CN103425235A - 单片机低功耗待机电路及控制方法 - Google Patents

Abstract

一种单片机低功耗待机电路及控制方法，包括MCU、电源VCC、NPN三极管Q1或PNP三极管Q1、电阻R1、电阻R2、开关SW1，所述MCU的I/O口可配置为输出高电平、输出低电平两种状态，两种状态可控制两种三极管导通或截止，进而控制MCU的通电或断电。本发明使系统在待机时，单片机电源被完全切断，实现低功耗，同时设计有相应的触发开关，可以使单片机轻易切换到正常工作模式，使用方便，对于那些已经使用不具有低功耗模式或类似功能的单片机的电器，不需要重新设计电路，易实现。

Description

单片机低功耗待机电路及控制方法

技术领域

本发明涉及到一种单片机低功耗待机电路及控制方法，适用于燃气灶等家用电器。

背景技术

在以单片机（MCU）为控制核心的电路中，当电器处于待机状态时，单片机是在一直运行的，此时单片机消耗电流一般可以达到mA级别。当电路要求功耗很严格即要求单片机消耗的电流达到uA级时，一般都是采用带有低功耗功能的单片机系列，此类单片机实现低功耗的方式为：当待机时，通过程序控制将单片机振荡器切换为低速振荡器，以此来进入低功耗模式；要进入正常模式时，再切换到高速振荡器工作，这种方法必须使用特定的控制方法、特定的I/O口才能够将单片机由低功耗模式唤醒到正常工作，使用时比较麻烦。另外，对于很多已经使用中却不能实现低功耗模式或类似功能单片机，要实现低功耗需要重新设计电路，对原有电路改动较大，较难实现。为克服这些缺陷，对单片机低功耗待机电路及控制方法进行了研制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种单片机低功耗待机电路及控制方法，它使用方便，对于那些已经使用不具有低功耗模式或类似功能的单片机的电器，不需要重新设计电路，易实现。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种单片机低功耗待机电路，包括MCU、电源VCC，还包括NPN三极管Q1、电阻R1、电阻R2、开关SW1，MCU的Vdd端与电源VCC连接，NPN三极管Q1的集电极与MCU的Vss端相连，NPN三极管Q1发射极接地，NPN三极管Q1基极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端分别与MCU的I/O口和开关SW1的一端相连， 开关SW1的另一端与电源VCC连接，电阻R2一端与三极管Q1基极连接，电阻R2另一端与三极管Q1发射极连接。 

上述单片机低功耗待机电路的控制方法，单片机从待机状态到工作状态再回到待机状态的过程包括如下步骤：

1）待机状态下，若开关SW1按下，则MCU初始化，将I/O口配置为输出，且输出高电平；

2）MCU检测欲进入待机状态，则将I/O口配置为输出，且输出低电平，电路进入待机状态。

一种单片机低功耗待机电路，包括MCU、电源VCC，其特征在于还包括PNP三极管Q1、电阻R1、电阻R2、开关SW1，MCU的Vss端接地，PNP三极管Q1的集电极与MCU的Vdd端相连，PNP三极管Q1发射极接电源VCC，PNP三极管Q1基极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端分别与MCU的I/O口和开关SW1的一端相连， 开关SW1的另一端接地，电阻R2一端与三极管Q1基极连接，电阻R2另一端与三极管Q1发射极连接。 

上述单片机低功耗待机电路的控制方法，单片机从待机状态到工作状态再回到待机状态的过程包括如下步骤：

1）待机状态下，若开关SW1按下，则MCU初始化，将I/O口配置为输出，且输出低电平；

2）MCU判断欲进入待机状态，则将I/O口配置为输出，且输出高电平，电路进入待机状态。

所述的开关SW1为机械按键。

本发明同背景技术相比所产生的有益效果：本发明采用在单片机外部增加一个电路的方案，使系统在待机时，单片机电源被完全切断，实现低功耗，同时设计有相应的触发开关，可以使单片机轻易切换到正常工作模式，使用方便，对于那些已经使用不具有低功耗模式或类似功能的单片机的电器，仅仅在单片机的外部增加一个简单的电路，便可实现单片机的低功耗，不需要重新设计电路，易实现。 

附图说明：图1为本发明第一个实施例的电路结构图。

图2为图1的控制流程图。

图3为本发明另一个实施例的电路结构图。

图4为图3的控制流程图。

具体实施方式

实施例一，参看附图1，本实施例的电路包括MCU、电源VCC、 NPN三极管Q1、电阻R1、电阻R2、开关SW1，MCU的Vdd端与电源VCC连接，NPN三极管Q1的集电极与MCU的Vss端相连，NPN三极管Q1发射极接地，NPN三极管Q1基极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端分别与MCU的I/O口和开关SW1的一端相连， 开关SW1的另一端与电源VCC连接，电阻R2一端与三极管Q1基极连接，电阻R2另一端与三极管Q1发射极连接。

控制方法如图2所示：电路处于待机状态时，NPN三极管Q1基极电压由下拉电阻R2下拉，由于Vbe < Von（截止电压），此时NPN三极管Q1截止，MCU电源被断开，电路不工作，此时MCU消耗的电流可达uA级，功耗较低。当要进入正常工作状态时，只需按一下触发开关SW1，NPN三极管Q1基极连接到电源VCC，此时NPN三极管Q1处于饱和导通，MCU得电正常工作，此时MCU进行初始化，初始化完成后MCUI/O口配置为输出且输出高电平，继续使NPN三极管Q1始终处于饱和导通状态，MCU持续工作。当系统软件处理后，单片机判断欲进入待机状态时，则MCU的I/O口配置为输出且输出低电平，此时由于NPN三极管Q1基极为低电平，NPN三极管Q1因此截止，单片机断电，停止工作，从而电路又回到待机状态。

实施例二，参看附图3，本实施例的电路包括MCU、电源VCC、PNP三极管Q1、电阻R1、电阻R2、开关SW1，MCU的Vss端接地，PNP三极管Q1的集电极与MCU的Vdd端相连，PNP三极管Q1发射极接电源VCC，PNP三极管Q1基极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端分别与MCU的I/O口和开关SW1的一端相连，开关SW1的另一端接地，电阻R2一端与三极管Q1基极连接，电阻R2另一端与三极管Q1发射极连接。

控制方法如图4所示：当电路处于待机状态时，PNP三极管Q1基极电压由上拉电阻R2上拉，由于Vbe < Von（截止电压），此时PNP三极管Q1截止，MCU电源被断开，电路不工作，此时MCU消耗的电流可达uA级，功耗较低。当要进入正常工作状态时，只需按一下触发开关SW1， PNP三极管Q1基极连接到电源地，此时PNP三极管Q1饱和导通，MCU得电正常工作，此时MCU进行初始化，初始化完成后MCU的I/O口配置为输出且输出低电平，继续使PNP三极管Q1处于饱和导通状态，MCU持续工作。当系统软件处理后，单片机判断欲进入待机状态时，则MCU的I/O口输出高电平，此时由于PNP三极管Q1基极为高电平，PNP三极管Q1因此截止，单片机断电，停止工作，从而电路又回到待机状态。

上述两个实施例中开关SW1为机械式开关，结构简单，使用方便。MCU的I/O口可为任一个I/O口，一个I/O口可配置为输出高电平、输出低电平两种状态，两种状态可控制两种三极管导通或截止，进而控制MCU的通电或断电。

本发明的两个实施例，设计有相应的触发开关，可以使单片机轻易从待机状态切换到正常工作模式，使用方便。对于那些已经使用不具有低功耗模式或类似功能的单片机的电器，仅仅在单片机的外部增加一个简单的电路，在电器处于待机状态时，便可以使单片机消耗的电流达到uA级，达到省电的目的，不需要重新设计电路，容易实现。

Claims (5)

1.一种单片机低功耗待机电路，包括MCU、电源VCC，其特征在于还包括NPN三极管Q1、电阻R1、电阻R2、开关SW1，MCU的Vdd端与电源VCC连接，NPN三极管Q1的集电极与MCU的Vss端相连，NPN三极管Q1发射极接地，NPN三极管Q1基极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端分别与MCU的I/O口和开关SW1的一端相连， 开关SW1的另一端与电源VCC连接，电阻R2一端与三极管Q1基极连接，电阻R2另一端与三极管Q1发射极连接。 

2.一种权利要求1所述单片机低功耗待机电路的控制方法，其特征在于单片机从待机状态到工作状态再回到待机状态的过程包括如下步骤：

1）待机状态下，若开关SW1按下，则MCU初始化，将I/O口配置为输出，且输出高电平；

2）MCU检测欲进入待机状态，则将I/O口配置为输出，且输出低电平，电路进入待机状态。

3.一种单片机低功耗待机电路，包括MCU、电源VCC，其特征在于还包括PNP三极管Q1、电阻R1、电阻R2、开关SW1，MCU的Vss端接地，PNP三极管Q1的集电极与MCU的Vdd端相连，PNP三极管Q1发射极接电源VCC，PNP三极管Q1基极与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端分别与MCU的I/O口和开关SW1的一端相连， 开关SW1的另一端接地，电阻R2一端与三极管Q1基极连接，电阻R2另一端与三极管Q1发射极连接。 

4.一种权利要求3所述单片机低功耗待机电路的控制方法，其特征在于单片机从待机状态到工作状态再回到待机状态的过程包括如下步骤：

1）待机状态下，若开关SW1按下，则MCU初始化，将I/O口配置为输出，且输出低电平；

2）MCU判断欲进入待机状态，则将I/O口配置为输出，且输出高电平，电路进入待机状态。

5.根据权利要求1或3所述的单片机低功耗待机电路，其特征在于所述的开关SW1为机械按键。

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