CN109283993B - 一种电脑多系统硬盘的选择启动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电脑多系统硬盘的选择启动电路,包括:硬盘启动电路(101),接收启动选择电路(102)的电平信号,控制硬盘电源功率开关;启动选择电路(102),用以控制硬盘电源功率开关;电脑关机复位电路(103),当电脑主电源停止工作时,输出高电平使所述启动选择电路(102)的控制单元U1复位,等待下一次系统硬盘选择信号到来;系统硬盘锁定电路(104),接收电脑主电源电压及所述启动选择电路(102)的控制单元U1的输出,将所述开关SW至所述启动选择电路(102)的控制单元U1的控制信号短路,用以锁定系统硬盘工作状态;电脑启动控制电路(105),接收所述开关SW的控制信号并输出电平信号至电脑主板,用以控制所述电脑主板的启动或关闭。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域,具体涉及一种启动电路,尤其涉及一种电脑多系统硬盘的选择启动电路。
背景技术
随着电脑技术的发展,出现了多种操作系统,主流的电脑操作系统包括Windows、Mac、Linux等,各种操作系统的不同版本也很多。在专业用户或研究开发领域中,操作系统的切换相当频繁,比如Windows操作系统的Windows7、Windows10之间的切换,Windows、Mac、Linux等不同操作系统的相互切换等。另外,在应用程序的开发过程中,经常需要在各种操作系统的运行环境下,对同一应用程序进行兼容性等测试。因此,我们亟待解决的问题是切换中各种操作系统及其文件之间的安全性、切换的耗时问题等。现有技术是在同一硬盘中装载多个操作系统,但切换非常耗时且各种操作系统及其文件之间的安全性不能保证,同一硬盘装载多个操作系统还可能引起电脑运行的不稳定,此外,如果同一硬盘的其中一个操作系统染上病毒,可能导致其他操作系统也不能正常运行。
发明内容
本发明针对现有技术的不足和上述问题,提供一种电脑多系统硬盘的选择启动电路,通过按键选择操作系统硬盘、开关电脑,仅依照按键次数来选择需要启动的操作系统,简单易用,无损连接、无干扰、且一种操作系统的病毒不会影响其他操作系统的运行。本发明提供一种电脑多系统硬盘的选择启动电路包括:
硬盘启动电路(101),接收启动选择电路(102)的电平信号,控制硬盘电源功率开关;
启动选择电路(102),每按压开关SW一次,所述启动选择电路(102)的控制单元U1输出电平信号至所述硬盘启动电路(101),用以控制硬盘电源功率开关;
电脑关机复位电路(103),当电脑主电源停止工作时,输出高电平使所述启动选择电路(102)的控制单元U1复位,等待下一次系统硬盘选择信号到来;
系统硬盘锁定电路(104),接收电脑主电源电压及所述启动选择电路(102)的控制单元U1的输出,将所述开关SW至所述启动选择电路(102)的控制单元U1的控制信号短路,用以锁定系统硬盘工作状态;
电脑启动控制电路(105),接收所述开关SW的控制信号并输出电平信号至电脑主板,用以控制所述电脑主板的启动或关闭。
作为优选,所述硬盘启动电路(101)包括三极管Q1、Q2,电阻R3、R4、R5、R6以及二极管D1,其中,
三极管Q1、Q2的发射极及二极管D1的负极电连接至电源地,三极管Q1、Q2的集电极电连接至电源正极,三极管Q1的基极和二极管D1的正极各自电连接至电阻R3、R5的一端,电阻R3、R5的另一端并联后电连接至控制单元U1;
三极管Q2的基极和二极管D1的另一正极各自电连接至电阻R4、R6的一端,电阻R4、R6的另一端并联后电连接至控制单元U1。
作为优选,所述启动选择电路(102)包括控制单元U1、电容C1、C2、C3、电阻R1、R2、R7及开关SW,其中,
控制单元U1与电容C3的一端及开关SW的一端并联连接至电源正极,电容C3的另一端、电阻R7的一端与控制单元U1并联连接,电阻R7的另一端与控制单元U1并联连接且电连接至电源地;
开关SW的另一端、电容C1的一端及电阻R1的一端并联连接且电连接至电脑启动控制电路(105),电容C1的另一端、电阻R2的一端及电容C2的一端并联连接且电连接至系统硬盘锁定电路(104);
电阻R1的另一端、电阻R2的另一端及电容C2的另一端并联连接且电连接至电源地。
作为优选,所述启动选择电路(102)包括控制单元U1、电容C1、C2、C3、电阻R1、R2、R7及开关SW,其中,
控制单元U1与电容C3的一端及开关SW的一端并联连接至电源正极,电容C3的另一端、电阻R7的一端与控制单元U1并联连接,电阻R7的另一端与控制单元U1并联连接且电连接至电源地;
开关SW的另一端、电容C1的一端及电阻R1的一端并联连接且电连接至电脑启动控制电路(105),电容C1的另一端、电阻R2的一端及电容C2的一端并联连接且电连接至系统硬盘锁定电路(104);
电阻R1的另一端、电阻R2的另一端及电容C2的另一端并联连接且电连接至电源地。
作为优选,所述系统硬盘锁定电路(104)包括三极管Q4、Q5、电阻R11、R17、二极管D3,其中,
三极管Q5的发射极与电阻R17的一端并联连接且电连接至电源正极,电阻R17的另一端电连接至电源地,三极管Q5的基极电连接至电脑启动控制电路(105),三极管Q5的集电极、电阻R11的一端及二极管D3的负极并联连接,二极管D3的正极电连接至控制单元U1;
三极管Q4的基极电连接至电阻R11的另一端,三极管Q4的发射极电连接至电源地,三极管Q4的集电极电连接至启动选择电路(102)。
作为优选,所述电脑启动控制电路(105)包括触发器控制单元U2、三极管Q3、电容C4、C5、C6、C10、电阻R8、R9、R10、R12、R13、R16、二极管D2及继电器JK1,其中,
电阻R12的一端与电阻R13的一端并联连接且电连接至启动选择电路(102)的三极管Q4的集电极,电阻R12的另一端、电阻R16的一端、电容C10的正极、电阻R10的一端、电阻R9的一端及触发器控制单元U2并联连接且电连接至电源正极,电阻R16的另一端、电容C10的负极各自电连接至电源地;
电阻R13的另一端、二极管D2的负极、继电器JK1的一端及触发器控制单元U2并联连接,二极管D2的正极与继电器JK1的另一端电连接至电源地;
电阻R8的一端连接至电脑启动控制电路(105),电阻R8的另一端、三极管Q3的基极及电容C4的正极并联连接,电容C4的负极、三极管Q3的发射极、电容C5的负极、电容C6的负极及触发器控制单元U2并联连接且电连接至电源地;
三极管Q3的集电极、电阻R9的另一端及触发器控制单元U2并联连接;电阻R10的另一端、电容C5的正极及触发器控制单元U2并联连接。
作为优选,所述控制单元U1包括计数器/脉冲分配器电路。
作为优选,所述触发器控制单元U2包括单稳态触发器电路。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
1.采用成本低廉,简单可靠、工作稳定;
2.通过按键选择操作系统硬盘、开关电脑,仅依照按键次数来选择需要启动的操作系统;
3.简单易用,无损连接、无干扰、且一种操作系统的病毒不会影响其他操作系统的运行。
附图说明
图1示出了本发明的启动电路的结构框图;
图2示出了本发明实施例的启动电路的电路图。
具体实施方式
提供参照附图的以下描述,以帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本发明的实施例及各种特定细节,但这些细节仅被视为是示例性的。因此,本领域的普通技术人员将认识到,在不脱离本发明的范围和精神的情况下,可对描述于此的实施例进行各种改变和修改。此外,为了清楚和简洁,省略对公知的功能和结构的描述。下面结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
图1示出了本发明实施例的启动电路的结构框图。如图1所示,一种电脑多系统硬盘的选择启动电路,包括:
硬盘启动电路(101),接收启动选择电路(102)的电平信号,控制硬盘电源功率开关;具体地,硬盘启动电路(101)的输出状态直接受到启动选择电路(102)中控制单元U1的第2引脚和第4引脚控制,经过三极管Q1、Q2、向硬盘电源功率开关进行下拉驱动开关控制。
启动选择电路(102),每按压开关SW一次,启动选择电路(102)的控制单元U1输出电平信号至硬盘启动电路(101),用以控制硬盘电源功率开关;具体地,启动选择电路(102)的选择输入开关SW控制,每触发一次,控制单元U1的输出状态改变一个位置,由控制单元U1的第2引脚和第4引脚直接输出高电平去控制相应的操作系统硬盘的供电。
电脑关机复位电路(103),当电脑主电源停止工作时,输出高电平使启动选择电路(102)的控制单元U1复位,等待下一次系统硬盘选择信号到来;具体地,电脑关机复位电路(103)的输出状态受到电脑主电源+5V电压的控制,当电脑主电源+5V停止工作时,该电路输出高电平使控制单元U1复位,并等待下一次系统硬盘选择信号到来。
系统硬盘锁定电路(104),接收电脑主电源电压及启动选择电路(102)的控制单元U1的输出,将开关SW至启动选择电路(102)的控制单元U1的控制信号短路,用以锁定系统硬盘工作状态;具体地,系统硬盘锁定电路(104)的输出状态受到电脑主电源5V电压和控制单元U1的第4引脚控制,当电脑主电源+5V工作或控制单元U1的第4引脚输出为高电平时,该电路将开关SW通往控制单元U1的控制信号对地短路,达到锁定当前操作系统硬盘工作的目的。
电脑启动控制电路(105),接收开关SW的控制信号并输出电平信号至电脑主板,用以控制电脑主板的启动或关闭;具体地,电脑启动控制电路(105)的选择输入受开关SW控制,每触发一次,触发器控制单元U2定时输出高电平,驱动继电器JK1进行电脑主板的启动或关闭。
图2示出了本发明实施例的启动电路的电路图,为便于阐述本实施例的工作原理,在该电路图中标注了01端至14端共计14个测试点。
如图2所示,本实施例中的电脑多系统硬盘的选择启动电路提供两种电源:
1.JP1连接在电脑电源的待机5V端上获取D+5V,作为本电路的基本工作电源。
2.JP2连接在电脑电源的大4Pin插头的5V端子获取+5V,为本电路提供检测和判断电源。
另外,本实施例中的电脑多系统硬盘的选择启动电路还提供两个控制端子:
1.JP3连接在电脑机箱的电源开关POW-SW端子上,作为选择控制开关。
2.JP4连接在电脑主板的POW-SW针插端子上,作为电脑启动/停止控制端。
如图2所示,各个集成电路芯片的初始工作状态如下:
本实施例中,控制单元U1是采用一种十进制计数器/脉冲分配器的CD4017IC集成电路芯片做控制单元,电脑主机通电后、其待机电源向控制单元U1提供电D+5V,C3向05端的控制单元U1的第15引脚CR提供脉冲做上电清零,控制单元U1的Q0端输出高电平,控制单元U1进入待机状态。
本实施例中,触发器控制单元U2是采用时基芯片NE555做单稳态触发器控制单元,工作时,D+5V通过R9使触发器控制单元U2的触发端第2引脚置为高电平,即09端呈高电平。D+5V同时通过R10向C5充电,与08端并联的还有触发器控制单元U2的重置锁定端第6引脚和放电端的第7引脚,经过充电后的08端也处于高电平状态。定时的时间长短由R10的阻值和C5的容量决定,本实施例中设定为3秒。由于触发端第2引脚为高电平,输出端第3引脚无电压输出,触发器控制单元U2呈稳态,电路处于待机状态。
如图2所示,硬盘系统启动选择电路的工作过程如下:
在待机状态下,瞬按开关SW一次,01端获得1个高电平,高电平通过C1形成脉冲信号在02端经C2滤波平滑后,送到控制单元U1的脉冲输入端CP脚,控制单元U1内部计数并进位,Q0端输出0,03端Q1输出高电平经过R3使三极管Q1导通,第一操作系统硬盘进入等待上电工作状态。同时、Q1的高电平经过R5驱动指示灯D1的G脚,发出绿色灯光作为状态显示,此时,第一操作系统硬盘处于工作状态。
若要选择第二操作系统硬盘启动,可以在第一次瞬按开关SW的3秒内,再次瞬按开关SW,控制单元U1的脉冲输入端CP脚再次收到脉冲触发信号而计数并进位,即可实现第二操作系统硬盘的启动。
在待机状态下,连续瞬按开关SW二次,01端获得2个高电平,高电平通过C1形成脉冲信号在02端经C2滤波平滑后,送到控制单元U1的脉冲输入端CP脚,控制单元U1内部计数并进位,Q0输出0,Q1输出0,04端Q2输出高电平经过R4使三极管Q2导通,第二操作系统硬盘进入等待上电工作状态。同时、Q2的高电平经过R6驱动指示灯D1的R脚,发出红色灯光作为状态显示,此时,第二操作系统硬盘处于工作状态。
当控制单元U1的输出Q2引脚输出高电平驱动三极管Q2导通的同时,该电平经过D3和R11使三极管Q4导通,将02端的所有触发信号对地短路,控制单元U1的脉冲输入端CP脚因此而接收不到脉冲触发信号,控制单元U1芯片锁定在Q2引脚输出并一直保持不变。
如图2所示,电脑启动控制电路的工作过程如下:
在01端高电平送到控制单元U1触发的同时,高电平也通过R8经C4滤波平滑后,使三极管Q3导通,09端电平置0,触发器控制单元U2此时转变为暂稳态,其输出端第3引脚输出高电压使继电器JK1上电工作,主板POW-SW端闭合,由主板启动主机电源开始向各个需求位置供电,同时向已经被选定的操作系统硬盘供电,当前所选定的操作系统硬盘启动进入工作状态。
在触发器控制单元U2的输出端第3引脚输出高电压驱动JK1吸合的同时,该电压通过R13使三极管Q5截止,+5V无法送达07端,三极管Q4截止,控制单元U1的CP脚能够在3秒内再次接收开关SW送来的触发信号,改选第二操作系统硬盘(若已选第二系统时则无效)。在R10向C5充电达到2/3电源电压后,触发器控制单元U2输出端第3引脚输出0电压,R13将三极管Q5基极电压下拉使三极管Q5导通,+5V通过三极管Q5的发射极和集电极使07端呈高电位,该电压经过R11使三极管Q4导通,将02端的所有触发信号对地短路,控制单元U1的脉冲输入端CP脚因此而接收不到脉冲触发信号,控制单元U1锁定在Q2引脚输出并一直保持不变。
与此同时,08端的高电平经过触发器控制单元U2放电端第7引脚进行快速放电,当放电低至1/3电源电压时,放电端第7引脚截止,D+5V电压通过R10再向C5充电,约3秒钟后,充电达到2/3电源电压时,触发器控制单元U2输出端第3引脚输出0电压,继电器JK1失电释放,电脑启动的过程结束。
电脑启动3秒后,由于三极管Q5导通,07端呈高电平,三极管Q4导通将控制单元U1的CP脚对地短路,不能接收触发信号,此时再瞬按开关SW,在01端的高电平通过R8经C4滤波平滑后,使三极管Q3导通,09端电平置0,触发器控制单元U2此时再转变为暂稳态,其输出端第3引脚输出高电压使继电器JK1得电工作,主板POW-SW端闭合,对主板执行关闭操作,电脑主电源关闭,整机关机。
本电路作为操作系统硬盘选择,可以一直循环操作。
R1和R2的作用是,在按键SW释放时能将01和02端的所有电荷能量释放到0,提高第二个高电平的触发效率和可靠性,即是C1和C2的放电回路。
CX的作用是将开关S1的噪波消除,提高触发效率和可靠性。
如图2所示,电脑关机复位电路的工作过程如下:
电脑主电源工作后,其+5V经D4向C7充电,06端电压近似电源电压,R15电位上拉使三极管Q6截止,控制单元U1的复位端第15引脚保持低电平。当电脑主电源收到关机指令关闭时,+5V开始下降,R15将三极管Q6基极电位下拉、三极管Q6发射机和集电极导通,电压经过R14,使控制单元U1的复位端第15引脚获得高电平而复位,所有原来的驱动状态被清零,等待下一次的操作系统硬盘选择。
值得注意的是,R7是复位电容C3的放电回路,C8、C9、C10组成本电路的电源滤波电路,R16、R17、组成本电路的残存电荷释放回路,由SW作为控制开关,CX消噪,在电路板上作为辅助开关或测试操作。
由JP1输入主电源待机+5V电源,作为本电路工作电源。
由JP2输入主电源大4Pin5V电源,作为关机复位电路的电源和判断源。
由JP3连接至机箱的POW-SW开关,作为本电路的控制开关,在电脑机箱面板操作。
由JP4连接至电脑主板的POW-SW插座,作为电脑启动和停止的控制端。
综上所述,本发明所提供的电脑多系统硬盘的选择启动电路具有如下有益效果:
在待机状态下,瞬按开关SW按键一次,即可启动第一系统硬盘正常工作;
在启动电脑3秒内,瞬按开关SW一次,即可改为第二系统硬盘正常工作。
在待机状态下,瞬按开关SW二次,即可启动第二硬盘系统正常工作。
当JIK1在3秒吸合启动电脑之后,主电源得电,对应的操作系统硬盘进入工作状态,主电源也通过JP2送到本电路的检测端口+5V,+5V将使本电路呈锁定状态,不能再做操作系统硬盘选择,仅可以做关闭电脑操作;关闭电脑后,可以再循环上述操作。
应当理解的是,本发明不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种电脑多系统硬盘的选择启动电路,其特征在于,所述启动电路包括:
硬盘启动电路(101),接收启动选择电路(102)的电平信号,控制硬盘电源功率开关;
启动选择电路(102),每按压开关SW一次,所述启动选择电路(102)的控制单元U1输出电平信号至所述硬盘启动电路(101),用以控制硬盘电源功率开关;
电脑关机复位电路(103),当电脑主电源停止工作时,输出高电平使所述启动选择电路(102)的控制单元U1复位,等待下一次系统硬盘选择信号到来;
系统硬盘锁定电路(104),接收电脑主电源电压及所述启动选择电路(102)的控制单元U1的输出,将所述开关SW至所述启动选择电路(102)的控制单元U1的控制信号短路,用以锁定系统硬盘工作状态;
电脑启动控制电路(105),接收所述开关SW的控制信号并输出电平信号至电脑主板,用以控制所述电脑主板的启动或关闭。
2.根据权利要求1所述的一种电脑多系统硬盘的选择启动电路,其特征在于,所述硬盘启动电路(101)包括三极管Q1、Q2,电阻R3、R4、R5、R6以及二极管D1,其中,
三极管Q1、Q2的发射极及二极管D1的负极电连接至电源地,三极管Q1、Q2的集电极电连接至电源正极,三极管Q1的基极和二极管D1的正极各自电连接至电阻R3、R5的一端,电阻R3、R5的另一端并联后电连接至控制单元U1;
三极管Q2的基极和二极管D1的另一正极各自电连接至电阻R4、R6的一端,电阻R4、R6的另一端并联后电连接至控制单元U1。
3.根据权利要求2所述的一种电脑多系统硬盘的选择启动电路,其特征在于,所述启动选择电路(102)包括控制单元U1、电容C1、C2、C3、电阻R1、R2、R7及开关SW,其中,
控制单元U1与电容C3的一端及开关SW的一端并联连接至电源正极,电容C3的另一端、电阻R7的一端与控制单元U1并联连接,电阻R7的另一端与控制单元U1并联连接且电连接至电源地;
开关SW的另一端、电容C1的一端及电阻R1的一端并联连接且电连接至电脑启动控制电路(105),电容C1的另一端、电阻R2的一端及电容C2的一端并联连接且电连接至系统硬盘锁定电路(104);
电阻R1的另一端、电阻R2的另一端及电容C2的另一端并联连接且电连接至电源地。
4.根据权利要求3所述的一种电脑多系统硬盘的选择启动电路,其特征在于,所述电脑关机复位电路(103)包括三极管Q6、电容C7、电阻R14、R15、二极管D4,其中,
三极管Q6的集电极电连接至电阻R14的一端,电阻R14的另一端电连接至控制单元U1;
三极管Q6的发射极、二极管D4的负极及电容C7的正极并联连接且电连接至电源正极,电容C7的负极电连接至电源地;
三极管Q6基极电连接至电阻R15的一端,电阻R15的另一端与二极管D4的正极并联连接且电连接至电源地。
5.根据权利要求4所述的一种电脑多系统硬盘的选择启动电路,其特征在于,所述系统硬盘锁定电路(104)包括三极管Q4、Q5、电阻R11、R17、二极管D3,其中,
三极管Q5的发射极与电阻R17的一端并联连接且电连接至电源正极,电阻R17的另一端电连接至电源地,三极管Q5的基极电连接至电脑启动控制电路(105),三极管Q5的集电极、电阻R11的一端及二极管D3的负极并联连接,二极管D3的正极电连接至控制单元U1;
三极管Q4的基极电连接至电阻R11的另一端,三极管Q4的发射极电连接至电源地,三极管Q4的集电极电连接至启动选择电路(102)。
6.根据权利要求5所述的一种电脑多系统硬盘的选择启动电路,其特征在于,所述电脑启动控制电路(105)包括触发器控制单元U2、三极管Q3、电容C4、C5、C6、C10、电阻R8、R9、R10、R12、R13、R16、二极管D2及继电器JK1,其中,
电阻R12的一端与电阻R13的一端并联连接且电连接至启动选择电路(102)的三极管Q4的集电极,电阻R12的另一端、电阻R16的一端、电容C10的正极、电阻R10的一端、电阻R9的一端及触发器控制单元U2并联连接且电连接至电源正极,电阻R16的另一端、电容C10的负极各自电连接至电源地;
电阻R13的另一端、二极管D2的负极、继电器JK1的一端及触发器控制单元U2并联连接,二极管D2的正极与继电器JK1的另一端电连接至电源地;
电阻R8的一端连接至电脑启动控制电路(105),电阻R8的另一端、三极管Q3的基极及电容C4的正极并联连接,电容C4的负极、三极管Q3的发射极、电容C5的负极、电容C6的负极及触发器控制单元U2并联连接且电连接至电源地;
三极管Q3的集电极、电阻R9的另一端及触发器控制单元U2并联连接;电阻R10的另一端、电容C5的正极及触发器控制单元U2并联连接。
7.根据权利要求6所述的一种电脑多系统硬盘的选择启动电路,其特征在于,所述控制单元U1包括计数器/脉冲分配器电路。
8.根据权利要求7所述的一种电脑多系统硬盘的选择启动电路,其特征在于,所述触发器控制单元U2包括单稳态触发器电路。
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