CN101351007A - 一种实现一键式开关机的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现一键式开关机的方法和装置。实现一键式开机的方法包括：导通开关，接入外部电源，根据所述外部电源，产生电源变换器的使能有效电平，使电源变换器将所述外部电源的电平转换为第一电平；所述第一电平为可使处理器正常工作的电平；所述处理器根据所述第一电平启动；根据所述第一电平产生所述电源变换器的使能有效电平，保持所述电源变换器的使能端处于所述使能有效电平；断开所述开关。通过本发明实施例，对终端采用一键式开关机，电路简单易用，功能稳定可靠，提高终端开关机的效率，适合普遍推广。

Description

一种实现一键式开关机的方法和装置

技术领域

本发明实施例涉及电子技术领域，特别涉及一种实现一键式开关机的方法和装置。

背景技术

一键式开关机，即以相同的动作实现系统的开启与关闭。开机主要是启动并保持电源，使系统正常工作；关机主要是检测关机信号，保存必要的系统信息，并关闭电源。

一键式开关机方式由于具有信息存储安全可靠、操作简单的特点，逐渐成为终端电子产品开关机的主要方式之一，例如：手机。

现有的一键式开关机采用两种实现方式来实现。一种是使用自保持按钮开关，通过机械按键动作改变开关状态，以控制终端的开启和关闭；一种是通过专用的电源管理系统，以按键方式触发系统中断，使终端进入正常工作或休眠状态。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下缺点：

对于现有技术的第一种实现方式，由于使用机械式的按键开关，成本高、体积大、可靠性较差，不利于产品的小型化设计与长期使用；对于第二种实现方式，由于使用专用的电源管理系统，对现有大多数的终端电子产品而言，成本高、技术难度大，不利于推广与普及。

发明内容

本发明实施例提供一种实现一键式开关机的方法和装置，通过本发明实施例，对终端采用一键式开关机，电路简单易用，功能稳定可靠，提高终端开关机的效率，适合普遍推广。

为达到上述目的，本发明实施例一提供一种实现一键式开关机的装置，具体可以包括开关、开关机控制电路、关机检测电路、电源变换器、第一反馈电路和处理器。

开关包括控制端、第一端和第二端，所述第一端接外部电源，所述控制端用于控制所述第一端与所述第二端的电气连接与断开，所述第一端与所述第二端电气连接的状态对应所述开关的导通状态，所述第一端与所述第二端电气断开的状态对应所述开关的断开状态；

开关机控制电路包括第一接收端、第一输出端和第一控制端，所述第一接收端与所述开关的第二端相连，所述第一输出端在所述第一控制端为第一电平状态时，输出使能无效电平，在所述第一控制端不处于所述第一电平状态，且所述开关处于导通状态时，输出使能有效电平；

关机检测电路包括第二接收端和第二输出端，所述第二接收端与所述开关的第二端相连，所述第二输出端在所述开关处于导通状态时，处于第二电平状态，在所述开关处于断开状态时，处于所述第一电平状态；

电源变换器包括电源输入端、使能端和电源输出端，所述电源输入端接所述外部电源，所述使能端接所述第一输出端，用于在所述使能端处于使能有效电平时，将所述电源输入端的电平转换为所述电源输出端输出的第一电平；

第一反馈电路用于将所述电源输出端的电平反馈至所述使能端，使得当所述电源输出端输出所述第一电平且所述第一控制端不处于所述第一电平状态时，所述使能端处于使能有效电平；

处理器包括电源端、电源控制端和信号检测端，所述电源端与所述电源变换器的电源输出端相连，所述第一电平为可使所述处理器正常工作的电平；所述电源控制端与所述第一控制端相连，所述信号检测端与所述关机检测电路的第二输出端相连，所述处理器用于在正常工作时，检测到所述信号检测端的电平信号从第一电平状态变为第二电平状态时，保存所述处理器的运行信息，当又检测到所述信号检测端的电平从第二电平状态变为第一电平状态时，使所述电源控制端处于第一电平状态。

本发明实施例二提供一种实现一键式开机的方法，包括以下步骤：

导通开关，接入外部电源，根据所述外部电源，产生电源变换器的使能有效电平，使电源变换器将所述外部电源的电平转换为第一电平；所述第一电平为可使处理器正常工作的电平；

所述处理器根据所述第一电平启动；

根据所述第一电平产生所述电源变换器的使能有效电平，保持所述电源变换器的使能端处于所述使能有效电平；

断开所述开关。

本发明实施例三还提供一种实现一键式关机的方法，包括以下步骤：

导通开关，利用外接电源，使处理器的信号检测端的电平信号从第一电平状态变为第二电平状态；

所述处理器在所述信号检测端的电平信号从第一电平状态变为第二电平状态时，保存处理器的运行信息；

断开开关，使所述处理器的信号检测端的电平信号从第二电平状态恢复第一电平状态；

所述处理器在所述信号检测端的电平信号从第二电平状态恢复为第一电平状态时，产生控制信号，使给所述处理器供电的电源变换器的使能端的电平为使能无效电平，断开给所述处理器的供电。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：

通过本发明实施例，对终端采用一键式开关机，电路简单易用，功能稳定可靠，提高终端开关机的效率，适合普遍推广。

附图说明

图1为本发明实施例实现一键式开关机的装置结构示意图；

图1(A)为本发明实施例实现一键式开关机的装置中开关机控制电路结构示意图；

图1(B)为本发明实施例实现一键式开关机的装置中关机检测电路结构示意图；

图1(C)为本发明实施例实现一键式开关机的装置中第一反馈电路结构示意图；

图2为本发明实施例实现一键式开机的方法的流程图；

图3为本发明实施例实现一键式关机的方法的流程图；

图4为本发明实施例实现一键式开关机的电路结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种实现一键式开关机的方法和装置，通过本发明实施例，对终端采用一键式开关机，电路简单易用，功能稳定可靠，提高终端开关机的效率，适合普遍推广。

下面结合附图对本发明实施例的实施方式做进一步详细描述。

如图1所示，为本发明实施例一所提出的一种实现一键式开关机的装置结构示意图，包括：开关10、开关机控制电路11、关机检测电路12、电源变换器13、第一反馈电路14、处理器15，其中，

开关10包括控制端100、第一端101和第二端102，第一端101接外部电源，控制端100用于控制第一端101与第二端102的电气连接与断开，第一端101与第二端102电气连接的状态对应开关10的导通状态，第一端101与第二端102电气断开的状态对应开关10的断开状态。

开关机控制电路11包括第一接收端110、第一输出端111和第一控制端112，第一接收端110与开关10的第二端102相连，第一输出端111在第一控制端112为第一电平状态时，输出使能无效电平，在第一控制端112不处于第一电平状态，且开关10处于导通状态时，输出使能有效电平。

其中，在本发明的一个实施例中，开关机控制电路11可以包括：第一电平产生电路1101，连接于第一接收端110和第一输出端111之间，用于在第一控制端112不处于第一电平状态，且开关10处于导通状态时，根据所述外部电源，在第一输出端111产生所述使能有效电平；所述第一电平状态为高电平状态，所述使能无效电平为低电平。第一控制电路1102，连接于第一控制端112和第一输出端111之间，用于在第一控制端112处于第一电平状态时，使第一输出端111输出所述使能无效电平。

其中，在本发明的一个实施例中，所述第一电平产生电路1101可以包括：第一分压电阻01，一端与第一接收端110相连；第二分压电阻02，一端与第一分压电阻01的另一端相连及第一输出端111相连，另一端接公共地，第一分压电阻01和第二分压电阻02用于在开关10处于导通状态时，在第二分压电阻02上产生所述使能有效电平；所述第一控制电路1102包括第一NPN型晶体管001，发射极接公共地，集电极接第一输出端111，基极接第一控制端112，在第一控制端112为所述第一电平状态时，使所述NPN型晶体管001导通，集电极电平为低电平。如图1(A)所示。

以上以使能有效电平为高电平，第一控制电路采用NPN型晶体管为例进行说明，所属领域的技术人员可知，第一控制电路也可采用其他类型的晶体管，如金属氧化物半导体场效应管、结型场效应管等实现；此外当使能有效电平为低电平时，第一控制电路可更改晶体管的类型进行相应的连接，这些变换均为所述领域的技术人员根据本发明的实施例进行明显变形或等同替换可得出的其他实施例，在此不作赘述。

关机检测电路12包括第二接收端120和第二输出端121，第二接收端120与开关10的第二端102相连，第二输出端121在开关10处于导通状态时，处于第二电平状态，在开关10处于断开状态时，处于第一电平状态。

其中，在本发明的一个实施例中，关机检测电路12可以包括：第三分压电阻03，一端与第二接收端120相连；第四分压电阻04，一端与第三分压电阻03的另一端相连，另一端接公共地；所述第三分压电阻03和所述第四分压电阻04用于在开关10处于导通状态时，使第四分压电阻04的一端处于所述第一电平状态；第二NPN型晶体管002，发射极接公共地，集电极接第二输出端121，基极与第三分压电阻03的另一端相连，在第三分压电阻03的一端为所述第一电平状态时，使所述NPN型晶体管002导通，集电极电平为低电平。如图1(B)所示。

电源变换器13包括电源输入端130、使能端131和电源输出端132，电源输入端130接所述外部电源，使能端131接第一输出端111，用于在使能端131处于使能有效电平时，将电源输入端130的电平转换为电源输出端132输出的第一电平。

第一反馈电路14用于将电源输出端132的电平反馈至使能端131，使得当电源输出端132输出所述第一电平且第一控制端112不处于所述第一电平状态时，使能端131处于使能有效电平。

其中，在本发明的一个实施例中，第一反馈电路14可以包括：第一电阻05，一端与电源变换器13的电源输出端132相连；二极管06，正极与第一电阻05的另一端相连，负极与电源变换器13的使能端131相连；第一电阻05和二极管003用于将电源输出端132的电平反馈至使能端131，使得当电源输出端132输出所述第一电平且第一控制端112不处于第一电平状态时，使能端131处于使能有效电平。如图1(C)所示。

处理器15包括电源端150、电源控制端151和信号检测端152，电源端150与电源变换器13的电源输出端132相连，所述第一电平为可使处理器15正常工作的电平；电源控制端151与第一控制端112相连，信号检测端152与关机检测电路12的第二输出端121相连，处理器15用于在正常工作时，检测到信号检测端152的电平信号从第一电平状态变为第二电平状态时，保存处理器15的运行信息，当又检测到信号检测端152的电平从第二电平状态变为第一电平状态时，使电源控制端151处于第一电平状态。

通过本发明实施例，可以对终端采用一键式关机，电路简单易用，功能稳定可靠，提高终端关机的效率，适合普遍推广。

如图2所示，为本发明实施例实现一键式开机的方法的流程图。包括以下步骤：

步骤S201，导通开关，接入外部电源，根据外部电源产生电源变换器的使能有效电平，使电源变换器将外部电源的电平转换为第一电平。其中，第一电平为可使处理器正常工作的电平。

步骤S202，处理器根据第一电平启动。

步骤S203，根据第一电平产生电源变换器的使能有效电平，保持电源变换器的使能端处于使能有效电平。

步骤S204，断开开关。

通过本发明实施例，可以对终端采用一键式开机，电路简单易用，功能稳定可靠，提高终端开机的效率，适合普遍推广。

如图3所示，为本发明实施例实现一键式关机的方法的流程图。包括以下步骤：

步骤S301，导通开关，利用外接电源使处理器的信号检测端的电平信号从第一电平状态变为第二电平状态。

步骤S302，处理器在信号检测端的电平信号从第一电平状态变为第二电平状态时，保存处理器的运行信息。

步骤S303，断开开关，使处理器的信号检测端的电平信号从第二电平状态恢复第一电平状态。

步骤S304，处理器在信号检测端的电平信号从第二电平状态恢复为第一电平状态时，产生控制信号，使给处理器供电的电源变换器的使能端的电平为使能无效电平，断开给处理器的供电。

通过本发明实施例，可以对终端采用一键式关机，电路简单易用，功能稳定可靠，提高终端关机的效率，适合普遍推广。

如图4所示，为本发明实施例应用于具体实施环境中实现一键式开关机的电路结构示意图。如图4所示，采用软硬件结合的方式，根据反馈自锁控制理论，利用普通的电子元器件实现一键式开关机功能。

参考图1，通过J1接入外部电源，保险丝F1和防反接二极管D1将外部电源送入电源变换器13。电源变换器13的使能端131由三极管Q2控制。当启动终端设备时，按下开关10，外部电源通过分压电阻R4、R5和二极管D2接至电源变换器13的使能端131，电源变换器13启动工作，产生系统工作电压VDD，同时通过电阻R6和二极管D3(对应于图1中第一反馈电路14)锁定电源变换器13的使能端131，将电源变换器13的使能端131处于有效状态，例如可以设置使能端131的有效状态为高电平(对应于前述实施例中的第一电平状态)，处理器15正常工作后，将GPIO(General Purpose Input Output，通用输入输出)引脚POWER_OFF(对应于图1中电源控制端151)输出设置为低电平(对应于前述实施例中的第二电平状态)，截止三极管Q2，从而保持电源变换器13的使能端131一直为高电平。当开关10松开后，开机动作完成，系统正常启动工作。

当终端设备处于关机状态时，按下开关10，终端关机时的电路结构与终端开机时的电路结构完全相同。终端正常工作时，三极管Q1不导通，处理器15的GPIO引脚SW_CHECK(对应于图1中信号检测端152)为高电平；终端关机时，开关10闭合，外部电源通过分压电阻R2、R3接至三极管Q1的基极，Q1导通，SW_CHECK转置为低电平；当处理器15检测到SW_CHECK的电平发生变化时，例如：当检测到SW_CHECK的电平由高电平转变为低电平时，并且持续为低电平时，终端进入预关机状态。在预关机状态中，处理器15根据终端运行情况，保存当前运行信息，同时关闭所有外围设备，例如：指示灯，当开关10断开时，处理器15继续检测SW_CHECK的电平，当检测到SW_CHECK的电平由低电平转变为高电平时，处理器15将引脚POWER_OFF输出置为高电平，三极管Q2导通，从而将电源变换器13的使能端131转置为无效状态，例如可以设置使能端131的无效状态为低电平，从而关闭电源变换器13，完成关机动作。

本发明实施例中的三极管Q1、Q2，也可以用MOS管或其它可控电子元器件来实现。

通过运用本发明实施例，可以使不带专用电源管理系统的电子终端产品方便地实现一键式开关机功能，且功能稳定可靠，电路简单易用，适用于不同类型的电子终端产品，成本低，应用广泛。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必需的。

权利要求的内容记载的方案也是本发明实施例的保护范围。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域技术人员可以理解实施例的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以可借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1、一种实现一键式开关机的装置，其特征在于，包括：

开关，包括控制端、第一端和第二端，所述第一端接外部电源，所述控制端用于控制所述第一端与所述第二端的电气连接与断开，所述第一端与所述第二端电气连接的状态对应所述开关的导通状态，所述第一端与所述第二端电气断开的状态对应所述开关的断开状态；

开关机控制电路，包括第一接收端、第一输出端和第一控制端，所述第一接收端与所述开关的第二端相连，所述第一输出端在所述第一控制端为第一电平状态时，输出使能无效电平，在所述第一控制端不处于所述第一电平状态，且所述开关处于导通状态时，输出使能有效电平；

关机检测电路，包括第二接收端和第二输出端，所述第二接收端与所述开关的第二端相连，所述第二输出端在所述开关处于导通状态时，处于第二电平状态，在所述开关处于断开状态时，处于所述第一电平状态；

电源变换器，包括电源输入端、使能端和电源输出端，所述电源输入端接所述外部电源，所述使能端接所述第一输出端，用于在所述使能端处于使能有效电平时，将所述电源输入端的电平转换为所述电源输出端输出的第一电平；

第一反馈电路，用于将所述电源输出端的电平反馈至所述使能端，使得当所述电源输出端输出所述第一电平且所述第一控制端不处于所述第一电平状态时，所述使能端处于使能有效电平；

处理器，包括电源端、电源控制端和信号检测端，所述电源端与所述电源变换器的电源输出端相连，所述第一电平为可使所述处理器正常工作的电平；所述电源控制端与所述第一控制端相连，所述信号检测端与所述关机检测电路的第二输出端相连，所述处理器用于在正常工作时，检测到所述信号检测端的电平信号从所述第一电平状态变为所述第二电平状态时，保存所述处理器的运行信息，当又检测到所述信号检测端的电平从所述第二电平状态变为所述第一电平状态时，使所述电源控制端处于所述第一电平状态。

2、如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述处理器还用于在正常工作时，使所述电源控制端处于第二电平状态；

所述开关机控制电路还用于，当所述第一控制端处于第二电平状态，且所述开关处于导通状态时，使所述第一输出端稳定地输出使能有效电平。

3、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述开关机控制电路包括：

第一电平产生电路，连接于所述第一接收端和所述第一输出端之间，用于在所述第一控制端不处于第一电平状态，且所述开关处于导通状态时，根据所述外部电源，在所述第一输出端产生所述使能有效电平；

第一控制电路，连接于所述第一控制端和所述第一输出端之间，用于在所述第一控制端处于所述第一电平状态时，使所述第一输出端输出所述使能无效电平。

4、如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一电平状态为高电平状态，所述第二电平状态为低电平状态；所述使能无效电平为低电平，

所述第一电平产生电路包括：

第一分压电阻，一端与所述第一接收端相连；

第二分压电阻，一端与所述第一分压电阻的另一端相连及所述第一输出端相连，另一端接公共地；

所述第一分压电阻和所述第二分压电阻用于在所述开关处于导通状态时，在所述第二分压电阻上产生所述使能有效电平；

所述第一控制电路包括：

第一NPN型晶体管，发射极接公共地，集电极接所述第一输出端，基极接所述第一控制端，在所述第一控制端为所述第一电平状态时，使所述第一NPN型晶体管导通，集电极电平为低电平。

5、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一电平状态为高电平状态，所述第二电平状态为低电平状态；

所述关机检测电路包括：

第三分压电阻，一端与所述第二接收端相连；

第四分压电阻，一端与所述第三分压电阻的另一端相连，另一端接公共地；

所述第三分压电阻和所述第四分压电阻用于在所述开关处于导通状态时，使所述第四分压电阻的一端处于所述第一电平状态；

第二NPN型晶体管，发射极接公共地，集电极接所述第二输出端，基极接所述第三分压电阻的另一端相连，在所述第三分压电阻的一端为所述第一电平状态时，使所述第二NPN型晶体管导通，集电极电平为低电平。

6、如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一反馈电路包括：

第一电阻，一端与所述电源变换器的电源输出端相连；

二极管，正极与所述第一电阻的另一端相连，负极与所述电源变换器的使能端相连；

所述第一电阻和二极管用于将所述电源输出端的电平反馈至所述使能端，使得当所述电源输出端输出所述第一电平且所述第一控制端不处于所述第一电平状态时，所述使能端处于使能有效电平。

7、一种实现一键式开机的方法，其特征在于，包括：

导通开关，接入外部电源，根据所述外部电源，产生电源变换器的使能有效电平，使电源变换器将所述外部电源的电平转换为第一电平；所述第一电平为可使处理器正常工作的电平；

所述处理器根据所述第一电平启动；

根据所述第一电平产生所述电源变换器的使能有效电平，保持所述电源变换器的使能端处于所述使能有效电平；

断开所述开关。

8、一种实现一键式关机的方法，其特征在于，包括：

导通开关，利用外接电源，使处理器的信号检测端的电平信号从第一电平状态变为第二电平状态；

所述处理器在所述信号检测端的电平信号从第一电平状态变为第二电平状态时，保存所述处理器的运行信息；

断开开关，使所述处理器的信号检测端的电平信号从第二电平状态恢复第一电平状态；

所述处理器在所述信号检测端的电平信号从第二电平状态恢复为第一电平状态时，产生控制信号，使给所述处理器供电的电源变换器的使能端的电平为使能无效电平，断开给所述处理器的供电。

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