CN102508536B - 一种嵌入式系统中的单键开关机电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种嵌入式系统中的单键开关机电路及其控制方法，该电路采用较少的电子元器件，实现了单键开关机的功能，并通过检测端口检测该单键开关机电路中的高、低电平状态，从而判定关开机动作，该电路抗干扰能力强，在关机时功耗小，同时，控制该单键开关机电路的控制方法简单，易于实现，避免了将开关机状态存储在FLASH中而因软件不可预知性导致的可能需要保护的数据丢失的情况发生，可靠性好。

Description

一种嵌入式系统中的单键开关机电路及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种嵌入式系统中的单键开关机电路及其控制方法。

背景技术

在嵌入式系统中目前开关机从原理上主要有如下几种：硬件强行关机、软件控制切断电源、软硬件结合断电。

硬件关机大部分运用在开关电源的系统中，其原理是通过按键开关直接切断电源，它的优点是关机状态零功耗、受干扰能力强、能完全地保护后级电路，但其软件控制不可预料性导致可能需要保护的数据丢失。

软件关机适用于较大型嵌入式控制系统中，它通过软件控制断开部分的系统电源，使开机驱动部分电路进入休眠状态，其软件预知性强，能够及时地保护软件系统运行环境，但其在关机状态下具有一定的功耗，还可能会在受到电磁干扰时系统重新启动。

软硬件结合关机主要运用在消费电子行业，它们大部分是通过硬件复位软件判断来达到开关机功能的。目前大部分小系统如家电控制面板、电子衡器等都是利用单片机复位和带记忆功能的FLASH共同实现开关机功能，如附图1中为一种常见的开关机电路，其主要工作原理是将POWER OFF相应的端口置为高电平，从FLASH中读取上次的开机/关机状态，并对其状态取反，作为本次的开机/关机状态再存储到FLASH中去，然后判断开机/关机状态，若判定为开机状态则保持POWER OFF相应的端口为高电平，若判定为关机状态则将POWER OFF相应的端口置为低电平，达到关机功能。该电路元器件较多，软件可预见性低，在关机状态下具有一定的功耗，而且软件控制不可预料性导致可能需要保护的数据丢失。

发明内容

本发明的目的是提供一种嵌入式系统中的单键开关机电路。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种嵌入式系统中的单键开关机电路，所述电路包括电阻R6、R7、R10、R11、R12、R14、三极管Q1、Q3、按键开关、电源JP3，所述电源JP3的第一脚接地，所述第一脚为负极，所述电源JP3的第二脚为正极，所述第二脚分两路，其中一路依次连接所述电阻R6、所述电阻R10、所述按键开关，所述按键开关接地，另一路连接所述三极管Q1的发射极E，所述三极管Q1的基极B分两路，一路依次连接所述电阻R11、所述三极管Q3的集电极C，另一路与所述电阻R6相连，所述三极管Q1的集电极C连接稳压芯片后与需供电的系统相连；所述三极管Q3的发射极E接地，所述三极管Q3的基极B分两路，一路经过所述电阻R14接地，另一路依次连接所述电阻R12、所述电阻R7后再与所述需供电的系统相连，所述电路还包括二极管D1，所述二极管D1的阳极接入所述电阻R7与所述电阻R12之间，并与单片机的检测端口相连，所述二极管D1的阴极接入所述电阻R10与所述按键开关之间。

优选地，所述稳压芯片的输入极分两路依次与电容C8、电容C9相连，所述稳压芯片的输出极分两路依次与电容C10、电容C11相连。

本发明的另一个目的在于提供一种嵌入式系统中的单键开关机电路的控制方法。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种嵌入式系统中的单键开关机电路的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

（a）将所述检测端口置为高电平；

（b）根据所述检测端口检测的结果，判断开关机动作；

（c）若判定为开机，则开机并保持高电平；若判定为关机，则将所述检测端口置为低电平并关机；

（d）返回。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：该电路采用较少的电子元器件，实现了单键开关机的功能，并通过检测端口检测该单键开关机电路中的高、低电平状态，从而判定关开机动作，该电路抗干扰能力强，在关机时功耗小，同时，控制该单键开关机电路的控制方法简单，易于实现，避免了将开关机状态存储在FLASH中而因软件不可预知性导致的可能需要保护的数据丢失的情况发生，可靠性好。

附图说明

附图1为现有的单键开关机电路示意图；

附图2为现有的控制方法的流程图；

附图3为本发明的单键开关机电路原理图；

附图4为本发明的控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步阐述本发明的结构和工作原理。

参见图3所示，一种嵌入式系统中的单键开关机电路，该电路包括电阻R6、R7、R10、R11、R12、R14、三极管Q1、Q3、按键开关、电源JP3，电源JP3的第一脚为负极，接地连接，其第二脚为正极，该第二脚分两路，其中一路依次连接电阻R6、电阻R10、按键开关，按键开关接地设置，电源JP3第二脚的另一路连接三极管Q1的发射极E，三极管Q1的基极B分两路，一路依次连接电阻R11、三极管Q3的集电极C，另一路与电阻R6相连，三极管Q1的集电极C连接稳压芯片U4后与需供电的系统相连，三极管Q3的发射极E接地，三极管Q3的基极B分两路，一路连接电阻R14后接地，另一路依次电阻R12、R7后再与需供电的系统相连，该电路还包括二极管D1，二极管D1的阳极接入电阻R7与所述电阻R12之间，并与单片机的检测端口相连，二极管D1的阴极接入电阻R10与按键开关之间，图3中，VB表示的是电池电压，VCC表示的是需供电的系统的电压，VIN表示的是三极管Q1的后级电压。当系统处于关机状态时，将按键开关按下，该按键开关接通瞬间电阻R6、R10形成分压，使得三极管Q1的发射极E与基极B之间存在压差，三极管Q1导通，此时VIN=VB-Vce，其中Vce为三极管Q1导通时的管压降，此时系统开始上电；系统上电启动后单片机将检测端口CHECK置为高电平，这时电阻R12、R14形成分压，使得三极管Q3的发射极E与基极B之间存在压差，三极管Q3导通，三极管Q3导通后R6、R11形成分压，使得三极管Q1继续保持导通状态，即保持VIN=VB-Vce，VIN的电压为稳压芯片U4提供电源，经稳压芯片U4稳压后的电压VCC即为需供电的系统的电压；当系统需要关机时，将按键开关按下，该瞬间二极管D1的阴极接地，二极管D1导通，检测端口CHECK检测到该信号，单片机系统认为是关机，将该端口置为低电平，这时三极管Q3、Q1相继截止，VIN=0，此时稳压芯片U4无输入电源，则VCC=0，系统关机。该单键开关机电路相比现有技术中采用的电路（参见图1所示）所用到的电子元器件较少，抗干扰能力强，此外，该电路在关机时功耗小，同时通过检测端口CHECK检测开关机状态，避免了将开关机状态存储在FLASH中而因软件不可预知性导致的可能需要保护的数据丢失的情况发生。

参见图3所示，稳压芯片U4的输入级分两路依次连接有电容C8、C9，稳压芯片U4的输出极分两路依次连接有电容C10、C11，电容C8、C9分别对稳压芯片U4的输入电压进行高频、低频滤波，电容C10、C11分别对稳压芯片U4的输出电压进行低频、高频滤波，从而为系统提供稳定的电压VCC。

以下具体阐述本发明的单键开关机电路的控制方法。

参见图4所示，首先，检测端口CHECK连接的是单片机，单片机程序将检测端口CHECK置为高电平，检测端口CHECK对电路中的高、低电平状态进行检测，从而判定开关机动作，若检测到的高电平，则判定为开机，检测端口CHECK保持高电平状态；若检测到的是低电平，则判定为关机，单片机程序将检测端口CHECK置为低电平，系统关机，关机后返回。该方法简单，易于实现。

Claims (3)

1.一种嵌入式系统中的单键开关机电路，其特征在于：

所述电路包括电阻R6、R7、R10、R11、R12、R14、三极管Q1、Q3、按键开关、电源JP3，所述电源JP3的第一脚接地，所述第一脚为负极，所述电源JP3的第二脚为正极，所述第二脚分两路，其中一路依次连接所述电阻R6、所述电阻R10、所述按键开关，所述按键开关接地，另一路连接所述三极管Q1的发射极E，所述三极管Q1的基极B分两路，一路依次连接所述电阻R11、所述三极管Q3的集电极C，另一路与所述电阻R6相连，所述三极管Q1的集电极C连接稳压芯片后与需供电的系统相连；所述三极管Q3的发射极E接地，所述三极管Q3的基极B分两路，一路经过所述电阻R14接地，另一路依次连接所述电阻R12、所述电阻R7后再与所述需供电的系统相连，所述电路还包括二极管D1，所述二极管D1的阳极接入所述电阻R7与所述电阻R12之间，并与单片机的检测端口相连，所述二极管D1的阴极接入所述电阻R10与所述按键开关之间。

2.根据权利要求1所述的一种嵌入式系统中的单键开关机电路，其特征在于：所述稳压芯片的输入极分两路依次与电容C8、电容C9相连，所述稳压芯片的输出极分两路依次与电容C10、电容C11相连。

3.控制权利要求1所述的单键开关机电路的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：

（a）将所述检测端口置为高电平；

（b）根据所述检测端口检测的结果，判断开关机动作；

（c）若判定为开机，则开机并保持高电平；若判定为关机，则将所述检测端口置为低电平并关机；

（d）返回。