一种低功耗电子秤制造技术

本发明专利技术涉及一种低功耗电子秤，PGBA模块工作于第一状态时将初始电信号处理后得到第一处理信号，并将第一处理信号传输至第一ADC模块；第一ADC模块根据第一处理信号检测得到第一压力值，当第一压力值大于第一阈值时向控制器传输第一控制信号；控制器收到第一控制信号后，控制PGBA工作于第二状态，同时控制第一ADC关闭以及第二ADC工作；PGBA模块工作于第二状态时将初始电信号处理后得到第二处理信号，并将第二处理信号传输至第二ADC模块；第二ADC模块根据第二处理信号得出称重结果。本发明专利技术可以大大降低电子秤的电耗。大大降低电子秤的电耗。大大降低电子秤的电耗。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗电子秤


[0001]本专利技术涉及集成电路
领域，尤其涉及一种低功耗电子秤。

技术介绍

[0002]电子秤需求广泛，包含人体秤，体脂秤，台秤，厨房秤等等。越来越多的电子秤方案由电池直接供电，因此对低功耗的需求越来越强烈。按照电子秤的工作状态，其功耗组成，通常分为三部分，休眠待机功耗，周期性的上秤检测功耗，高精度测量功耗。对于人体秤，通常高精度测量工作态时间的占比很小，因此该状态贡献的平均功耗很小；休眠待机功耗也相对较小。为了检测是否有物体上秤，电子秤需要被周期性地地唤醒(如每1秒唤醒一次)进行检测，每次唤醒检测均需要消耗一定的电量，虽然每次的能量不多，但由于唤醒次数较多，周期性的上秤检测功耗占了电子秤电能消耗的大头，因此周期性的上秤检测功耗是进一步降低电子秤功耗的瓶颈。
[0003]如图1所示，在现有技术方案中，高精度测量技术采用低噪声可控增益放大器(Programmable Gain Amplifier,以下简称PGA)以及低速高精度Sigma Delta模数转换器(ΣΔADC)来实现；上秤检测方案复用该电路，但将ΣΔADC工作在低精度快速模式。然而受限于ΣΔADC的技术特点，输出速率的提升伴随着精度的快速下滑，因此为了满足上秤检测的精度需求，ΣΔADC的输出速率一般不会快于5ksps，由于ADC的输出速率低，导致ADC检测耗时长，每一次检测消耗的能量更多。因此ADC的输出速率的限制阻碍了进一步降低功耗。因此需要专利技术新的技术方案优化系统功耗。

技术实现思路

[0004]为了解决上述的问题，本专利技术提供一种低功耗电子秤。
[0005]本专利技术提供一种低功耗电子秤，所述电子秤至少包括：压力传感器、PGBA模块、第一ADC模块、第二ADC模块，以及至少一个控制器；所述第一ADC模块的转换速率高于所述第二ADC模块的转换速率；所述压力传感器将采集到的压力信号转化为初始电信号并传输至所述PGBA模块；所述控制器控制所述PGBA模块工作于第一状态，同时控制所述第一ADC模块工作以及所述第二ADC模块关闭；所述PGBA模块工作于第一状态时将所述初始电信号处理后得到第一处理信号，并将所述第一处理信号传输至所述第一ADC模块；所述第一ADC模块根据所述第一处理信号检测得到第一压力值，当所述第一压力值大于第一阈值时向所述控制器传输第一控制信号；所述控制器收到所述第一控制信号后，控制所述PGBA工作于第二状态，同时控制所述第一ADC关闭以及所述第二ADC工作；所述第二状态的增益及带宽均低于所述第一状态的增益及带宽；所述PGBA模块工作于第二状态时将所述初始电信号处理后得到第二处理信号，并将所述第二处理信号传输至所述第二ADC模块；所述第二ADC模块根据所述第二处理信号得出称重结果。
[0006]进一步地，所述第一ADC模块为逐次逼近型或者全并行型ADC。
[0007]进一步地，所述第二ADC模块为Sigma Delta ADC。
[0008]进一步地，所述第二ADC模块根据所述第二处理信号得出称重结果之后将所述称重结果显示于所述显示装置。
[0009]进一步地，所述电子秤仅将大于第二阈值的稳重结果显示示所述显示装置。
[0010]进一步地，所述PGBA模块包括第一级可控增益的高阻输入差分放大器，第二级可控带宽的抗混叠低通滤波器，输出级高阻输入的缓冲器。
[0011]进一步地，所述PGBA模块增益不小于300倍。
[0012]进一步地，所述电子秤包括复位态以及高速上秤检测模式；所述电子秤进入所述复位态后，所述控制器控制所述电子秤进入高速上秤检测模式；所述高速上秤检测模式时所述PGBA模块工作于第一状态，所述第一ADC模块工作以及所述第二ADC模块关闭；所述复位态通过手动或定时器或上电复位电路(PowerOnReset)触发。
[0013]进一步地，所述电子秤包括休眠态，所述电子秤处于所述休眠态时，至少所述第一ADC模块不工作；所述电子秤未进行称重时进入所述休眠态；进入所述休眠态第一时间后，所述电子秤自动唤醒进入所述高速上秤检测模式。
[0014]本专利技术提供的技术方案中，通过PGBA的不同工作模式配合两种不同的ADC，在进行上秤检测时，使用中高速ADC，提高检测效率，从而达到省电的技术效果。
附图说明
[0015]图1，传统电子秤方案核心电路；
[0016]图2，本专利技术的低功耗电子秤方案；
[0017]图3，优选的低功耗电子秤电路方案；
[0018]图4，本专利技术的电子秤方案控制状态切换图。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。基于本专利技术提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
[0020]显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本专利技术应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本专利技术公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本专利技术揭露的
技术实现思路
的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本专利技术公开的内容不充分。
[0021]在本专利技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本专利技术所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
[0022]除非另作定义，本专利技术所涉及的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属技术领
域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。
[0023]如图2所示，本实施例的电子秤至少包括：压力传感器、PGBA模块、第一ADC模块、第二ADC模块，以及至少一个控制器。为了实现完整的电子秤功能，很显然地，电子秤还应当包括其他片上通用电路或模块，如振荡器，线性稳压器，LCD显示等，但这些模块多数为通常电子秤的常规模块，不是本专利技术的方案的重点功能，本领域技术人员可以根据需要进行常规选择，本专利技术仅对本专利技术所改进的部分进行详细地描述。
[0024]低噪声程控放大器是一种可控增益、可控带宽的斩波型低噪声放大器，以下简称为低噪声PGBA(Programmable Gain and Bandwidth Amplifier)。传统方案采用的低噪声PGA，具备可控增益，但不具备可控带宽功能。为了提高上秤检测的效果，本专利技术的方案需要同时具备可控带宽功能；因此在本专利技术的方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗电子秤，其特征在于，所述电子秤至少包括：压力传感器、PGBA模块、第一ADC模块、第二ADC模块，以及至少一个控制器；所述第一ADC模块的转换速率高于所述第二ADC模块的转换速率；所述压力传感器将采集到的压力信号转化为初始电信号并传输至所述PGBA模块；所述控制器控制所述PGBA模块工作于第一状态，同时控制所述第一ADC模块工作以及所述第二ADC模块关闭；所述PGBA模块工作于第一状态时将所述初始电信号处理后得到第一处理信号，并将所述第一处理信号传输至所述第一ADC模块；所述第一ADC模块根据所述第一处理信号检测得到第一压力值，当所述第一压力值大于第一阈值时向所述控制器传输第一控制信号；所述控制器收到所述第一控制信号后，控制所述PGBA工作于第二状态，同时控制所述第一ADC关闭以及所述第二ADC工作；所述第二状态的增益及带宽均低于所述第一状态的增益及带宽；所述PGBA模块工作于第二状态时将所述初始电信号处理后得到第二处理信号，并将所述第二处理信号传输至所述第二ADC模块；所述第二ADC模块根据所述第二处理信号得出称重结果。2.根据权利要求1所述的低功耗电子秤，其特征在于：所述第一ADC模块为逐次逼近型或者全并行型ADC。3.根据权利要求1所述的低功耗电子秤，其特征在于：所述第二ADC模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鹏，苗小雨，周彦，
申请(专利权)人：四川中微芯成科技有限公司，
类型：发明
国别省市：