CN201479095U - 一种开关机电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉电子设备的开关机电路,尤其涉及利用看门狗定时器芯片构成的开关机电路。本实用新型的开关机电路原理是:看门狗定时器(IC1)的复位输出端信号进入D触发器(IC3)的清零端,其看门狗输入端(WDI)接受开关按键(K1)的电平信号,其看门狗输出端经过非门逻辑电路后至D触发器(IC3)的时钟信号端(CK),由D触发器(IC3)的Q输出端(Q)输出开关机信号。本实用新型采用如上技术方案,具有长按键延时开关机功能且电路简单合理,采用的元器件通用,且工作稳定可靠的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉电子设备的开关机电路,尤其涉及利用看门狗定时器芯片构成的开关机电路。
背景技术
普通的按键开关机电路,是按开机键设备立即开机,再次按键,设备立即关机。而在一些电子产品设备,特别是手持设备如手机等,都采用的长按键开关机控制电路:例如手机的开关机,一般手机的开关机过程为开机时,需要按开关机键足够长的时间后手机开机,同样,按开关机键足够长的时间后手机关机。换句话说,任何按压开关机键的动作,只要按压键的时间小于预先设计的时间,设备不会产生任何的开关机操作(即长按键开关机就是按开关键时间足够长后设备才产生开关机动作)。这样做的好处是防止对诸如手机等电子设备开关机键的无意按压,导致放在包里或者口袋里的电子设备执行错误的开机或者关机动作。对于诸如手机之类的手持电子产品,有这样的开关机功能和特性的电路是必须的。实现防误触发长按键延时开关机功能,一种简易的办法是利用分立元件如RC延时加上辅助电路实现,具有原理简单,价格低廉,设计方便,但是其延时精确度低,只能部分防止误触发,另,有采用专用的开关机电路,诸如手机有专用的电源管理芯片,集成了专用的开关机电路。采用专用的开关机芯片实现,可靠性高,设计简便,但因其专用性,故价格较贵,普通市场不易采购,业余制作或者其他应用实现不易。
实用新型内容
针对上述问题,本实用新型克服以上两种电路方案的不足,提出一种价格适中、元器件通用,且工作稳定可靠的长按键延时的开关机电路。
本实用新型的技术方案是:
本实用新型的开关机电路原理是:看门狗定时器(IC1)的复位输出端(RST)信号进入D触发器(IC3)的清零端(CLR),其看门狗输入端(WDI)接受开关按键(K1)的电平信号,其看门狗输出端(WDO)经过非门逻辑电路,由D触发器(IC3)的Q输出端(Q)输出开关机信号。
进一步的,所述的电路具体包括:
一看门狗定时器(IC1),其看门狗输入端(WDI)连接于开关按键(K1),其看门狗输出端(WDO)连接于非门器(IC2)的输入端(IN),其复位输出端(RST)连接于D触发器(IC3)的清零端(CLR);
一非门器(IC2),其输入端(IN)端连接于所述的看门狗定时器(IC1)的看门狗输出端(WDO),其输出端(OUT)连接于所述的D触发器(IC3)的时钟信号端(CK);
一D触发器(IC3),其时钟信号端(CK)连接于所述的非门器(IC2)的输出端(OUT),其清零端(CLR)连接于所述的看门狗定时器(IC1)的复位输出端(RST),其Q输出端(Q)为开关机信号输出端。
进一步的,所述的看门狗定时器(IC1)的手动复位输入端(MR)和电源端(Vcc)连接于电源高电平(Vbat),接地端(GND)和电源故障输入端(PFI)连接于电源地。所述的看门狗定时器(IC1)可以是ISL88706芯片或SP706芯片或IMP706芯片以及其他具有相同电路架构的芯片。
所述的非门器(IC2)的电源端(Vcc)连接于电源高电平(Vbat),接地端(GND)连接于电源地。或者,所述的非门器(IC2)可以是由半导体开关管构成的非门电路。
所述的D触发器(IC3)的电源端(Vcc)和预置输出端(PR)连接于电源高电平(Vbat),Q输出端(Q)连接于D输入端(D),接地端(GND)连接于电源地。
本实用新型采用如上技术方案,相对于RC延时的长按键延时开关机电路具有延时更精确更稳定的优势;相对于专用的芯片,具有更好的通用性,购买更加容易,成本亦更低的优势。且本实用新型的电路简单合理,工作稳定可靠。
附图说明
图1是本实用新型的实施例一的电路原理图;
图2是一种逻辑非门电路原理图;
图3是看门狗定时器IC1的芯片电路逻辑框图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
参阅图1所示,本实用新型的开关机电路原理是:看门狗定时器IC1的复位输出端RST信号进入D触发器IC3的清零端CLR,其看门狗输入端WDI接受开关按键K1的电平信号,其看门狗输出端WDO经过非门逻辑电路,由D触发器IC3的Q输出端Q输出开关机信号。
参阅图1所示的实施例,所述的电路具体包括:
一看门狗定时器IC1,其看门狗输入端WDI连接于开关按键K1,其看门狗输出端WDO连接于非门器IC2的输入端IN,其复位输出端RST连接于D触发器IC3的清零端CLR;所述的看门狗定时器IC1的手动复位输入端MR和电源端Vcc连接于电源高电平Vbat,接地端GND和电源故障输入端PFI连接于电源地。
一非门器IC2,其输入端IN端连接于所述的看门狗定时器IC1的看门狗输出端WDO,其输出端OUT连接于所述的D触发器IC3的时钟信号端CK;所述的非门器IC2的电源端Vcc连接于电源高电平Vbat,接地端GND连接于电源地。
一D触发器IC3,其时钟信号端CK连接于所述的非门器IC2的输出端OUT,其清零端CLR连接于所述的看门狗定时器IC1的复位输出端RST,其Q输出端Q为开关机信号输出端。所述的D触发器IC3的电源端Vcc和预置输出端PR连接于电源高电平Vbat,Q输出端Q连接于D输入端D,接地端GND连接于电源地。
且根据看门狗定时器IC1的逻辑特性,开关按键K1一端接看门狗输入端WDI,一端接电源高电平Vbat,实现同样的功能。
所述的看门狗定时器IC1可以是ISL88706芯片或SP706芯片或IMP706芯片以及其他具有相同电路架构的芯片。
所述的非门器IC2除了用HD74LV1G14A、TC7SU04或者相同功能的非门集成电路,也可以是由半导体开关管构成的非门电路。参阅图2所示的,如由三极管Q1和电阻R1、R2组成的逻辑非门电路。
参阅图3所示的是看门狗定时器IC1的芯片电路逻辑框图。其是一个8脚的芯片。其中,第1脚MR端为手动复位输入。当输入为低电平时,产生一个复位信号。 MR输入是一个低态有效的去抖动输入,用户可接一个按钮来增加手动复位功能,或使用信号驱动。MR引脚有一个100kΩ的内部上拉电阻。第2脚Vcc端为电源端。该引脚的电压与内部出厂设置的电压点VTH1相比较,当器件初始加电时,就进行一次复位动作,以确保电源的稳定。此后,当Vcc低于VTH1时,再次进行复位动作。器件有迟滞作用以防止噪声产生的抖动,不受短暂的电压瞬变的影响。第3脚GND端为接地端。第4脚PFI端为电源故障输入。该引脚是辅助监视电压输入,阈值为1.25V,使PFO跟随PFI的输入。第5脚PFO端为电源故障输出。如果PFI的电压高于1.25V,则该输出为高电平,否则保持低电平。第6脚WDI端为看门狗输入。看门狗输入为来自微处理器的输入,确保周期性触发WDI引脚,否则内部额定值1.6s的看门狗定时器时间到时,就要进行复位判断,WDO下拉为低电平。只要WDI出现上升沿或下降沿,或器件为手动复位,内部看门狗定时器就要清零。将WDI悬空或连接一个高阻抗的三态缓冲器,都可以禁用看门狗功能。第7脚RST端为低态有效的复位输出。RST输出是一个低态有效的漏极输出,当复位输出时,下拉至零电平。出现以下情况时产生复位信号:1.器件第一次加电;2.Vcc低于内部设置最小的电压;或者3.MR有效。Vcc超过复位阈值或MR输入由低变高后的200ms内,复位输出保持有效。看门狗的超时延迟不会触发复位开关,除非WDO接至MR。第8脚WDO端为看门狗输出。当额定值为1.6s的内部看门狗定时器终止时,该输出下拉为低电平,直到看门狗清零,才再次变为高电平。在低Vcc的情况下,WDO也为低电平。只要Vcc在复位阈值以下,WDO就保持低电平。但是,不象RESET、WDO没有最小脉宽。一旦Vcc升高超过复位阈值,WDO就变为高电平,且没有延迟。
现以ISL88706芯片来说明。刚上电时,看门狗定时器IC1的RST脚输出一个低电平复位信号使D触发器IC3的Q输出端Q的初始状态为零(假设0是关机状态,1是开机状态)。当按压轻触开关K1(此时图1中所示的WDI接地)到定时器时间(典型值1.6s),看门狗定时器IC1的WDO输出一个低电平,经非门器IC2取非后输入到D触发器IC3的CK端,触发D触发器IC3,使D触发器IC3的Q输出端Q输出一个高电平并锁定,作为开机信号;该时间的大小由看门狗定时器IC1内部的定时器(WDT)决定,根据不同需要可选用不同定时周期的看门狗定时器芯片。直到开关按键K1松开前,看门狗输出端WDO输出高电平。一旦松开关按键K1,此时看门狗输入端WDI为悬浮状态,看门狗定时器IC1内部的定时器清零,看门狗失效,看门狗输出端WDO马上恢复到高电平。当再次的按压开关按键K1到1.6s,看门狗输出端WDO输出低电平,经非门器IC2取非后输出到看门狗定时器IC3的时钟信号端CK端,D触发器IC3的Q端变为低电平并锁定,作为关机信号,直到下一次的触发,如此重复的动作,就实现了长按键延时开关机(本例的长按键时间为1.6s)。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内,在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化,均为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种开关机电路,其特征在于:看门狗定时器(IC1)的复位输出端(RST)信号进入D触发器(IC3)的清零端(CLR),其看门狗输入端(WDI)接受开关按键(K1)的电平信号,其看门狗输出端(WDO)经过非门逻辑电路,由D触发器(IC3)的Q输出端(Q)输出开关机信号。
2.根据权利要求1所述的开关机电路,其特征在于,所述的电路具体包括:
一看门狗定时器(IC1),其看门狗输入端(WDI)连接于开关按键(K1),其看门狗输出端(WDO)连接于非门器(IC2)的输入端(IN),其复位输出端(RST)连接于D触发器(IC3)的清零端(CLR);
一非门器(IC2),其输入端(IN)端连接于所述的看门狗定时器(IC1)的看门狗输出端(WDO),其输出端(OUT)连接于所述的D触发器(IC3)的时钟信号端(CK);
一D触发器(IC3),其时钟信号端(CK)连接于所述的非门器(IC2)的输出端(OUT),其清零端(CLR)连接于所述的看门狗定时器(IC1)的复位输出端(RST),其Q输出端(Q)为开关机信号输出端。
3.根据权利要求1或2所述的开关机电路,其特征在于:所述的看门狗定时器(IC1)的手动复位输入端(MR)和电源端(Vcc)连接于电源高电平(Vbat),接地端(GND)和电源故障输入端(PFI)连接于电源地。
4.根据权利要求1或2所述的开关机电路,其特征在于:所述的看门狗定时器(IC1)可以是ISL88706芯片或SP706芯片或IMP706芯片以及其他具有相同电路架构的芯片。
5.根据权利要求3所述的开关机电路,其特征在于:所述的看门狗定时器(IC1)可以是ISL88706芯片或SP706芯片或IMP706芯片以及其他具有相同电路架构的芯片。
6.根据权利要求1或2所述的开关机电路,其特征在于:所述的非门器(IC2)的电源端(Vcc)连接于电源高电平(Vbat),接地端(GND)连接于电源地。
7.根据权利要求1或2所述的开关机电路,其特征在于:所述的非门器(IC2)可以是由半导体开关管构成的非门电路。
8.根据权利要求6所述的开关机电路,其特征在于:所述的非门器(IC2)可以是由半导体开关管构成的非门电路。
9.根据权利要求1或2所述的开关机电路,其特征在于:所述的D触发器(IC3)的电源端(Vcc)和预置输出端(PR)连接于电源高电平(Vbat),Q输出端(Q)连接于D输入端(D),接地端(GND)连接于电源地。
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