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單片機(jī)一鍵開關(guān)機(jī)電路的四種方案

硬件攻城獅 ? 來源:硬件攻城獅 ? 2024-11-20 09:42 ? 次閱讀

一鍵開關(guān)電路

方案一、

先上一個(gè)低功耗的一鍵開關(guān)機(jī)電路,該電路的特點(diǎn)是關(guān)閉時(shí)所有三極管全部幾乎不耗電。

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原理很簡(jiǎn)單:

利用Q10的輸出與輸入狀態(tài)相反(非門)特性和電容電流累積特性。剛上電時(shí)Q6和Q10的發(fā)射結(jié)均被10K電阻短路所以Q6和Q10均相同,此時(shí)實(shí)測(cè)電流消耗電流僅為0.1uA,L_out輸出高,H_out輸出低。此時(shí)C3通過R22緩慢充電等于最終VCC電壓,當(dāng)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(dāng)C3放電到Q10be結(jié)壓降0.7V左右時(shí)C3不再放電,此時(shí)若按鍵彈開C3將進(jìn)一步放電到Q10的串聯(lián)壓降0.3V左右,當(dāng)再次按下S3,Q10即立即。
該電路可以完美解決按鍵開關(guān)和長(zhǎng)按按鍵跳檔發(fā)生的問題,開關(guān)狀態(tài)跳轉(zhuǎn)只在按鍵接觸的瞬間,之后就扁平了按鍵存在接近或長(zhǎng)按按鍵的情況開關(guān)狀態(tài)不會(huì)受到影響。這是因?yàn)镽22的電阻很大(相對(duì)R23,R26,R25)當(dāng)C3電容的電壓穩(wěn)定后,R22遠(yuǎn)會(huì)改變Q10的開關(guān)狀態(tài), R22要能改變Q10的狀態(tài)必須要等S3彈開后C3將流過R22的小電流累積儲(chǔ)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(tài)。

非低功耗的三極管一鍵開關(guān)機(jī)電路:

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該電路的原型來自互聯(lián)網(wǎng),參數(shù)有調(diào)整,原理和第一個(gè)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:

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這個(gè)電路實(shí)際上就是本帖前兩個(gè)電路的融合,可以實(shí)現(xiàn)低功耗功耗和1檔、2檔、關(guān)機(jī)等3個(gè)檔位。上電之初由于Q1、Q4、Q5的結(jié)都并聯(lián)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(dāng)S1后,Q5水,同時(shí)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(huì)延遲灌溉,可以保證Q2完全充足后Q3基極才會(huì)為低電平,因此Q2,Q3都不會(huì)灌溉。當(dāng)再次按下S1,Q5時(shí)由信號(hào)達(dá)到緩沖器L_out1再次低電平—>Q2阻塞(同時(shí)Q4中斷),Q3阻塞延遲—>Q1輸出,電路輸出進(jìn)入狀態(tài)。

方案二、

其中所用的一鍵開關(guān)機(jī)電路分析如下:

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電路過程如下:

A、按鍵瞬間,Q2、Q1導(dǎo)通,7805輸入電壓在8.9V左右,7805工作,輸出5V電壓給單片機(jī)供電。

B、單片機(jī)工作后,將最先進(jìn)行IO口初始化,IO1設(shè)為輸入狀態(tài),啟用內(nèi)部上拉;IO2設(shè)為輸出狀態(tài),輸出高電平。接下來Q2、Q3通導(dǎo),LED1發(fā)光,7805能夠正常工作,單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。

C、當(dāng)按鍵再次按下時(shí),檢測(cè)IO1電平為低電平,單片機(jī)可以通過使IO2輸出低電平,Q2、Q3不導(dǎo)通,此時(shí)7805輸入電壓幾乎為0,單片機(jī)不工作,系統(tǒng)關(guān)閉。

方案三、

電路圖

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原理很簡(jiǎn)單,Q1、Q2組成雙電路。由于C1的作用,上電的時(shí)候Q1先導(dǎo)通,Q2先導(dǎo)通,如果沒有按下按鈕,電路將維持這個(gè)狀態(tài)。Q3為P溝道增強(qiáng)型MOS管,因?yàn)镼2本身,Q3也同樣,系統(tǒng)得不到電源

此時(shí)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(dāng)按下按鍵S1后,Q1基極被C1拉到0.3V,迅速。Q2開始導(dǎo)通,電路的狀態(tài)發(fā)生跳躍,Q2導(dǎo)通以后將Q3的門極拉到低電位,Q3導(dǎo)通,電源通過Q3給系統(tǒng)供電。

Q2導(dǎo)通后,C1通過R1、R4充電,電壓上升到1V左右,此時(shí)再次按下按鍵,C1的電壓加到Q1基極,Q1導(dǎo)通,Q1集電極為低電平,通過R3強(qiáng)迫Q2起始,Q3也起始,系統(tǒng)關(guān)閉。整個(gè)開關(guān)機(jī)的過程就是這樣。

如果要求該電路的靜態(tài)功耗低,可以全部采用MOS管,成本要高點(diǎn),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

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單鍵實(shí)現(xiàn)單片機(jī)開關(guān)機(jī)


1、控制流程,按下按鍵,Q1導(dǎo)通。單片機(jī)通電復(fù)位,進(jìn)入工作。
2、檢測(cè)K-IN是否為低電平,否不處理。是單片機(jī)輸出K-OUT為高電平,Q2導(dǎo)通,旁通長(zhǎng)按。LED背光亮。3、放開按鍵,K-IN經(jīng)過上拉電阻,為高電平。單片機(jī)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(jī)檢測(cè)到長(zhǎng)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(jī)斷電。
5、通過軟件處理,可以實(shí)現(xiàn)短按開機(jī)、長(zhǎng)按關(guān)機(jī)。
單片機(jī)用PIC16F84A,通過簡(jiǎn)單的程序演示,驗(yàn)證此電路的吸聲。
此電路如果這樣用,是說明不出它的優(yōu)點(diǎn),用途開關(guān)電源控制,控制光耦。可以實(shí)現(xiàn)關(guān)斷電原,實(shí)現(xiàn)零功耗。有些打印機(jī)上就是用這種電路。

方案四:下面是用CD4013構(gòu)建的電路

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CD4013電路關(guān)斷時(shí)已經(jīng)把后面電路關(guān)斷了,而4013本身的電源不需要關(guān)斷,COMS電路靜態(tài)工作電流極少,1uA以下,可以忽略不計(jì)。
用4013的電路對(duì)電源范圍適用廣,3~18V都沒問題,電路唯一需要調(diào)整的就是根據(jù)電源電壓和負(fù)載電流適當(dāng)更改R1的值。
開關(guān)管也可以用MOSFET,效果更佳。

一、繼電器方式:

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1、ON按下之前,電容C1充電電壓到達(dá)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(tǒng)電源啟動(dòng),啟動(dòng)后A輸出高電平,D3燈常亮,A點(diǎn)電壓高來維持Q1、Q2工作保證繼電器一直工作狀態(tài);

3、OFF按下時(shí),Q1不工作,Q2不工作,C1開關(guān),繼電器斷開,樹派莓強(qiáng)制斷電;

4、另一種情況,當(dāng)軟OFF按下時(shí),由于A一直輸出高,所以B口檢測(cè)到電平變化是由低變高,告訴系統(tǒng)要執(zhí)行關(guān)機(jī)操作,系統(tǒng)關(guān)機(jī)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(jié)束后,Q1,Q2不工作,繼電器斷開,系統(tǒng)斷電。

二、PMOS方式:

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1、K1按下之前,Q1斷開,電源無輸出;

2、按下K1,B點(diǎn)電壓拉低,Q1導(dǎo)通,Power_out有電壓輸出,后面的系統(tǒng)來控制POWER_ON/PFF輸出高電平,Q2導(dǎo)通,則B點(diǎn)為低,Q1一直導(dǎo)通工作;

3、POWER_CHECK檢測(cè)到電平一直是高電平,說明Q1一直是導(dǎo)通的,電源開關(guān)正常工作;

4、當(dāng)再次按下K1時(shí),POWER_CHCK為低電平,系統(tǒng)檢測(cè)到電平的變化后,只需將POWER_ON/OFF輸出為低電平,則Q2關(guān)斷;

5、初始化K1后,B點(diǎn)電壓為高,Q1關(guān)斷,系統(tǒng)斷電。

三、與非門加繼電器方式:

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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(shè)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(dǎo)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(shí),5腳變?yōu)榈碗娖剑?腳為高,Q1不起作用,1、2腳為高,3腳為低;

5、其中的R5、C2構(gòu)成了按鍵的RC延遲電路,時(shí)間為1/RC。

四、雙穩(wěn)態(tài)電路:

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1、Q2,Q3組成雙電路。由于C1的作用,上電時(shí)給C1充電,所以Q2的基級(jí)(D點(diǎn))會(huì)首先變成高,Q2先導(dǎo)通,Q3單獨(dú),Q1不導(dǎo)通, VCC_OUT輸出0V;

2、Q2導(dǎo)通此時(shí)集電級(jí)(C點(diǎn))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(dāng)按下K1后,Q2的基級(jí)(D點(diǎn))電壓被C1拉到0.3V,Q2迅速初始化,Q3開始導(dǎo)通,電路的狀態(tài)反生翻轉(zhuǎn),Q3導(dǎo)通后Q1的門級(jí)(B)點(diǎn))拉至低電位,Q1導(dǎo)通,VCC_OUT輸出5V;

4、Q3導(dǎo)通后,C1通過R1,R3充電,電壓上升到1V(0.3v+0.7v)左右即F點(diǎn)電壓;

5、此時(shí)再次按下K1,C1的電壓加到Q2的基級(jí)(D點(diǎn)),Q2導(dǎo)通,Q2的集電級(jí)(C點(diǎn))為低電平0.3V左右,通過R4強(qiáng)迫Q3初始化, Q1也同樣,系統(tǒng)關(guān)閉。

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原文標(biāo)題:?jiǎn)纹瑱C(jī)一鍵開關(guān)機(jī)電路,多種方案,有純硬件也有軟硬結(jié)合

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