CN102403994B - 一种实现便携式仪表一键式开关机功能的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实现便携式仪表一键式开关机功能的装置和方法，该装置包括磁保持继电器以及分别与磁保持继电器相连的磁保持继电器开关置位电路和磁保持继电器开关复位电路，磁保持继电器开关置位电路用于拾取按键开关状态信号并触发磁保持继电器动作使其动触点至置位状态实现开机，磁保持继电器开关置位电路还用于对磁保持继电器开关复位电路的供电；磁保持继电器开关复位电路内设置计数器，计数器对拾取的奇偶次的按键开关状态信号进行计数，并以计数器的计数值变化触发磁保持继电器动作使其动触点至复位状态实现关机。该装置能够真正达到关机状态零功耗的技术要求，还具有结构简单、性能可靠、成本低廉的优点。

Description

一种实现便携式仪表一键式开关机功能的装置和方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种实现便携式仪表一键式开关机功能的装置和方法。

背景技术

在电子技术领域，便携式的仪表和设备已经得到广泛的应用，便携式仪表或设备一般需要考虑节电，因此会不可避免地设置开关机功能。开关机功能可以通过多种方法和手段实现。最简单的方法就是采用机械式开关，直接接通或切断电源，这种方法在早期的设备中有较多的应用，但机械式开关由于外观、体积、装配工艺、开关流过的峰值电流过大等多种原因逐渐被其它开关机电路实现方法取代。目前的电子产品一般采用薄膜按键与产品的面板设计成一个整体，这样从加工、装配以及美观的角度考虑均非常有意义。采用开、关双键的方式比较容易实现开关机功能，这样的设计也较为常用，而使用单键实现开关机功能比较困难，却是追求技术进步的发展方向，但现有的一键式开关机方法在关机状态时仪表或设备内部部分电路仍在工作并存在电能损耗，无法真正达到关机状态零功耗的技术要求，而且通常需要设置专用的电源管理电路，一般需要单片机作为可编程器件并需要通过编程实现开关机功能，存在成本高并且技术难度大的问题。

发明内容

本发明针对现有的一键式开关机方法在关机状态下仍有电能损耗以及存在成本高、技术难度大的问题，提供一种新型的实现便携式仪表一键式开关机功能的装置，能够真正达到关机状态零功耗的技术要求，还具有结构简单、性能可靠、成本低廉的优点。本发明还涉及一种实现便携式仪表一键式开关机功能的方法。

本发明的技术方案如下：

一种实现便携式仪表一键式开关机功能的装置，其特征在于，包括磁保持继电器以及分别与磁保持继电器相连的磁保持继电器开关置位电路和磁保持继电器开关复位电路，磁保持继电器开关置位电路用于拾取按键开关状态信号并触发磁保持继电器动作使其动触点至置位状态实现开机，磁保持继电器开关置位电路还用于对磁保持继电器开关复位电路的供电；磁保持继电器开关复位电路内设置计数器，所述计数器对拾取的奇偶次的按键开关状态信号进行计数，并以计数器的计数值变化触发磁保持继电器动作使其动触点至复位状态实现关机。

所述计数器为二进制计数器，二进制计数器对拾取的奇偶次的按键开关状态信号进行计数，并以二进制计数器的计数值的奇偶变化触发磁保持继电器的触点动作至复位状态实现关机。

所述磁保持继电器开关置位电路和磁保持继电器开关复位电路均包括与电源依次连接的按键和光电耦合器，所述磁保持继电器开关置位电路还包括第一继电器驱动电路，所述光电耦合器的输入端与按键的接线端相连，按键的另一接线端与电源相连，光电耦合器的输出端与第一继电器驱动电路的一个接线端相连，第一继电器驱动电路的另一接线端与磁保持继电器的第一控制线圈的一个接线端相连；所述磁保持继电器开关复位电路还包括二进制计数器和第二继电器驱动电路，所述光电耦合器的输出端还连接二进制计数器的一个输入端，二进制计数器的输出端连接第二继电器驱动电路的一个接线端，第二继电器驱动电路的另一接线端与磁保持继电器的第二控制线圈的一个接线端相连，第二控制线圈的另一接线端与第一控制线圈的静触点相连，所述第一控制线圈的静触点连接开关机工作电源的输出端。

所述光电耦合器的输出端通过施密特整形电路连接二进制计数器的一个输入端，光电耦合器的输出端与施密特整形电路的输入端相连，施密特整形电路的输出端与二进制计数器的一个输入端相连。

所述第一继电器驱动电路包括第一电阻和一号三极管，第一电阻分别连接光电耦合器的输出端和一号三极管的基极，一号三极管的发射极接地，集电极连接磁保持继电器的第一控制线圈的一个接线端；和/或所述第二继电器驱动电路包括第二电阻和二号三极管，第二电阻分别连接二进制计数器的输出端和二号三极管的基极，二号三极管的发射极接地，集电极连接磁保持继电器的第二控制线圈的一个接线端；和/或所述第一控制线圈的静触点还连接第二控制线圈的接线端并为一线性电源的输入，所述线性电源的输出连接二进制计数器的另一输入端。

一种实现便携式仪表一键式开关机功能的方法，其特征在于，根据按键的奇、偶次引起的不同的按键状态信号作为计数器的输入脉冲信号，通过计数器的计数值变化特性来分别触发磁保持继电器执行不同开关状态的动作，以实现开关机功能。

所述计数器为二进制计数器，通过二进制计数器的计数值在奇偶数之间的交替变更来分别触发磁保持继电器执行不同开关状态的动作。

在按键首次按下时，通过光电耦合器中的发光器输出至第一继电器驱动电路，触发第一继电器驱动电路工作使磁保持继电器的一个控制线圈中产生电流，驱动磁保持继电器的动触点位置转向置位状态，在按键撤消后在磁保持继电器内部永磁体的作用下保持该置位状态，以提供开机工作电源实现开机，与此同时，光电耦合器通过光电耦合效应由其受光器输出将按键状态信号传递给二进制计数器，在按键撤消的同时，计数器值加1变成奇数；再次按键后，光电耦合器通过光电耦合效应产生第二次的按键状态信号使二进制计数器再次加1操作，输出偶数值，触发第二继电器驱动电路工作使磁保持继电器的另一个控制线圈中产生电流，驱动磁保持继电器的动触点位置转向复位状态，在按键撤消后在磁保持继电器内部永磁体的作用下保持该复位状态，以撤销开机工作电源实现关机。

在产生按键状态信号后先进行施密特整形后再将整形后的按键状态信号作为二进制计数器的输入脉冲信号。

采用三极管作为继电器驱动电路以驱动磁保持继电器的开关状态；和/或磁保持继电器置位状态的触点引出的开机工作电源还用来提供二进制计数器工作的电源。

本发明的技术效果如下：

本发明涉及的实现便携式仪表一键式开关机功能的装置，通过设置磁保持继电器以及分别与磁保持继电器相连的磁保持继电器开关置位电路和磁保持继电器开关复位电路，通过磁保持继电器开关置位电路来拾取按键开关状态信号并触发磁保持继电器动作使其动触点至置位状态实现开机，通过磁保持继电器开关复位电路内设置的计数器对拾取的奇偶次的按键开关状态信号进行计数，并触发磁保持继电器动作使其动触点至复位状态实现关机。由于磁保持继电器开关置位电路还用于对磁保持继电器开关复位电路的供电，故在磁保持继电器开关复位电路驱动磁保持继电器中的触点至复位状态实现关机后，彻底切断了对便携式仪表的供电，同时也切断了对磁保持继电器开关复位电路内设置的计数器等元器件的供电，实现彻底断电功能。该装置能够真正达到关机状态零功耗的技术要求，并且利用磁保持继电器开关复位电路内设置的计数器的特性并配合磁保持继电器自身特性实现一键式开关机，结构简单、性能可靠，无需专用的电源管理电路，同时省去单片机等可编程器件，成本低廉，具有广泛的使用价值。

本发明所涉及的装置中的磁保持继电器开关置位电路和磁保持继电器开关复位电路均包括与电源依次连接的按键和光电耦合器，磁保持继电器开关置位电路还包括第一继电器驱动电路，磁保持继电器开关复位电路还包括二进制计数器和第二继电器驱动电路。本发明以按键来触发状态的变化，通过与之串联的光电耦合器完成按键状态的拾取，拾取的按键状态信号作为二进制计数器的脉冲输入信号，按键状态信号变更一次会引起二进制计数器加1计数，首次按键后经第一继电器驱动电路在磁保持继电器的第一控制线圈中产生电流，该电流在第一控制线圈中产生磁场，驱动磁保持继电器动作，在按键撤销后，由于磁保持继电器内的永磁体的作用，磁保持继电器将继续保持一种开关状态，由于第一控制线圈的静触点为开关机工作电源的输出端，故此时的开关状态为开关置位状态；再次按键后，二进制计数器的计数值在奇偶数之间发生交替变更，经第二继电器驱动电路在磁保持继电器的第二控制线圈中产生电流，该电流在第二控制线圈中产生磁场，驱动磁保持继电器动作，在按键撤销后，由于磁保持继电器内的永磁体的作用，磁保持继电器始终保持另一种开关状态，即开关复位状态，此时开关机工作电源与电源的接线端物理断开，彻底切断会便携式仪表的供电，同时也切断了对二进制计数器和二继电器驱动电路等元器件的供电，实现彻底断电功能。

在光电耦合器的输出端通过施密特整形电路连接二进制计数器的一个输入端，设置施密特整形电路将光电耦合器拾取的按键开关状态信号进行整形后作为二进制计数器的输入脉冲信号，施密特整形电路可以消除锯齿等干扰信号波形，能够消除按键抖动等因素引起的信号质量问题，避免二进制计数器错误计数造成的磁保持继电器工作混乱。

本发明涉及的实现便携式仪表一键式开关机功能的方法，根据按键的奇、偶次引起的不同的按键状态信号作为计数器的输入脉冲信号，按键开关状态变更一次会引起计数器的加1计数，通过计数器的计数值的变化特性来分别触发磁保持继电器执行不同开关状态的动作，以实现开关机功能。该方法利用计数器的特性配合磁保持继电器自身的特点来控制磁保持继电器的开关状态，能够提供开机工作电源以及将开机工作电源与电源物理断开，切断对便携式仪表的供电以及切断计数器等部件的供电，实现一键式开关机，并且真正达到关机状态零功耗的技术要求，且实现方法简单、功能稳定可靠，且成本低廉。

附图说明

图1为本发明实现便携式仪表一键式开关机功能的装置的优选结构框图。

图2为本发明实现便携式仪表一键式开关机功能的装置的优选电路结构示意图。

图3为本发明磁保持继电器等效结构示意图。

图4为本发明磁保持继电器开关置位电路工作原理图。

图5为本发明磁保持继电器开关复位电路工作原理图。

图6为本发明装置的开机功能实现电路原理框图。

图7为本发明装置的关机功能实现电路原理框图。

图8为本发明实现便携式仪表一键式开关机功能的方法优选流程图。

图中各标号列示如下：

1-光电耦合器；2-施密特整形电路；3-二进制计数器；4-第一继电器驱动电路；5-第二继电器驱动电路；6-磁保持继电器；7-线性电源；8-按键；9-磁保持继电器开关置位电路；10-磁保持继电器开关复位电路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行说明。

本发明公开了一种实现便携式仪表一键式开关机功能的装置，该装置的优选结构框图如图1所示，包括磁保持继电器以及分别与磁保持继电器相连的磁保持继电器开关置位电路9和磁保持继电器开关复位电路10。磁保持继电器开关置位电路9包括电源依次连接的按键、光电耦合器和第一继电器驱动电路，光电耦合器的输入端与按键的接线端相连，按键的另一接线端与电源相连，光电耦合器的输出端与第一继电器驱动电路的一个接线端相连，第一继电器驱动电路的另一接线端与磁保持继电器相连；磁保持继电器开关复位电路10也包括磁保持继电器开关置位电路中包括的电源依次连接的按键和光电耦合器，还包括二进制计数器和第二继电器驱动电路，光电耦合器的输出端连接二进制计数器的一个输入端，二进制计数器的输出端连接第二继电器驱动电路的一个接线端，第二继电器驱动电路的另一接线端与磁保持继电器相连，磁保持继电器具有开关机工作电源的输出端。

本发明实现便携式仪表一键式开关机功能的装置的核心器件是磁保持继电器，磁保持继电器等效结构示意图如图3所示，磁保持继电器可以等效为具有两个控制线圈C1和C2、两个永磁体以及一个单刀双掷开关，单刀双掷开关具有动触点1、静触点2和静触点3。当给接线端1-1和接线端1-2之间施加一个合适的直流电压，接线端1-1为正极，接线端1-2为负极，将在控制线圈C1中产生一个电流，该电流在控制线圈C1中产生一个磁场，驱动磁保持继电器动作，使接线端1(或称为动触点1)与接线端2(或称为静触点2)联通，此时撤除对控制线圈C1的供电，由于磁保持继电器内部具有永磁体，接线端1与接线端2将继续保持联通状态。本发明可定义接线端1(或称为动触点1)与接线端2(或称为静触点2)联接的状态为开关复位状态，同时定义接线端1(或称为动触点1)与接线端3(或称为静触点3)联接的状态为开关置位状态，即控制线圈C2为第一控制线圈，控制线圈C1为第二控制线圈。当给接线端2-1和接线端2-2之间施加一个合适的直流电压，接线端2-1为正极，接线端2-2为负极，将在控制线圈C2中产生一个电流，该电流在控制线圈C2中产生1个磁场，驱动磁保持继电器动作，使接线端1与接线端3联通，此时撤除对控制线圈C2的供电，由于磁保持继电器内部具有永磁体，接线端1与接线端3将继续保持联通状态。磁保持继电器的这一工作特性可以被用于实现一键式开关机功能。

结合图1和图3，第一继电器驱动电路的接线端与磁保持继电器的第一控制线圈的一个接线端相连，磁保持继电器开关置位电路用于拾取按键开关状态信号并触发磁保持继电器动作使其动触点至置位状态实现开机；第二继电器驱动电路的另一接线端与磁保持继电器的第二控制线圈的一个接线端相连，所述第一控制线圈的静触点连接开关机工作电源的输出端，二进制计数器对拾取的奇偶次的按键开关状态信号进行计数，并触发磁保持继电器动作使其动触点至复位状态实现关机。第二控制线圈的另一接线端与第一控制线圈的静触点相连，以便磁保持继电器开关置位电路对磁保持继电器开关复位电路的供电。

图2为本发明实现便携式仪表一键式开关机功能的装置的优选电路结构示意图，其中，光电耦合器1包括发光器和受光器，该实施例中的发光器为发光二级管，受光器为光敏三极管，发光二级管的输出与第一继电器驱动电路4的一个接线端相连。该装置优选增加了施密特整形电路2，即光电耦合器1的输出端通过施密特整形电路2连接二进制计数器3的一个输入端，光电耦合器1中光敏三极管的输出端与施密特整形电路2的输入端相连，施密特整形电路2的输出端与二进制计数器3的一个输入端相连。当没有施密特整形电路2时，光电耦合器1中的光敏三极管的输出端直接连接二进制计数器3的一个输入端。磁保持继电器开关置位电路和磁保持继电器开关复位电路作为磁保持继电器的外围电路可以分别实现开关置位、开关复位功能。图4为磁保持继电器开关置位电路工作原理图，结合图2-4，具体工作原理说明如下：电源具有两个接线端，分别为P+和P-，接线端P+与P-之间存在电压，该电压是维持便携式仪表工作的电源电压。为实现磁保持继电器的开关置位功能，应建立电气连接如下：电源接线端P+与按键的接线端S1连接，按键8的接线端S2与光电耦合器的接线端O1连接，光电耦合器1的接线端O2与第一继电器驱动电路4的接线端D1I连接，第一继电器驱动电路4的接线端D1O与磁保持继电器6的接线端2-2连接。磁保持继电器6的接线端2-1与电源的接线端P+连接。当首次按键8动作时，上述电路建立电流回路，电流由电源接线端P+流出，流经按键接线端S1、接线端S2，再流经光电耦合器1接线端O1、接线端O2，再由D1I接线端进入第一继电器驱动电路4进行电流放大，接线端D1O与磁保持继电器6的接线端2-2连接，电源的接线端P+与磁保持继电器的接线端2-1连接，在第一继电器驱动电路4的作用下，流经控制线圈C2的电流足够驱动磁保持继电器6动作。控制线圈C2中的电流产生1个磁场，驱动磁保持继电器6动作，使接线端1(动触点1)与接线端3(静触点3)联通，此时按键释放，即撤除对控制线圈C2的供电，由于磁保持继电器6内部具有永磁体，接线端1与接线端3将继续保持联通状态，也就完成了磁保持继电器6开关置位动作。光电耦合器1的作用是，能根据按键动作与释放情况在光电耦合器1的接线端O3上反映出电平状态变化，在按键动作时，接线端O3为低电平，按键释放时接线端O3为高电平。同时接线端O3能把按键状态翻转变化转变成电平跳变信号，该电平跳变信号可作为按键状态翻转的计数脉冲信号。按键的动作与释放状态变化，通过光电耦合器传递，引起二进制计数器的计数值的变化。图5为本发明磁保持继电器开关复位电路工作原理图，结合图2、3、5，具体工作原理说明如下：光电耦合器1的接线端O3上反映出电平状态变化，在按键8动作时，接线端O3为低电平，按键释放时接线端O3为高电平，同时接线端O3能把按键状态翻转变化转变成电平跳变信号。接线端O3输出的信号，先经过施密特整形电路2，接线端O3与施密特整形电路2的接线端SI连接，经施密特整形电路2后由接线端SO输出，经施密特整形后，将消除按键抖动等因素引起信号质量问题。接线端SO输出的信号通过接线端CLK与二进制计数器3连接，当按键产生一次新的动作时，二进制计数器3将进行一次加1计数。使二进制计数器3的输出由原来的奇数变成偶数。二进制计数器3的偶数输出接线端QE将输出一个触发信号，该触发信号传递给第二继电器驱动电路5的接线端D2I，经电流放大后接线端D2O输出，驱动磁保持继电器的控制线圈C1工作，使接线端1(动触点1)与接线端2(静触点2)联通，此时撤除对控制线圈C1的供电，由于磁保持继电器6内部具有永磁体，接线端1与接线端2将继续保持联通状态，也就完成了磁保持继电器6开关复位动作。

如图2所示，第一继电器驱动电路4包括第一电阻R1和一号三极管T1，第一电阻R1分别连接光电耦合器1中发光二级管的输出端和一号三极管T1的基极，一号三极管T1的发射极接地，集电极连接磁保持继电器6的第一控制线圈C2的接线端2-2；第二继电器驱动电路5包括第二电阻R2和二号三极管T2，第二电阻T2分别连接二进制计数器3的输出端和二号三极管T2的基极，二号三极管T2的发射极接地，集电极连接磁保持继电器6的第二控制线圈C1的接线端1-2。第一控制线圈C2的静触点还连接第二控制线圈C1的接线端1-1并最为一线性电源7的输入，线性电源7的输出连接二进制计数器3的另一输入端。

磁保持继电器开关置位电路拾取按键开关状态信号并驱动磁保持继电器6中的触点至置位状态实现开机功能，图6为本发明装置的开机功能实现电路原理框图，按照磁保持继电器6开关置位操作，完成置位操作之后，磁保持继电器的接线端1与接线端3连接，将电源接线端P+与磁保持继电器接线端1连接，则当完成置位操作之后，磁保持继电器接线端3与电源接线端P+就建立连接了，便携式仪表的工作电源从磁保持继电器接线端3处取用，则实现了开机功能。磁保持继电器开关复位电路通过二进制计数器对拾取的奇偶次的按键开关状态信号进行计数，其中偶数值将触发第二继电器驱动电路工作以驱动磁保持继电器的动触点位置转向复位状态实现关机功能，图7为本发明装置的关机功能实现电路原理框图，按照磁保持继电器6开关复位操作，完成复位操作之后，磁保持继电器6的接线端1与接线端2连接，则当完成复位操作之后，磁保持继电器接线端3与电源接线端P+就断开连接了，切断了对便携式仪表的工作电源的供给，则实现了关机功能。

本实施例中，磁保持继电器优选板载的小体积类型，如日本松下的TQ2-L2-5V。光电耦合器可以选用TLP521-1，继电器驱动电路可以由电阻和NPN型三极管组成，施密特整形电路可以选用74HC14，二进制计数器可以选用CD4040。其中74HC14、CD4040需要供电，VCC选用+5V电源，+5V电源由磁保持继电器接线端3取电后经过线性电源78LM05产生。

结合图2，本发明装置的一次完整的开关机工作过程如下：按键首次按下，通过磁保持继电器开关置位电路，使得开机工作电源能从电源的接线端P+处取到电源。确保便携式仪表的正常工作电源，同时确保施密特整形电路2、二进制计数器3等与关机电路有关的芯片、元器件获得电源，开始正常工作。二进制计数器3在上电的过程中已经进行自动清零操作，在开机按键动作结束时将计数加1，所以在开机过程结束时，二进制计数器的计数值为1。在开机过程结束后的任何时刻，再次按下按键，将启动关机动作，在按键按下的时间内，磁保持继电器3继续维持开机状态，但在按键释放的瞬间，将引起二进制计数器再次加1计数操作，使计数值由1变成2，偶数输出接线端QE电平由低变高，控制第二继电器驱动电路5启动工作，使磁保持继电器6进行复位操作，复位操作后，开机工作电源能与电源的接线端P+物理断开，切断对便携式仪表的供电，同时也切断了对施密特整形电路2、二进制计数器3等芯片、元器件的供电，实现彻底断电功能。

本发明还涉及一种实现便携式仪表一键式开关机功能的方法，根据按键的奇、偶次引起的不同的按键状态信号作为二进制计数器的输入脉冲信号，通过二进制计数器的计数值在奇偶数之间的交替变更来分别触发磁保持继电器执行不同开关状态的动作，以实现一键式开关机功能。该方法的优选流程图如图8所示：

A、在按键首次按下时，通过光电耦合器中的发光器(如发光二极管)输出至第一继电器驱动电路形成电流回路，触发第一继电器驱动电路工作使磁保持继电器的一个控制线圈中产生电流，驱动磁保持继电器的动触点位置转向置位状态，其中，由于三极管具有电流放大功能故可以采用三极管作为第一继电器驱动电路的电气执行元件；同时按键状态信号先通过光电耦合器经过光电耦合效应后在受光器(如光敏三极管)形成与之相应的信号输出，在进行施密特整形后再将整形后的按键状态信号作为二进制计数器的输入脉冲信号，二进制计数器计数加1，计数后为奇数；

B、在按键撤消后在磁保持继电器内部永磁体的作用下保持该置位状态，以提供开机工作电源实现开机；

C、再次按键后通过光电耦合器在受光器(如光敏三极管)再次形成与之相应的按键状态信号，在进行施密特整形后再将整形后的按键状态信号作为二进制计数器的输入脉冲信号，二进制计数器计数加1，计数后为偶数，在二进制计数器偶数值输出信号作用下通过第二继电器驱动电路驱动磁保持继电器的另一个控制线圈中产生电流，驱动磁保持继电器的动触点位置转向复位状态，其中，由于三极管具有电流放大功能故可以采用三极管作为第二继电器驱动电路的电气执行元件；

D、按键撤消后在磁保持继电器内部永磁体的作用下保持该复位状态，以撤消开机工作电源实现关机。

其中，磁保持继电器置位状态的触点引出的开机工作电源还用来提供二进制计数器和继电器驱动电路等关机部件的工作的电源。

本发明的该方法采用单个按键、磁保持继电器、光电耦合器件、二进制计数器等元器件为关键执行元件，其中，光电耦合器件的光电效应产生按键状态信号，利用二进制计数器的特性配合磁保持继电器自身的特点来控制磁保持继电器的开关状态，利用按键的奇、偶次触发引起的不同状态实现开关机功能，其中按键的奇数次触发实现开机功能，偶数次触发实现关机功能。由于磁保持继电器具有完全物理性开路的特点，该方法能够提供开机工作电源以及将开机工作电源与电源物理断开，切断对便携式仪表的供电以及切断二进制计数器等部件的供电，能真正实现关机状态零功耗的技术要求，并具有实现方法简单、功能稳定可靠，且成本低廉的优点。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (8)

1.一种实现便携式仪表一键式开关机功能的装置，其特征在于，包括磁保持继电器以及分别与磁保持继电器相连的磁保持继电器开关置位电路和磁保持继电器开关复位电路，磁保持继电器开关置位电路用于拾取按键开关状态信号并触发磁保持继电器动作使其动触点至置位状态实现开机，磁保持继电器开关置位电路还用于对磁保持继电器开关复位电路的供电，所述磁保持继电器开关置位电路包括与电源依次连接的按键和光电耦合器，所述磁保持继电器开关置位电路还包括第一继电器驱动电路，所述光电耦合器的输入端与按键的接线端相连，按键的另一接线端与电源相连，光电耦合器的输出端与第一继电器驱动电路的一个接线端相连，第一继电器驱动电路的另一接线端与磁保持继电器的第一控制线圈的一个接线端相连；磁保持继电器开关复位电路内设置计数器，所述计数器对拾取的奇偶次的按键开关状态信号进行计数，并以计数器的计数值变化触发磁保持继电器动作使其动触点至复位状态实现关机。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述计数器为二进制计数器，二进制计数器对拾取的奇偶次的按键开关状态信号进行计数，并以二进制计数器的计数值的奇偶变化触发磁保持继电器的触点动作至复位状态实现关机。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述磁保持继电器开关复位电路包括与电源依次连接的按键和光电耦合器，所述磁保持继电器开关复位电路还包括二进制计数器和第二继电器驱动电路，所述光电耦合器的输出端还连接二进制计数器的一个输入端，二进制计数器的输出端连接第二继电器驱动电路的一个接线端，第二继电器驱动电路的另一接线端与磁保持继电器的第二控制线圈的一个接线端相连，第二控制线圈的另一接线端与第一控制线圈的静触点相连，所述第一控制线圈的静触点连接开关机工作电源的输出端。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述光电耦合器的输出端通过施密特整形电路连接二进制计数器的一个输入端，光电耦合器的输出端与施密特整形电路的输入端相连，施密特整形电路的输出端与二进制计数器的一个输入端相连。

5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述第一继电器驱动电路包括第一电阻和一号三极管，第一电阻分别连接光电耦合器的输出端和一号三极管的基极，一号三极管的发射极接地，集电极连接磁保持继电器的第一控制线圈的一个接线端；和/或所述第二继电器驱动电路包括第二电阻和二号三极管，第二电阻分别连接二进制计数器的输出端和二号三极管的基极，二号三极管的发射极接地，集电极连接磁保持继电器的第二控制线圈的一个接线端；和/或所述第一控制线圈的静触点还连接第二控制线圈的接线端并为一线性电源的输入，所述线性电源的输出连接二进制计数器的另一输入端。

6.一种实现便携式仪表一键式开关机功能的方法，其特征在于，根据按键的奇、偶次引起的不同的按键状态信号作为计数器的输入脉冲信号，通过二进制计数器的计数值在奇偶数之间的交替变更来分别触发磁保持继电器执行不同开关状态的动作，以实现开关机功能；在按键首次按下时，通过光电耦合器中的发光器输出至第一继电器驱动电路，触发第一继电器驱动电路工作使磁保持继电器的一个控制线圈中产生电流，驱动磁保持继电器的动触点位置转向置位状态，在按键撤消后在磁保持继电器内部永磁体的作用下保持该置位状态，以提供开机工作电源实现开机，与此同时，光电耦合器通过光电耦合效应由其受光器输出将按键状态信号传递给二进制计数器，在按键撤消的同时，计数器值加1变成奇数；再次按键后，光电耦合器通过光电耦合效应产生第二次的按键状态信号使二进制计数器再次加1操作，输出偶数值，触发第二继电器驱动电路工作使磁保持继电器的另一个控制线圈中产生电流，驱动磁保持继电器的动触点位置转向复位状态，在按键撤消后在磁保持继电器内部永磁体的作用下保持该复位状态，以撤销开机工作电源实现关机。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在产生按键状态信号后先进行施密特整形后再将整形后的按键状态信号作为二进制计数器的输入脉冲信号。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，采用三极管作为继电器驱动电路以驱动磁保持继电器的开关状态；和/或磁保持继电器置位状态的触点引出的开机工作电源还用来提供二进制计数器工作的电源。

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