一种应用于便携式询问机的电源管理方法

摘要

本发明涉及一种应用于便携式询问机的电源管理方法，其特征在于：询问机包括关电、自检、代码配置、询问及休眠的工作状态；询问机开机后，进入自检状态并自动控制自检状态的时间；自检结束后，在预设时间内未进行代码配置，询问机进入休眠状态；若要进行代码配置，在代码配置结束一段时间后，自动休眠；单击询问按钮，自动控制询问状态的工作时间，询问结束一定时间后，进入休眠。本发明严格区分工作状态，并设计出相应工作状态省电的工作流程，各工种流程严格控制时间，将各种状态的时间调整成适当的固定值，缩短了操作时间，大幅度降低了待机状态时的工作电流。

权利要求

1.一种应用于便携式询问机的电源管理方法，其特征在于：询问机包括关电、自检、代码配置、询问及休眠的工作状态；

询问机开机后，进入开机自检状态并自动控制自检状态的时间；自检功能只包含开机自检，在开机自检阶段测试自检时间、电流，计算耗电量；

自检结束后，在预设时间内未进行代码配置，询问机进入休眠状态；

若需要进行代码配置，代码配置阶段完成模式M4、模式M3、模式M2、模式M1的预设，当在休眠状态下单击询问按钮，询问机按照模式M4、模式M3、模式M2、模式M1自动顺次发射；当所有模式配置好后，询问机会按照20次模式M4、10次模式M3、10次模式M2、10次模式M1的代码设置询问目标，询问机识别询问结束后，询问机立刻将识别询问结果告知操作员，然后询问机自动进入休眠状态；否则，单击询问按钮，自动控制询问状态的工作时间，识别询问结束一定时间后，进入休眠；代码配置采用时序控制的方式，在代码配置阶段，测试代码配置时间、电流，计算耗电量。

2.如权利要求1所述的一种应用于便携式询问机的电源管理方法，其特征在于，便携式询问机包括电池、信号处理模块、前面板及高频收发组件；信号处理模块分别与电池、前面板及高频收发组件相连；所述信号处理模块包括电源转换电路和单片机电路；

电池作为整个询问机电路的电源来源，前面板作为控制信号输入单元，高频收发组件负责收发信号。

3.如权利要求2所述的应用于便携式询问机的电源管理方法，其特征在于，在休眠状态，仅有电源转换电路、单片机电路供电，单片机处于休眠状态，其他部分全部断电；测试休眠时的电流。

4.如权利要求3所述的应用于便携式询问机的电源管理方法，其特征在于，电源转换电路采用开关式电源转换芯片LM2596，所述开关式电源转换芯片将+24V电压转化为+5V电压；

所述单片机为AT89S8252单片机。

5.如权利要求2或3或4所述的应用于便携式询问机的电源管理方法，其特征在于，在关电状态时，电池的正极在输入电源转换电路前通过前面板的开关断路。

6.如权利要求1所述的应用于便携式询问机的电源管理方法，其特征在于开机自检时间为26秒。

7.如权利要求1或2或3所述的一种应用于便携式询问机的电源管理方法，其特征在于，开机自检结束后10秒内没有进行代码配置，询问机自动进入休眠状态。

8.如权利要求1所述的应用于便携式询问机的电源管理方法，其特征在于代码配置时间为30秒，在代码配置结束5秒后自动进入休眠状态。

9.如权利要求1所述的应用于便携式询问机的电源管理方法，其特征在于询问结果通过LED和/或蜂鸣器告知操作员，告知操作员时间不超过2秒，询问结果持续时间2.9秒后，询问机自动进入休眠。

说明书

一种应用于便携式询问机的电源管理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及询问机管理领域，尤其涉及一种应用于便携式询问机的电源管理方法。

背景技术

[0002] 便携式询问机是一种依靠电源供电，单兵携带式询问机，它能用于近距离的IFF/ATC系统中进行识别。便携式询问机电源既要保证高低温正常工作，重量又不能过重，因此电容量较小。为了达到便携式询问机在实战中长时间使用的目标，必须设计一种应用于便携式询问机的电源管理方法，从设计上系统性减少耗电量。

[0003] 便携式询问机传统的电源管理方法，简单的划分成关电、工作两种状态，多种功能混合，比如自检和代码配置耗费的时间在每次询问过程中都会一起出现，增加不必要的耗电。

[0004] 在飞行目标到来之前几分钟操作员手动开电，设备开机自检，配置代码，待飞行目标到来操作员手动控制对空询问，询问出结果后手动关电，开关电之间的时间为一次工作状态持续时间。便携式询问机传统的电源管理方法中，为了等待飞行目标到来，开电后的工作状态中部分时间没有执行任何操作只是待机，且待机时间耗电量较高。整个过程中人的因素很重，操作员必须判断应该提前多久开机，才能保证既不错过飞行目标又不会耗费更多电量，每次工作状态持续时间的长短取决于操作员的判断，过多的依赖于经验，同样的满电电源，经验不足的操作员使用时间大幅缩短。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种应用于便携式询问机的电源管理方法。

[0006] 本发明采用的技术方案如下：

[0007] 一种应用于便携式询问机的电源管理方法，、一种应用于便携式询问机的电源管理方法，其特征在于：询问机包括关电、自检、代码配置、询问及休眠的工作状态；

[0008] 询问机开机后，进入自检状态并自动控制自检状态的时间；

[0009] 自检结束后，在预设时间内未进行代码配置，询问机进入休眠状态；

[0010] 若要进行代码配置，在代码配置结束一段时间后，自动休眠；

[0011] 单击询问按钮，自动控制询问状态的工作时间，询问结束一定时间后，进入休眠。

[0012] 作为优选方式，便携式询问机包括电池、信号处理模块、前面板及高频收发组件；信号处理模块分别与电池、前面板及高频收发组件相连；所述信号处理模块包括电源转换电路和单片机电路；

[0013] 电池作为整个询问机电路的电源来源，前面板作为控制信号输入单元，高频收发组件负责收发信号。

[0014] 作为优选方式，在休眠状态，仅有电源转换电路、单片机电路上电，单片机处于休眠状态，其他部分全部断电；测试休眠时的电流。

[0015] 作为优选方式，电源转换电路采用开关式电源转换芯片LM2596，所述开关式电源转换芯片将+24V电压转化为+5V电压；所述单片机为AT89S8252单片机。

[0016] 作为优选方式，在关电状态时，电池的正极在输入电源转换芯片前通过前面板开关断路。

[0017] 作为优选方式，自检功能只包含开机自检，在开机自检阶段测试自检时间、电流，计算耗电量，开机自检时间为26秒。

[0018] 作为优选方式，开机自检结束后10秒内没有进行代码配置，询问机自动进入休眠状态。

[0019] 作为优选方式，代码配置阶段完成模式M4、模式M3、模式M2、模式M1的预设；代码配置采用时序控制的方式，在代码配置阶段，测试代码配置时间、电流，计算耗电量，代码配置时间为30秒，在代码配置结束5秒后自动进入休眠状态。

[0020] 作为优选方式，在休眠状态下单击询问按钮，询问机按照模式M4、模式M3、模式M2、模式M1自动顺次发射，询问机询问结束后，询问机立刻将询问结果告知操作员，然后询问机自动进入休眠状态。

[0021] 作为优选方式，询问机按照20次模式M4、10次模式M3、10次模式M2、10次模式M1的顺序，询问一次周期为1ms,询问时间为50ms；合计50ms就得到询问结果；

[0022] 询问结果通过LED和/或蜂鸣器告知操作员，告知操作员时间不超过2秒，询问结果持续时间2.9秒后，询问机自动进入休眠。

[0023] 与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：

[0024] (1)本发明严格区分了关电、自检、代码配置、询问及休眠五种工作状态，并设计出相应工作状态省电的工作流程。

[0025] (2)本发明对开机自检、代码配置、询问进行自动控制，严格控制各阶段的时间，将各种状态的时间调整成适当的固定值，缩短了操作时间。

[0026] (3)本发明在询问机开机自检、代码配置、询问后可自动进入休眠阶段，大幅度降低了待机状态时的工作电流。

附图说明

[0027] 图1是本发明的流程示意图；

[0028] 图2是本发明实施例中AT89S8252单片机及其外围电路示意图。

具体实施方式

[0029] 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

[0030] 本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

[0031] 下面结合附图对本发明做进一步描述。

[0032] 如图1所示，一种应用于便携式询问机的电源管理方法，、一种应用于便携式询问机的电源管理方法，其特征在于：询问机包括关电、自检、代码配置、询问及休眠的工作状态；

[0033] 询问机开机后，进入自检状态并自动控制自检状态的时间；

[0034] 自检结束后，在预设时间内未进行代码配置，询问机进入休眠状态；

[0035] 若要进行代码配置，在代码配置结束一段时间后，自动休眠；

[0036] 单击询问按钮，自动控制询问状态的工作时间，询问结束一定时间后，进入休眠。

[0037] 在一个优选实施例中，便携式询问机包括电池、信号处理模块、前面板及高频收发组件；信号处理模块分别与电池、前面板及高频收发组件相连；所述信号处理模块包括电源转换电路和单片机电路，单片机包括单片机及其外围电路；

[0038] 电池作为整个询问机电路的电源来源，前面板作为控制信号输入单元，高频收发组件负责收发信号。

[0039] 前面板包括按钮和八位点阵式数字显示器，前面板按钮开关置为OFF，设备为关电状态；前面板按钮开关置为ON，设备开机自检，自检结束后一段时间内如果没有操作，设备自动进入休眠；自检结束后一段时间内，如果在前面板进行代码配置操作，则操作结束后一段时间内设备自动进入休眠；如果在前面板单击询问按钮，设备对空询问，译码成功告知操作员后设备自动进入休眠；长时间不用时，前面板按钮开关置为OFF，设备恢复为关电状态。这些时序的控制都是在单片机中实现。顺次检查完所有项目时长21秒，加上等待的10秒，不修改花费时间31秒。使用直流电源替代电池进行测试，开机自检的电流约为630mA。耗电量计算值5.4mAh。

[0040] 在一个优选实施例中，在休眠状态，仅有电源转换电路、单片机电路上电，单片机处于休眠状态或掉电状态，其他部分全部断电；测试休眠时的电流。电源转换电路采用开关式电源转换芯片实现。

[0041] 在一个优选实施例中，电源转换电路采用开关式电源转换芯片LM2596，所述开关式电源转换芯片将+24V电压转化为+5V电压；

[0042] 本发明单片机电路如图2所示，其中，AT89S8252单片机及其外围电路为同一组+5V独立供电，由电池经过电源芯片转换而来；单片机外部中断INT0(线号TranCtrlButton)连接着询问控制按钮，并使用电阻R25拉高，当单击询问控制按钮，TranCtrlButton置为低，就会将AT89S8252单片机从掉电状态唤醒；晶振XTAL2选用22.1184Mhz，与两个电容C62、C63组成时钟电路；J11为双排座插针，用于单片机程序加载；CR1、CR2、CR4、CR5、CR6、CR7为电阻排，用于单片机与外部电路之间的信号隔离。单片机外围电路如图2所示。

[0043] 在一个优选实施例中，在关电状态时，电池的正极(DC+24V)在输入电源转换芯片前通过前面板开关断路。

[0044] 在一个优选实施例中，自检功能只包含开机自检，在开机自检阶段测试自检时间、电流，计算耗电量，开机自检时间为26秒。

[0045] 在一个优选实施例中，开机自检结束后10秒内没有进行代码配置，询问机自动进入休眠状态。

[0046] 在一个优选实施例中，代码配置阶段完成模式M4、模式M3、模式M2、模式M1的预设；代码配置采用时序控制的方式，在代码配置阶段，测试代码配置时间、电流，计算耗电量，代码配置时间为30秒，在代码配置结束5秒后自动进入休眠状态。

[0047] 在一个优选实施例中，在休眠状态下单击询问按钮，询问机按照模式M4、模式M3、模式M2、模式M1自动顺次发射，不管是否收到应答信号，询问机询问结束后，询问机在询问结束后将询问结果告知操作员，然后询问机自动进入休眠状态。

[0048] 在一个优选实施例中，询问机按照20次模式M4、10次模式M3、10次模式M2、10次模式M1的顺序，询问一次周期为1ms,询问时间为50ms；合计50ms就得到询问结果；

[0049] 询问结果通过LED和/或蜂鸣器告知操作员，告知操作员时间不超过2秒，询问结果持续时间2.9秒后，询问机自动进入休眠。

[0050] 以模式M4、M3、M2、M1对空询问，应答机必须具备与接收到询问信号的相同模式且开启该模式才能应答，询问机接收应答信号译码，并将译码结果告知操作员。便携式询问机按照20次模式M4、10次模式M3、10次模式M2、10次模式M1的顺序，以1ms左右的周期对空询问，如果机载应答机不具备某种询问模式，或者具备某种询问模式但未开启，则不会对这种模式应答。不管询问机是否收到应答信号，都会在固定时间内将询问结果告知操作员，然后自动回到休眠状态。

[0051] 任务结束后设备关电。休眠是常态，在开机之后自检状态、代码配置状态、询问状态的时间都被严格控制，而且在状态结束时都会自动进入休眠状态。以上过程中时间都是可控的，比如开机自检中某个项目在限定时间内没有结果，则视为故障，不会一直等待；比如询问周期范围为1000us±32us，共计50次。以上所有时间都为最长时间设置。

[0052] 在一个优选实施例中，如图1所示，具体步骤为：

[0053] 步骤1：根据便携式询问机的功能区分了关电、自检、代码配置、询问和休眠五种状态，按照五种状态设计了省电的工作流程，以下步骤是对工作流程各状态下的电源管理详细设计；

[0054] 步骤2：描述关电状态；

[0055] 步骤3：开电后，通过自动控制自检状态的耗费时间来减少工作时间减少耗电量；

[0056] 步骤4：如果需要代码配置，通过时序控制来减少耗费时间减少耗电量；

[0057] 步骤5：基于AT89S8252单片机的掉电功能使设备进入低耗电的长期休眠状态，使用时间大幅增加；

[0058] 步骤6：通过自动控制发射状态来减少工作状态的时间减少耗电量；

[0059] 步骤7：通过各个状态的耗电量计算、使用时间试验，确认该发明的有效性。

[0060] 在一个优选实施例中，结合便携式询问机关电、自检、代码配置、询问和休眠五种状态，设计了省电的工作流程。

[0061] a)设备平时为关电状态；

[0062] b)开电后开机自检26秒；

[0063] c)自检结束后10秒内没有进行代码配置则自动进入休眠；

[0064] d)如果需要配置代码，则配置结束后5秒内自动休眠；

[0065] e)在休眠状态下单击询问按钮，则对空询问并告知操作员询问结果，之后再次进入休眠状态，固定时间不超过5秒；

[0066] f)任务结束后设备关电。

[0067] 在一个优选实施例中，在关电状态时，便携式询问机电池的正极(DC+24V)在输入电源转换芯片前，在前面板开关处断路。

[0068] DC+24V不变，电池最大容量为1000mAh，最大电流1000mA，如果按照三年后电池最大电量损耗30％计算，三年后电池最大容量为700mAh。

[0069] 在一个优选实施例中，由于时间限制，本设备只有开机自检，每项检查结束就会显示在前面板一个八位点阵式数字显示器上，顺次检查完所有项目时长21秒，加上等待的10秒，不修改花费时间31秒。使用直流电源替代电池进行测试，开机自检的电流约为630mA。耗电量计算值5.4mAh。

[0070] 在一个优选实施例中，如果需要代码配置，在开机自检结束后10秒内必须进行，需要结合按键以及八位点阵式数字显示器操作。修改项目涉及M3、M2、M1共计10个数码位，按照每位都修改估计，典型值约为30秒，修改时电流约为620mA。耗电量计算值5.1mAh。

[0071] 在一个优选实施例中，本发明采用开关式电源转换芯片LM2596，将+24V转化为+5V，单独为AT89S8252单片机及其附属电路供电，再由AT89S8252控制其他部分的供电。休眠时其他部分全部断电，仅有LM2596、AT89S8252单片机及其附属电路供电，且AT89S8252单片机处于掉电状态；

[0072] 在一个优选实施例中，如图2所示，AT89S8252单片机及其附属电路为同一组+5V供电，单片机外部中断INT0连接着询问控制按钮(线号TranCtrlButton)，当单击询问控制按钮，就会唤醒AT89S8252单片机。

[0073] 控制单片机进入掉电模式(Power Down)的是电源管理寄存器PCON.1，这个寄存器的倒数第2位PD用来设定是否使单片机进入掉电模式。将PD/PCON.1置为1，则单片机将进入掉电模式。

[0074] 因此电路设计的思路是软件休眠，硬件唤醒，具体电路见图2。

[0075] 使用直流电源替代电池进行测试，休眠时的电流约为5.2mA。

[0076] 在一个优选实施例中，4种询问模式M4、M3、M2、M1自动顺次发射，然后将询问结果通过LED灯和蜂鸣器告知操作员。

[0077] M4连续询问20次，M3、M2、M1各连续询问10次，询问周期约1ms，合计50ms就得到询问结果，告知操作员最多需要2秒，之后询问结果持续2.9秒设备再次休眠，合计约5秒。询问时电流约为700mA，询问结束告知结果时电流约为620mA，与代码配置时的电流无差异。一次完整的询问状态耗电量计算值为0.86mAh,假设休眠期间共计对空询问100次，则耗电量86mAh。

[0078] 在一个优选实施例中，测试休眠时的电流约为5.2mA,按照电池最大容量1000mAh计算使用时间为：

[0079] (1000mAh-5.4mAh-5.1mAh-86mAh)÷5.2mA＝173h

[0080] 按照三年后电池最大容量700mAh计算使用时间为：

[0081] (700mAh-5.4mAh-5.1mAh-86mAh)÷5.2mA＝116h

[0082] 符合便携式询问机“使用时间为不低于48h，使用时间内询问次数不少于80次”的要求。

[0083] 在一个优选实施例中，某型号便携式询问机电池标称电容量1000mAh，按照“使用时间为不低于48h，使用时间内询问次数不少于80次”的目标进行试验。试验温度20～32℃，湿度50％～60％。

[0084] 试验方法如下：

[0085] a)设备开电后开机自检；

[0086] b)自检结束后10秒内进行代码配置，修改了所有可变项；

[0087] c)进入休眠后48h内询问80次；

[0088] d)之后每小时单击一次询问按钮，连续测试24h，设备仍旧可以正常询问。

[0089] 因此采用本电源管理方法，某型号便携式询问机使用时间不低于72h，使用时间内询问次数不少于104次。

[0090] 经过测试，本发明公开的电源管理方法切实可行。

[0091] 本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。