如何在STM8S單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)一鍵式的開關(guān)機(jī)功能

開關(guān)機(jī)功能是使用電池供電系統(tǒng)的最基本功能。如果使用機(jī)械式開關(guān)（2段撥動開關(guān)，自鎖開關(guān)等）等直接接通和切斷電源，不說機(jī)械部件的可靠性，至少自動關(guān)機(jī)（一般在長時(shí)間不操作、電池電量低時(shí)需要自動關(guān)機(jī)）功能就比較難實(shí)現(xiàn)。所以電池供電系統(tǒng)一般采用按鈕開關(guān)，用一個(gè)按鈕配合軟件實(shí)現(xiàn)按一次開機(jī)、再按一次關(guān)機(jī)的功能及自動關(guān)機(jī)的功能。

開關(guān)機(jī)功能要使用單片機(jī)的一個(gè)引腳（PD4）作為輸入端，連接到按鈕，接收按紐按下產(chǎn)生的電信號，然后再使用另一個(gè)引腳（PD3）作為輸出端去驅(qū)動由三極管8550構(gòu)成的一個(gè)電子開關(guān)實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)電源的控制。而STM8S單片機(jī)本身就直接接在電池上，利用單片機(jī)的停機(jī)模式，將單片機(jī)本身的電流降低到μA級，對電池的消耗就可以忽略不計(jì)了。

1、電路設(shè)計(jì)

電路圖如下，C1是STM8S單片機(jī)VCAP電容，保持內(nèi)部1.8V電壓的穩(wěn)定，是STM8S單片機(jī)唯一必須接要的外部元件，選用容量為1μF的瓷片電容，而且從電路可靠性講，這個(gè)電容越靠近單片機(jī)IC越好。

K1是按鈕，一端接到單片機(jī)的PD4引腳上，另一端接地，這樣按鈕被按下就會產(chǎn)生一個(gè)低電平的脈沖。

Q1是三極管，通過發(fā)光二極管D1和限流電阻R1接到單片機(jī)的PD3上。這樣當(dāng)PD3輸出低電平時(shí)，Q1導(dǎo)通，VCC上有電壓，可以對系統(tǒng)供電，反之PD3輸出高電平時(shí)，Q1截止VCC沒有電壓。

發(fā)光二極管D1還兼作電源指示燈的作用， Q1導(dǎo)通時(shí)發(fā)光反之不發(fā)光。

剩余的C2~C5都是電源退藕電容，用于消除電源上的干擾信號。P1、P2兩個(gè)接線端分別接3.6V鋰電池的正負(fù)極。

2、軟件設(shè)計(jì)

軟件要實(shí)現(xiàn)的功能是，在PD4引腳上監(jiān)控按鈕按下產(chǎn)生的低電壓脈沖信號，并根據(jù)這個(gè)信號來設(shè)置PD3引腳的輸出電平去控制Q1的導(dǎo)通和截止，以及設(shè)置單片機(jī)自身的工作狀態(tài)，以此實(shí)現(xiàn)對電源供電的控制。

1）引腳工作模式設(shè)置

首先要做的，就是設(shè)置單片機(jī)引腳的工作模式，把PD4設(shè)置為輸入模式，D3設(shè)置為輸出模式。

在STM8S_StdPeriph_Lib庫中，可以使用這個(gè)函數(shù)進(jìn)行設(shè)置：

void GPIO_Init（GPIO_TypeDef* GPIOx， GPIO_Pin_TypeDef GPIO_Pin， GPIO_Mode_TypeDef GPIO_Mode）

GPIOx是端口編號，取值有GPIOA、GPIOB、GPIOC、GPIOD，分別對應(yīng)單片機(jī)的PAx、PBx、PCx、PDx端口，GPIO_Pin是引腳編號，取值有GPIO_PIN_1~GPIO_PIN_7，函數(shù)通過GPIOx和GPIO_Pin兩個(gè)參數(shù)指定一個(gè)唯一的引腳。

GPIO_Mode是工作模式了。表示輸入模式的取值有四種，分別是要不要上拉，要不要中斷的四種組合：

GPIO_MODE_IN_FL_NO_ITInput floating， no external interrupt

GPIO_MODE_IN_PU_NO_ITInput pull-up， no external interrupt

GPIO_MODE_IN_FL_ITInput floating， external interrupt

GPIO_MODE_IN_PU_ITInput pull-up， external interrupt

要上拉的話，單片機(jī)內(nèi)部會自動為引腳提供一個(gè)上拉電流，在沒有外部輸入的情況下，引腳就是高電平了。

表示輸出模式的取值有8種，分別是是否開漏輸出、輸出高低電平、是否高速輸出的組合：

GPIO_MODE_OUT_OD_LOW_FASTOutput open-drain， low level， 10MHz

GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_FASTOutput push-pull， low level， 10MHz

GPIO_MODE_OUT_OD_LOW_SLOWOutput open-drain， low level， 2MHz

GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_SLOWOutput push-pull， low level， 2MHz

GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_FASTOutput open-drain， high-impedance level，10MHz

GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FASTOutput push-pull， high level， 10MHz

GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_SLOWOutput open-drain， high-impedance level， 2MHz

GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_SLOWOutput push-pull， high level， 2MHz

在這個(gè)應(yīng)用中，需要把PD4設(shè)置為帶上拉（因?yàn)榘粹o未按下時(shí)要呈高電平）、有中斷的輸入模式。開機(jī)時(shí)，PD3要設(shè)置為低電平的輸出模式（低電平才能讓Q1導(dǎo)通）。關(guān)機(jī)時(shí)PD3要設(shè)置為不帶上拉的輸入模式，所以這部分代碼要這樣寫：

GPIO_Init（GPIOD， GPIO_PIN_4， GPIO_MODE_IN_PU_IT）; //PD4設(shè)置為帶上拉、有中斷的輸入模式

GPIO_Init（GPIOD， GPIO_PIN_3， GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_FAST）; //開機(jī)時(shí)把PD3設(shè)置低電平的輸入模

GPIO_Init（GPIOD， GPIO_PIN_3， GPIO_MODE_IN_FL_NO_IT）;//關(guān)機(jī)時(shí)把PD3設(shè)置低電平的輸入模式

額外提一下，除了GPIO_Init函數(shù)可以設(shè)置引腳是輸出高電平還是低電平，還可以用下面四個(gè)函數(shù)繼續(xù)引腳的高低電平：

void GPIO_Write（GPIO_TypeDef* GPIOx， uint8_t PortVal）//輸出PortVal指定的電平

void GPIO_WriteHigh（GPIO_TypeDef* GPIOx， GPIO_Pin_TypeDef PortPins）//輸出高電平

void GPIO_WriteLow（GPIO_TypeDef* GPIOx， GPIO_Pin_TypeDef PortPins）//輸出低電平

void GPIO_WriteReverse（GPIO_TypeDef* GPIOx， GPIO_Pin_TypeDef PortPins）//高低電平翻轉(zhuǎn)一次

2）停機(jī)模式設(shè)置

STM8S單片機(jī)有停機(jī)模式，在停機(jī)模式下，單片機(jī)功耗降到最低，所有時(shí)鐘停止工作，但可以保留RAM和寄存器的值，停機(jī)模式只能可以通過下面幾種方式退出：

-外部中斷（GPIO）

-CAN接收中斷

-SPI傳輸結(jié)束

-I2C中斷（從地址匹配）

-復(fù)位

通過執(zhí)行HALT指令，也就是執(zhí)行庫函數(shù)的halt（）函數(shù)進(jìn)入停機(jī)模式。

3）設(shè)置外部中斷

外部中斷通過SetExtIntSensitivity函數(shù)設(shè)置：

void EXTI_SetExtIntSensitivity（EXTI_Port_TypeDef Port， EXTI_Sensitivity_TypeDef SensitivityValue）

其中Port是要設(shè)置外部中斷的端口，取值有GPIOA、GPIOB、GPIOC、GPIOD，分別對應(yīng)單片機(jī)的PAx、PBx、PCx、PDx端口；

SensitivityValue是外部中斷類型，有以下幾種取值，分別表示下降沿和低電平觸發(fā)中斷、上升沿觸發(fā)中斷、下降沿觸發(fā)中斷、上升沿和下降沿觸發(fā)中斷：

EXTI_SENSITIVITY_FALL_LOWInterrupt on Falling edge and Low level

EXTI_SENSITIVITY_RISE_ONLYInterrupt on Rising edge only

EXTI_SENSITIVITY_FALL_ONLYInterrupt on Falling edge only

EXTI_SENSITIVITY_RISE_FALLInterrupt on Rising and Falling edges

在這個(gè)應(yīng)用中，按鈕按下是產(chǎn)生下降沿，要選取EXTI_SENSITIVITY_FALL_ONLY模式。

設(shè)置中斷模式后，還需要啟用中斷，使用enableInterrupts（）函數(shù)啟用。

4）外部中斷處理程序

在ST官方提供的STM8S_StdPeriph_Lib庫自帶的模板中，中斷處理程序都在stm8s_it.c中實(shí)現(xiàn)。stm8s_it.c中已經(jīng)根據(jù)中斷向量設(shè)置好了每種中斷處理程序的入口函數(shù)。只需在相應(yīng)函數(shù)中填入內(nèi)容即可。