振动唤醒技术：实现低功耗设备的实时监测与控制

振动开关是一种感知振动的传感器元件，内部结构对垂直、水平、全方位微小移动的灵敏感知，进而输出简单的ON/OFF开关信号。振动开关的振动唤醒（Vibration Awake）电路是一种利用振动感应来触发电路工作的技术。它通常被应用于智能防盗、汽车电子、GPS定位触发、胎压监测、RFID、智能穿戴、无线数码、自动化装置等各类智能系统中。振动唤醒电路的特点是微型、高感知、零消耗，能够实现省电唤醒功能。

颖

|特

|精

|密

|电

|子

 

 

 

YTJM-CGQ系列是IntePrecision开发的贴片型、抽真空集成封装工艺振动传感器开关，高灵敏，抽真空，高稳定，全方向振动感应

 

 

 

 

      IntePrecision

设计思路：

 

1. 选择合适的振动开关：YTJM-CGQ系列振动传感器开关需具备高稳定触发，零功耗待机，以便实现低功耗唤醒功能。
2. 设计电路：根据厂家提供的电路图，可以设计出一个能够响应振动开关触发信号的电路。需要注意的是，YTJM-CGQ系列开关在静止状态下处于导通/不导通状态，可直接抓取高低电平变换或使用硬件电路使得待机状态下处于低电平/高电平。
3. 调整电路参数：为了实现更低功耗，需要调整电路中的一些参数。例如，可以通过降低电压、减少电阻值等方式来降低功耗。另外，还需要确保电路中的元件能够正常工作，并且不会对振动信号产生干扰。
4. 优化算法：在单片机接收到振动信号后，需要通过算法来判断是否需要唤醒系统。例如，可以通过检测持续时间等参数来确定是否需要唤醒系统。
5. 测试与优化：完成上述步骤后，需要进行测试并优化。通过实际测试来验证电路和算法是否能够正确实现振动唤醒功能，并根据测试结果进行相应的优化和改进。

 

 

硬件简单设计：

电路1为直连最灵敏状态，电路2通过R1C1形成简单的滤波电路，能够有效的过滤部分杂波，提高电路的抗干扰能力，同时降低sensor的灵敏度，这里我们可以选值VDD=3.3V ,R1=3M，C1=100nf R2=10k,（数值仅供参考，可以自行调试） 其中C1值越大，则整体线路的灵敏度会越低，R2起到保护sensor作用，防止通过sensor的瞬间电流过大。如果想采用上升沿触发，可以通过硬件电路使产品在静止状态下处于低电平，如电路三所示：

此时在静止状态下，不论YTJM-CGQ-SENSOR处于何种状态，IC引脚2读取状态一直低电平状态，当发生振动时，才会出现由低到高的变化。此时可以采用读取上升沿的方式进行唤醒。整体功耗低于1uA。当然也可以搭配电路图2，来进行硬件方面的抗干扰，降低灵敏度。

软件简单设计（仅供参考）：
 

#include <reg51.h>

unsigned char data;  // 存储传感器数据
unsigned char filter; // 存储滤波后的数据
unsigned char threshold; // 震动阈值

unsigned long timer; // 定时器值

void init() {  // 初始化
    TMOD = 0x01; // 设置定时器0为模式1
    TH0 = 0xF9; // 设置定时器0的初值
    TL0 = 0x09; // 设置定时器0的初值
    TR0 = 1; // 启动定时器0
    EA = 1; // 开总中断
    ET0 = 1; // 开定时器0中断
    TH1 = 0xFD; // 设置定时器1的初值
    TL1 = 0x0B; // 设置定时器1的初值
    TR1 = 1; // 启动定时器1
    IT1 = 1; // 设置定时器1中断为下降沿触发
    P1 = 0x00; // 设置P1口为输入
}

void interrupt() {  // 中断服务程序
    if (IT1 == 1) { // 如果定时器1中断
        data = P1; // 读取传感器数据
        filter = data; // 初始化滤波器
        timer = 0; // 重置定时器
    }
}

void filter_data() {  // 滤波算法
    timer++; // 定时器递增
    if (timer > 100) { // 如果定时器超过100个周期
        filter = (filter * 99) + data; // 滤波
        timer = 0; // 重置定时器
    }
}

void check_vibration() {  // 检查震动
    filter_data(); // 执行滤波算法
    if (filter > threshold) { // 如果滤波后的数据大于阈值
        P1 = 0xFF; // 输出高电平
    } else { // 否则
        P1 = 0x00; // 输出低电平
    }
}

void main() {
    init(); // 初始化
    threshold = 50; // 设置震动阈值为50
    while (1) { // 主循环
        check_vibration(); // 检查震动
        delay(100); // 延迟100毫秒
    }
}

 YT-JM-CGQ系列经历客户严苛测试，工业级标准，已与国内外顶级生产制造商达成长期合作协议，年出货100KK以上。公司秉承：“安全生产，品质过硬，灵活创新，服务及时”的生产理念，通过ISO9001:2015质量管理体系认证，为客户提供符合REACH/RHOS环保标准的高质量产品。