尤其适用于小功率负载，例如已经接入备用蓄电池的收款机，请参阅图3所示，该防止负载循环开机关机电路包括：MCU U15(对应上述的MCU控制芯片)、肖特基二极管D30、主机SC20 Module(对应上述的主机控制芯片)、市电识别电路的输出端DCIN_DET、第一电阻单元(R396,R306)和第二电阻单元(R289,R290)；请参阅图4所示的电压转换电路，包括P沟道MOS Q50、NPN三极管Q47、电容C148、电阻R136、R137和R287；其中，市电识别电路的输出端DCIN_DET与MCU U15的PIN19脚和市电转换电路相连；MCU U15的PIN15脚输出开机信号至肖特基二极管D30负极，肖特基二极管D30正极接主机SC20 Module的POWER_KEY；主机SC20 Module的SYS_DET_OUT通过电阻R306连接到MCU U15的PIN17脚和通过电阻R396接地，主机SC20 Module的SYS_DET_OUT端输出表示主机开机的高电平或输出表示主机关机的低电平；市电输入端DCIN_18V通过电阻R136连接到NPN三极管Q47的基极及接电阻R137到地，有两种状态：1、控制NPN三极管Q47的集电极与发射极导通，NPN三极管Q47的集电极接P沟道MOS Q50的1脚栅极，控制P沟道MOSQ50的2脚源极与3脚漏极导通，DCIN_DET端输出高电平，通过电阻R289接MCU U15的PIN19脚通过电阻R289接地，VCC_5V通过电容C148接地，VCC_5V通过电阻R287接P沟道MOS Q50的1脚栅极和NPN三极管Q47的集电极，有识别市电插入；2、控制NPN三极管Q47的集电极与发射极断开，NPN三极管Q47集电极接P沟道MOS Q50的1脚栅极，控制P沟道MOS Q50的2脚源极与3脚漏极断开，DCIN_DET端输出低电平，通过电阻R289接MCU U15的PIN19脚通过电阻R289接地，VCC_5V通过电容C148接地，VCC_5V通过电阻R287接P沟道MOS Q50的1脚栅极和NPN三极管Q47的集电极，有识别市电断开。
上述电路防止负载循环开机关机的原理为：
当市电接入时，MCU U15的PIN19脚接收的信号为高电平，同时当主机处于关机状态时，MCUU15的PIN17脚(连接主机SC20 Module的SYS_DET_OUT)接收的信号为低电平，则MCU U15的PIN15脚为主机SC20 Module提供一个开机信号使主机开机，与主机连接的外设直接开机或通过主机控制后开机；当市电接入、且主机处于开机状态时，MCU U15的PIN17脚(连接主机SC20 Module的SYS_DET_OUT)接收的信号为高电平，则MCU U15的PIN15脚不提供开机信号。
当市电断开时，MCU U15的PIN19脚接收的信号为低电平，负载(包括主机、以及与主机连接的外设)利用蓄电池剩余的电量工作，当电量不足以供给负载工作时，负载断电，蓄电池在负载断电后单压上浮至开机电压但此时电池不能提供可以正常开机的电量，倘若此时开机就会导致主机或所有负载(主机及与主机连接的外设)反复重启，因此，MCU U15在PIN19脚接收的信号为低电平时，不管蓄电池电量剩余多少，都不提供开机信号，主机没有接收到开机信号就不会反复重启，从而解决了由于蓄电池电压回升造成的主机循环开机关机问题，保护了主机以及与主机连接的外设。同时该电路设计简单、成本低，在收款机等设备中具有广泛的应用前景。
最后，本实用新型提供了一种包含上述防止负载循环开机关机电路的收款机，由于该收款机具备在蓄电池低电压时不会反复重启的功能，因而具备更长的使用寿命。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920823294.6
申请日:2019-05-31
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209625364U
授权时间:20191112
主分类号:G07G 1/12
专利分类号:G07G1/12;H03K17/687
范畴分类:40F;
申请人:金元数金融信息系统（深圳）有限公司
第一申请人:金元数金融信息系统（深圳）有限公司
申请人地址:518000广东省深圳市龙华区大浪街道同胜社区同富裕第三功能区豪恩科技集团股份有限公司厂房A号401、402
发明人:张克勤;谢海滨
第一发明人:张克勤
当前权利人:金元数金融信息系统（深圳）有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计