一种嵌入式系统中的单键开关机电路
技术领域
本实用新型涉及一种嵌入式系统中的单键开关机电路。
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
本实用新型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,本实用新型采用的技术方案是: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,所述第二脚分两路分别连接所述电阻R6、所述三极管Q1的发射极E,所述电阻R6经所述电阻R10、所述按键开关接地,所述三极管Q1的基极B分两路,一路经所述电阻R11与所述三极管Q3的集电极C相连,另一路与所述电阻R6相连,所述三极管Q1的集电极C与经稳压芯片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,另一路经所述电阻R12、R7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分别连接有电容C8、C9,所述稳压芯片的输出极分两路分别连接有电容C10、C11。
由于上述技术方案的运用,本实用新型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为本实用新型的单键开关机电路原理图;
附图4为控制本实用新型的单键开关机电路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实用新型的结构和工作原理。
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,该第二脚分两路分别连接电阻R6、三极管Q1的发射极E,电阻R6经电阻R10、按键开关接地,三极管Q1的基极B分两路,一路经电阻R11与三极管Q3的集电极C相连,另一路与电阻R6相连,三极管Q1的集电极C与经稳压芯片U4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,一路经过电阻R14接地,另一路经电阻R12、R7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的输入级分两路分别连接有电容C8、C9,稳压芯片U4的输出极分两路分别连接有电容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。
以下具体阐述本实用新型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。