一鍵開關機功能電路的實現(xiàn)歷程

單位外采的模塊故障了，出了保修期，沒有圖紙，沒有說明書，返廠維修價格太貴，又舍不得報廢，讓我維修 雖說心中萬馬奔騰，但上有老下有小，聽從安排是優(yōu)點，無私奉獻是品質，咱安安靜靜地拿起萬用表，先看看線路布局吧！

這不，經(jīng)過幾天的測量，到原理圖，發(fā)現(xiàn)大部分是電源芯片壞了、外殼結構損壞。其中的控制邏輯在主控芯片里，咱也沒辦法，只能拆東墻補西墻的，能修幾個是幾個……然而，意外收獲的是，梳理了一個開機電路，發(fā)現(xiàn)設計的很巧妙。

事后，查閱資料，貌似這個電路形式用的還是比較多，只是在工業(yè)設備中較少而已。當時記錄的原理圖如下：

由于是一邊整理、一邊畫的原理圖，所以看著有些亂。為了更清晰地分析和說明，下面又稍微整理了一下，便于分析原理。

說明：

● V-POWER為電源供電，VDD3V3為VCC經(jīng)過LDO降壓后給MCU的供電；

● S1（SW-POWER）為觸摸按鍵；

● nPWR_TEST是檢測引腳，輸入給單片機；

● PWR_CTL是控制引腳，由單片機輸出。

工作過程簡析：

在電池有電且系統(tǒng)關機的初始狀態(tài)下：不按下按鍵，則（Q2）NMOS柵極為低，截止；（Q1）PMOS的柵極為高，截止，BAT到V_POWER無通路，系統(tǒng)沒有電。

按下按鍵以后，PMOS柵極為低，導通，V_PWR基本等于BAT（PMOS的源漏之間約有0.05V壓降），經(jīng)過SPX1117后得到3V給單片機供電，單片機程序開始運行，檢測nPWR_BUT_TEST電平，若低則延遲500ms再檢測仍為低，就給PWR_BUT_CTL置高，NMOS導通。此后即便松開按鍵，PMOS的柵極仍通過NMOS接地，保持導通。

若延時檢測過程中間松開按鍵，供電即斷。開機后單片機程序檢測nPWR_BUT_TEST的下跳沿，注意不是低電平，否則會在第一次開機時重復觸發(fā)開關機。一旦得到下跳沿，延時500ms后再檢測電平，仍為低，就給PWR_BUT_CTL置低，NMOS關斷，PMOS失去從NMOS的源漏極接地的通路，僅剩按鍵通路，則松開按鍵PMOS柵極為高，截止，即關機。

短按開關屏幕原理十分簡單，在開機之后，主程序不斷監(jiān)視nPWR_BUT_TEST時，在主程序中設計短按觸發(fā)翻轉LCD_POWER控制LCD的背光即可。

下面，通過這個電路，聊聊電路設計中的一些思路。 作為開發(fā)人員，別人的電路再好，也要裝作自己思考一番。但如果沒有這個電路做參考，而是需要我們自己做電路的時候，又該如何下手呢？下面咱們就試試吧！

后期百度的時候，發(fā)現(xiàn)這種電路的應用還是很多的，雖然結構形式稍有差別，但在原理和控制上大同小異。此時才明白，初識這個電路的贊嘆之情，也是自己孤陋寡聞了。

首先，確定功能需求：

● 開關（通過長按、短按實現(xiàn)不同功能）

● 控制內(nèi)容（系統(tǒng)電源）

需求很精簡，但實現(xiàn)起來有點朦朧 那么，在朦朧的腦子里開始勾畫現(xiàn)實吧：

● 不用思考，既然需要控制電源，先備好開關和電源。

● 開關的按下時間不同，功能不同，怎么辦？這就需要計時和檢測了吧，這個貌似要用的一個普通的IO就能實現(xiàn)，看看主控MCU上還有沒有富余的IO腳。

● 還要控制電源通斷，控制通斷么，再找個IO就好了。

貌似這就成了，在紙上先畫畫，有點希望，可還是不滿意。完全不行啊，這就是堆零件，咋攢起來呢？開始撓頭了：

●想要開機，那就是在按鍵按下的時候，能夠接通MCU電源，同時MCU進行判斷并控制實現(xiàn)電源保持功能，此時保持功能替代按鍵按下的狀態(tài)。

●此時需要找到一個器件，實現(xiàn)電源按下時，將電源接通到系統(tǒng)上，那么常見的就是三極管后者MOS管了，同時MCU的控制是同樣的道理。

●此時，貌似思路清晰了很多，也能試著把功能整合到一起了。

這時回到上面分析的原理圖，恩，貌似差不多，實現(xiàn)功能，需要兩個普通IO，兩個MOS管（選型的時候，注意電流和耐壓）。

這樣看起來就比較簡單了，把電路分成三部分：

● 上面是導通與斷開的關鍵，由Q1負責

● 左邊按鍵判斷部分，由輸入IO負責

● 右邊是替代按鍵控制，有輸出IO和Q2負責

至此，設計思路梳理基本完成 本身是個有些抵觸的工作，沒想到后面也有些許收獲，看來生活處處有驚喜?。∽鲅邪l(fā)一定要有自己的思路，或許看到之前沒用過的電路，別人實現(xiàn)了，自己也理解了，不防靜下來想一想，如果沒有別人的參考，單純的提出要求，自身應當怎么設計。

時間有些趕，不足之處還請見諒！另外，如果有需要查看原圖的小伙伴，請點擊底部“閱讀原文”進行下載。

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審核編輯 ：李倩