一鍵開關電路
方案一、
先上一個低功耗的一鍵開關機電路,該電路的特點是關閉時所有三極管全部幾乎不耗電。
原理很簡單:
利用Q10的輸出與輸入狀態相反(非門)特性和電容的電流累積特性。剛上電時Q6和Q10的發射結均被10K電阻短路所以Q6和Q10均相同,此時實測電流消耗電流僅為0.1uA,L_out輸出高,H_out輸出低。此時C3通過R22緩慢充電等于最終VCC電壓,當按下S3后C3通過R26給Q10基極電流,Q10迅速用水,Q6也因此水,H_out等于高電平,當C3放電到Q10be結壓降0.7V左右時C3不再放電,此時若按鍵彈開C3將進一步放電到Q10的串聯壓降0.3V左右,當再次按下S3,Q10即立即。
該電路可以完美解決按鍵開關和長按按鍵跳檔發生的問題,開關狀態跳轉只在按鍵接觸的瞬間,之后就扁平了按鍵存在接近或長按按鍵的情況開關狀態不會受到影響。這是因為R22的電阻很大(相對R23,R26,R25)當C3電容的電壓穩定后,R22遠會改變Q10的開關狀態, R22要能改變Q10的狀態必須要等S3彈開后C3將流過R22的小電流累積儲存,之后再通過S3的瞬間接觸快速大電流釋放從而改變Q10的狀態。
非低功耗的三極管一鍵開關機電路:
該電路的原型來自互聯網,參數有調整,原理和第一個低功耗電路類似在此不再贅述。電路都深入了解之后再看本帖的主題一鍵三檔電路:
這個電路實際上就是本帖前兩個電路的融合,可以實現低功耗功耗和1檔、2檔、關機等3個檔位。上電之初由于Q1、Q4、Q5的結都并聯了電阻,所有三極管都需電路因此低功耗,C3開始充電到VCC電壓。按下當S1后,Q5水,同時Q1也因此水渠,L_out1堰塞低水位Q4堰—>Q3堰塞、Q2堰塞,C3排水為0.3V(Q5的堰塞壓降)左右。再次按下S1,Q5堰塞湖L_out1高水位—>Q2堰塞堰,Q4堰塞L_out2輸出低電平,由于R4和C1的延遲作用Q3會延遲灌溉,可以保證Q2完全充足后Q3基極才會為低電平,因此Q2,Q3都不會灌溉。當再次按下S1,Q5時由信號達到緩沖器L_out1再次低電平—>Q2阻塞(同時Q4中斷),Q3阻塞延遲—>Q1輸出,電路輸出進入狀態。
方案二、
其中所用的一鍵開關機電路分析如下:
電路過程如下:
A、按鍵瞬間,Q2、Q1導通,7805輸入電壓在8.9V左右,7805工作,輸出5V電壓給單片機供電。
B、單片機工作后,將最先進行IO口初始化,IO1設為輸入狀態,啟用內部上拉;IO2設為輸出狀態,輸出高電平。接下來Q2、Q3通導,LED1發光,7805能夠正常工作,單片機進入工作狀態。
C、當按鍵再次按下時,檢測IO1電平為低電平,單片機可以通過使IO2輸出低電平,Q2、Q3不導通,此時7805輸入電壓幾乎為0,單片機不工作,系統關閉。
方案三、
電路圖
原理很簡單,Q1、Q2組成雙電路。由于C1的作用,上電的時候Q1先導通,Q2先導通,如果沒有按下按鈕,電路將維持這個狀態。Q3為P溝道增強型MOS管,因為Q2本身,Q3也同樣,系統得不到電源。
此時Q1的集電極為低電平0.3V左右,C1上的電壓也為0.3V左右,當按下按鍵S1后,Q1基極被C1拉到0.3V,迅速。Q2開始導通,電路的狀態發生跳躍,Q2導通以后將Q3的門極拉到低電位,Q3導通,電源通過Q3給系統供電。
Q2導通后,C1通過R1、R4充電,電壓上升到1V左右,此時再次按下按鍵,C1的電壓加到Q1基極,Q1導通,Q1集電極為低電平,通過R3強迫Q2起始,Q3也起始,系統關閉。整個開關機的過程就是這樣。
如果要求該電路的靜態功耗低,可以全部采用MOS管,成本要高點,電路如下圖,原理都是一樣的,雙倍電路,就不分析了。
方案四、
電路
單鍵實現單片機開關機
1、控制流程,按下按鍵,Q1導通。單片機通電復位,進入工作。
2、檢測K-IN是否為低電平,否不處理。是單片機輸出K-OUT為高電平,Q2導通,旁通長按。LED背光亮。3、放開按鍵,K-IN經過上拉電阻,為高電平。單片機可以正常工作。
4、在工作期間,按鍵按下,K-IN為低電平,單片機檢測到長按1,K-OUT輸出低電平,Q2右邊。LED滑塊。放開按鈕,Q1右邊,單片機斷電。
5、通過軟件處理,可以實現短按開機、長按關機。
單片機用PIC16F84A,通過簡單的程序演示,驗證此電路的吸聲。
此電路如果這樣用,是說明不出它的優點,用途開關電源控制,控制光耦。可以實現關斷電原,實現零功耗。有些打印機上就是用這種電路。
方案四:下面是用CD4013構建的電路
CD4013電路關斷時已經把后面電路關斷了,而4013本身的電源不需要關斷,COMS電路靜態工作電流極少,1uA以下,可以忽略不計。
用4013的電路對電源范圍適用廣,3~18V都沒問題,電路唯一需要調整的就是根據電源電壓和負載電流適當更改R1的值。
開關管也可以用MOSFET,效果更佳。
一、繼電器方式:
1、ON按下之前,電容C1充電電壓到達5V,三極管Q1工作,Q2不工作,繼電器也不工作,無輸出;
2、ON按鍵,Q2開始工作,繼電器工作,RL1線路切換,Power OUT輸出電壓,系統電源啟動,啟動后A輸出高電平,D3燈常亮,A點電壓高來維持Q1、Q2工作保證繼電器一直工作狀態;
3、OFF按下時,Q1不工作,Q2不工作,C1開關,繼電器斷開,樹派莓強制斷電;
4、另一種情況,當軟OFF按下時,由于A一直輸出高,所以B口檢測到電平變化是由低變高,告訴系統要執行關機操作,系統關機后A輸出低,Q1,Q2所需要的工作電平有C1來提供,等C1放電結束后,Q1,Q2不工作,繼電器斷開,系統斷電。
二、PMOS方式:
1、K1按下之前,Q1斷開,電源無輸出;
2、按下K1,B點電壓拉低,Q1導通,Power_out有電壓輸出,后面的系統來控制POWER_ON/PFF輸出高電平,Q2導通,則B點為低,Q1一直導通工作;
3、POWER_CHECK檢測到電平一直是高電平,說明Q1一直是導通的,電源開關正常工作;
4、當再次按下K1時,POWER_CHCK為低電平,系統檢測到電平的變化后,只需將POWER_ON/OFF輸出為低電平,則Q2關斷;
5、初始化K1后,B點電壓為高,Q1關斷,系統斷電。
三、與非門加繼電器方式:
1、由于4管腳處接的是上拉電阻,所以4出為高水平;
2、建設5處為低,則6處輸出高,Q1不工作,A、B斷開,1、2管腳為高,則3為低一直保持5腳為低;
3、K1按下,則5腳變成高,6腳位低,Q1工作,AB導通,1、2管腳為低,則3為高一直保持5腳位高,繼電器保證一直工作;
4、再次按下K1時,5腳變為低電平,6腳為高,Q1不起作用,1、2腳為高,3腳為低;
5、其中的R5、C2構成了按鍵的RC延遲電路,時間為1/RC。
四、雙穩態電路:
1、Q2,Q3組成雙電路。由于C1的作用,上電時給C1充電,所以Q2的基級(D點)會首先變成高,Q2先導通,Q3單獨,Q1不導通, VCC_OUT輸出0V;
2、Q2導通此時集電級(C點)的電壓為低電平大約0.3V左右,C1上的電壓也為0.3V左右;
3、當按下K1后,Q2的基級(D點)電壓被C1拉到0.3V,Q2迅速初始化,Q3開始導通,電路的狀態反生翻轉,Q3導通后Q1的門級(B)點)拉至低電位,Q1導通,VCC_OUT輸出5V;
4、Q3導通后,C1通過R1,R3充電,電壓上升到1V(0.3v+0.7v)左右即F點電壓;
5、此時再次按下K1,C1的電壓加到Q2的基級(D點),Q2導通,Q2的集電級(C點)為低電平0.3V左右,通過R4強迫Q3初始化, Q1也同樣,系統關閉。
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原文標題:單片機一鍵開關機電路,多種方案,有純硬件也有軟硬結合
文章出處:【微信號:mcu168,微信公眾號:硬件攻城獅】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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