CN103226331A - 一种实现开关机和模式转换的电路和一种电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现开关机和模式转换的电路和一种电子设备。该电路包括：单刀三掷开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、电源连接端、电源使能控制端和模式转换控制端；单刀三掷开关的活动端与电源使能控制端和第二电阻的一端连接；第二电阻的另一端与模式转换控制端和第三电阻的一端连接；第三电阻的另一端接地；单刀三掷开关的第一固定端接地；单刀三掷开关的第二固定端与电源连接端连接；单刀三掷开关的第三固定端与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与电源连接端连接。该技术方案的电路结构简单，成本相对较低，开关结构简单，可靠性高。
Description
一种实现开关机和模式转换的电路和一种电子设备
技术领域
[0001] 本发明涉及电子产品研发技术领域，特别涉及一种实现开关机和模式转换的电路和一种电子设备。
背景技术
[0002]目前很多电子设备采用滑动开关进行控制。随着电子设备的复杂程度增加，功能越来越多，滑动开关的档位也越来越多。例如，有些电子设备采用三档滑动开关控制，I档-关机，2档-开机和模式1，3档-开机和模式2。当滑动开关需要同时实现开关机功能和模式转换功能时，就意味着要采用双联或多联的滑动开关来实现。其中一联专门用于电源使能的控制，实现开机与关机，其他的单联或多联用来实现模式的转换。
[0003] 图1为现有技术中采用双联开关同时实现开关机功能和模式转换功能的电路的结构图；
[0004] 在图1中，VDD是电路内部的工作电压，该电压是由低压差线性稳压器(LowDropout Regulator, LD0)的OUT端供给的；MODE是模式转换控制端，模式转换控制端MODE接系统微控单元(Micro Controller Unit，MCU的GPIO端口 ；电源使能控制端P0WER_EN接低压差线性稳压器LDO的使能端；VBAT是电源连接端。
[0005] 参见图1，双联开关I为双刀三掷开关，三个档位分别为档位1:关机；档位2:开机&模式I ;档位3:开机&模式2。开关是靠第一触刀11和第二触刀12分别连接到各个可动端子实现开关切换的:当开关在档位I时，IPl连接1T1，2P1连接2Τ1 ;当开关在档位2时，IPl连接1Τ2，2Ρ1连接2Τ2 ;当开关在档位3时，IPl连接1Τ3，2Ρ1连接2Τ3。
[0006] 第一触刀11用于 控制开关机，第二触刀12用于控制模式状态。
[0007] 但采用双联开关实现开关机和模式切换功能，存在结构复杂，成本高，可靠性差等缺点。
发明内容
[0008] 鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种实现开关机和模式转换的电路和一种电子设备。
[0009] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0010] 本发明公开了一种实现开关机和模式转换的电路，该电路包括:单刀三掷开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、电源连接端、电源使能控制端和模式转换控制端；单刀三掷开关的活动端与电源使能控制端和第二电阻的一端连接；第二电阻的另一端与模式转换控制端和第三电阻的一端连接；第三电阻的另一端接地；单刀三掷开关的第一固定端接地；单刀三掷开关的第二固定端与电源连接端连接；单刀三掷开关的第三固定端与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与电源连接端连接。
[0011] 可选地，本发明实施例提供的电路进一步包括:与电源连接端连接的电池，该电池的电压为Vbat ；[0012] 可选地，本发明实施例提供的电路进一步包括，电源使能模块；电源使能控制端与电源使能模块的使能端口连接；
[0013] 电源使能模块用于根据电源使能控制端的电压值进行开关机控制。
[0014] 可选地，在本发明实施例提供的电路中，电源使能模块在电源使能控制端的电压值为低电平时，进行关机控制；电源使能模块在电源使能控制端的电压值Vp1为电池电压
Vbat时,进行开机控制；电源使能模块在电源使能控制端的电压值Vp2为
时，进行开机控制；
[0015] 这里，％、R2和R3分别是所述的第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值；
[0016] Vpi是单刀三掷开关置于档位2时电源使能控制端输出的电压值；
[0017] Vp2是单刀三掷开关置于档位3时电源使能控制端输出的电压值。
[0018] 可选地，本发明实施例提供的电路进一步包括:与模式转换控制端连接的微控单元；微控单元用于根据模式转换控制端的电压值进行模式控制。
[0019] 可选地，在本发明实施例提供的电路中，微控单元包括一个模数转换端口 ；模式转换控制端与微控单元的模数转换端口相连；微控单元用于通过采集模数转换端口获得模式转换控制端的电压值，根据模式转换控制端的电压值进行模式控制。
[0020] 可选地，在本发明实施例提供的电路中，微控单元在模式转换控制端的电压值Vm
为
时，控制所述电路处于模式I ;微控单兀在模式转换控制端的电压值Vm2为
时，控制所述电路处于模式2 ；
[0021] 这里，RpR2和R3分别是第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值；VM1是单刀三掷开关置于档位2时模式转换控制端输出的电压值Jm2是单刀三掷开关置于档位3时模式转换控制端输出的电压值。
[0022] 可选地，在本发明实施例提供的电路中，第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值根据如下供给设定:
[0024]其中，
[0025] Vpeh是电源使能模块使能端口所能承受的最大电压值；
[0026] VPE(th)是判断电源使能模块使能端口为高电平的门限电压值；
[0027] Vadh是微控单元的模数转换端口所能识别的最高电压；
[0028] Vadl是微控单元的模数转换端口所能识别的最低电压；
[0029] α是预设的门限值。
[0030] 可选地，在本发明实施例提供的电路中，第一电阻的阻值为4.7ΚΩ ;所述第二电阻的阻值为20ΚΩ ;所述第三电阻的阻值为IOK Ω。
[0031] 本发明还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述任一项所述的实现开关机和模式转换的电路。
[0032] 本发明的技术方案采用单刀三掷开关同时实现开关机功能和模式转换功能，使得本发明的技术方案具有电路结构简单，成本相对较低，开关结构简单，可靠性高的优点。
附图说明
[0033] 图1为现有技术中采用双联开关同时实现开关机和模式转换的电路的结构图；
[0034] 图2为本发明实施例中采用单刀三掷开关同时实现开关机和模式转换的电路的结构图。
具体实施方式
[0035] 本发明的核心思想是提供一种实现开关机和模式转换的电路，这种电路包括:单刀三掷开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、电源连接端、电源使能控制端和模式转换控制端；单刀三掷开关的活动端与电源使能控制端和第二电阻的一端连接；第二电阻的另一端与模式转换控制端和第三电阻的一端连接；第三电阻的另一端接地；单刀三掷开关的第一固定端接地；单刀三掷开关的第二固定端与电源连接端连接；单刀三掷开关的第三固定端与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与电源连接端连接。
[0036] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0037] 图2为本发明实施例中采用单刀三掷开关同时实现开关机和模式转换的电路的结构图。
[0038] 参见图2，该电路包括:单刀三掷开关2，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、电源连接端VBAT、电源使能控制端P0WER_EN和模式转换控制端MODE ;单刀三掷开关2的活动端3P1与电源使能控制端P0WER_EN和第二电阻R2的一端连接；第二电阻R2的另一端与模式转换控制端MODE和第三电阻R3的一端连接；第三电阻R3的另一端接地；单刀三掷开关2的第一固定端3T1接地；单刀三掷开关2的第二固定端3T2与电源连接端VBAT连接；单刀三掷开关2的第三固定端3T3与第一电阻Rl的一端连接，第一电阻Rl的另一端与电源连接端VBAT连接。在本发明的实施例中，单刀三掷开关2和与其相连的电路有四个连接端，在本发明的实施例中将与电源使能控制端P0WER_EN连的连接端命名为活动端3P1，将接地的连接端命名为第一固定端3T1，将与电源连接端VBAT直接相连的命名为第二固定端3T2，将与第一电阻Rl的一端相连的连接端命名为第三固定端3T3。
[0039] 在本发明的实施例中，单刀三掷开关具有三个档位，三个档位分别为:
[0040] 档位1:关机；
[0041] 档位2:开机&模式I;
[0042] 档位3:开机&模式2。
[0043] 参见图2，单刀三掷开关2上有触刀21，当单刀三掷开关2的活动端3P1通过触刀21与单刀三掷开关2的第一固定端3T1相连时，单刀三掷开关2置于档位1:关机；当单刀三掷开关2的活动端3P1通过触刀21与单刀三掷开关2的第二固定端3T2相连时，单刀三掷开关2置于档位2:开机&模式I ;当单刀三掷开关2的活动端3P1通过触刀21与单刀三掷开关2的第三固定端3T3相连时，单刀三掷开关2置于档位3:开机&模式2 ；
[0044] 本发明实施例提供的电路进一步包括:与电源连接端VBAT连接的电池，该电池的电压为Vbat ;在图2中没有画出电池。
[0045] 本发明实施例提供的电路进一步包括:电源使能模块，在图2中没有画出电源使能模块；电源使能控制端P0WER_EN与电源使能模块的使能端口连接；该电源使能模块用于根据电源使能控制端P0WER_EN的电压值进行开关机控制。在本发明的一个实施例提供的电路中，电源使能模块可以为低压差线性稳压器，该低压差线性稳压器可以采用型号为FT531GA的芯片实现。
[0046] 当单刀三掷开关2在档位I时，单刀三掷开关2的活动端3P1连接第一固定端3T1，此时，活动端3P1通过第一固定端3T1接地，电源使能控制端的电压值为0，故电源使能控制端P0WER_EN的电压值为低电平，进行关机控制；
[0047] 当单刀三掷开关2置于档位2时，单刀三掷开关2的活动端3P1连接第二固定端3T2，此时，电源使能控制端P0WER_EN连接到电池，电源使能模块检测到电源使能控制端P0WER_EN的电压值Vpi为电池电压VBAT，进行开机控制；当单刀三掷开关2置于档位3时，单刀三掷开关2的活动端3P1连接第三固定端3T3，此时，电源使能控制端P0WER_EN通过第一电阻Rl连接到电池，电源使能模块检测到电源使能控制端P0WER_EN的电压值Vp2为
，进行开机控制；
[0048] 这里，％、R2和R3分别是所述的第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的阻值；
[0049] Vpi是单刀三掷开关2置于档位2时电源使能控制端P0WER_EN输出的电压值；
[0050] Vp2是单刀三掷开关2置于档位3时电源使能控制端P0WER_EN输出的电压值。
[0051] 本发明实施例提供的电路进一步包括:与模式转换控制端MODE连接的微控单元；在图2中没有画出该微控单元。微控单元用于根据模式转换控制端MODE的电压值进行模式控制。在本发明的一个实施例中，该微控单元可以采用型号为MST430F5312的芯片实现。
[0052] 在本发明实施例提供的电路中，微控单元包括一个模数转换端口 ；模式转换控制端MODE与微控单元的模数转换端口相连；微控单元用于通过采集模数转换端口获得模式转换控制端MODE的电压值，根据模式转换控制端MODE的电压值进行模式控制。
[0053] 在本发明实施例提供的电路中，当单刀三掷开关2置于档位2时，模式转换控制端MODE通过分压第二电阻R2和第三电阻R3连接到电池，微控单元在模式转换控制端MODE的
电压值Vmi为
，控制电路处于模式I ;当单刀三掷开关2置于档位3时，模式转
换控制端MODE通过分压第一电阻R1、
第二电阻R2和第三电阻R3连接到电池，微控单元在模式转换控制端MODE的电压值Vm2为1 iur X R + R , R时，控制电路处于模式2 ;这里，R1,
R2和R3分别是第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的阻值；
[0054] Vmi是单刀三掷开关置于档位2时模式转换控制端MODE输出的电压值；
[0055] Vm2是单刀三掷开关置于档位3时模式转换控制端MODE输出的电压值。
[0056] 在本发明实施例提供的电路中，第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的阻值满足如下条件:
[0058]其中，
[0059] Vpeh是电源使能模块使能端口所能承受的最大电压值；
[0060] VPE(th)是判断电源使能模块使能端口为高电平的门限电压值；
[0061] Vadh是微控单元的模数转换端口所能识别的最高电压；
[0062] Vadl是微控单元的模数转换端口所能识别的最低电压；
[0063] α是预设的门限值。
[0064] 该条件式(I)的第一个式子IVm1-Vm2I > α,α > 0，是为了使得单刀三掷开关2置于档位2时模式转换控制端MODE输出的电压值Vmi与单刀三掷开关置于档位3时模式转换控制端MODE输出的电压值Vm2有明显的差值，进而使得微控单元MCU对其模数转换端口的电压值的区分更准确，进一步对电路的模式控制更准确。
[0065] α可以取经验值1，在本发明一个实施例提供的电路中，可以将条件式(I)中的第一个式子改为MAXI Vm1-Vm2 I且IVm1-Vm2I > 1，这样的改进对电路的模式控制更准确。
[0066] 在本发明一个实施例提供的电路中，第一电阻Rl的阻值为4.7ΚΩ ；第二电阻R2的阻值为20ΚΩ ;第三电阻的阻值为R3为10ΚΩ。
[0067] 本发明实施例提供的电路的工作原理如下:
[0068] 当单刀三掷开关2在档位I时，单刀三掷开关2的活动端3Ρ1连接第一固定端3Τ1，此时，活动端3Ρ1通过第一固定端3Τ1接地，电源使能控制端P0WER_EN为低电平，电源使能模块不使能，没有供电，因而关机。
[0069] 当单刀三掷开关2置于档位2时，单刀三掷开关2的活动端3P1连接第二固定端3T2，此时，电源使能控制端P0WER_EN连接到电池，故电源使能控制端P0WER_EN向电源使能模块的使能端口输出的电压值Vpi = Vbat,电池电压Vbat高于判断电源使能模块使能端口为高电平的门限电压值VPE(th)，电源使能模块使能，供电开机，模式转换控制端MODE通过分压第二电阻R2和第三电阻R3连接到电池，微控单元MCU通过模数转换端口采集获得模式转
换控制端MODE输出的电压值VM2，该电压值等于
，因而控制电路处于模式I ;
[0070] 当单刀三掷开关2置于档位3时，单刀三掷开关2的活动端3P1连接第三固定端3T3，此时，电源使能控制端P0WER_EN通过第一电阻Rl连接到电池，故电源使能
控制端P0WER_EN向电源是能模块的使能端口输出的电压值
高于判断电源使能模块使能端□白勺Π P艮VPE(th),模块使能，供电开机，模式转换控制端MODE通过分压第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3连接到电池，微控单元MCU通过模数转换端口采集获得模式转换控制端MODE的输出电压
值Vm3，该电压值等于
，因而判断电路处于模式2。
[0071] 本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述所描述的实现开关机和模式转换的电路。在本发明的一个实施例中，该电子设备可以为蓝牙耳机、MP3和平板电脑等。
[0072] 综上所述，本发明的实施例具有如下优点:本发明的技术方案采用单刀三掷开关同时实现开关机功能和模式转换功能，使得本发明的技术方案具有电路结构简单，成本相对较低，开关结构简单，可靠性高的优点。
[0073] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内 所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种实现开关机和模式转换的电路，其特征在于，所述电路包括:单刀三掷开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、电源连接端、电源使能控制端和模式转换控制端； 单刀三掷开关的活动端与电源使能控制端和第二电阻的一端连接；第二电阻的另一端与模式转换控制端和第三电阻的一端连接；第三电阻的另一端接地； 单刀三掷开关的第一固定端接地； 单刀三掷开关的第二固定端与电源连接端连接； 单刀三掷开关的第三固定端与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与电源连接端连接。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路进一步包括:与电源连接端连接的电池,所述电池的电压为Vbat。
3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电路进一步包括:电源使能模块；电源使能控制端与电源使能模块的使能端口连接； 所述电源使能模块用于根据电源使能控制端的电压值进行开关机控制。
4.如权利要求3所述的电路，其特征在于， 所述电源使能模块在电源使能控制端的电压值为低电平时，进行关机控制； 所述电源使能模块在电源使能控制端的电压值Vpi为电池电压Vbat时，进行开机控制； 所述电源使能模块在电源使能控制端的电压值vP2为
时，进行开机控制； 这里，％、R2和R3分别是所述的第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值； Vpi是单刀三掷开关置于档位2时电源使能控制端输出的电压值； Vp2是单刀三掷开关置于档位3时电源使能控制端输出的电压值。
5.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述电路进一步包括:与模式转换控制端连接的微控单元； 所述微控单元用于根据模式转换控制端的电压值进行模式控制。
6.如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述微控单元包括一个模数转换端口 ；所述模式转换控制端与微控单元的模数转换端口相连； 所述微控单元用于通过采集模数转换端口获得模式转换控制端的电压值，根据模式转换控制端的电压值进行模式控制。
7.如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述微控单元在模式转换控制端的电压值Vmi为
时，控制所述电路处于模 式I ;所述微控单元在模式转换控制端的电压值Vm2为
时，控制所述电路处 于模式2 ； 这里，凡、R2和R3分别是所述的第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值； Vmi是单刀三掷开关置于档位2时模式转换控制端输出的电压值；Vm2是单刀三掷开关置于档位3时模式转换控制端输出的电压值。
8.如权利要求7所述的电路，其特征在于，所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻的阻值满足如下条件:
其中， Vpeh是电源使能模块使能端口所能承受的最大电压值； VPE(th)是判断电源使能模块使能端口为高电平的门限电压值； Vadh是微控单元的模数转换端口所能识别的最高电压； Vadl是微控单元的模数转换端口所能识别的最低电压； α是预设的门限值。
9.如权利要求8所述的电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值为4.7ΚΩ ;所述第二电阻的阻值为20ΚΩ ;所述第三电阻的阻值为IOK Ω。
10.一种电子设备，其特征在于，该电子设备包括如权利要求1至9中任一项所述的实现开关机和模式转换的电路。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |