CN210578486U - 一种防按键粘连开关机电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种防按键粘连开关机电路，涉及开关机电路领域；该防按键粘连开关机电路包括电源模块、开关控制模块、电源管理模块、第一控制模块和主控制模块；电源模块与开关控制模块和电源管理模块连接；开关控制模块与电源模块和第一控制模块连接；第一控制模块与开关控制模块、电源管理模块和主控制模块连接；电源管理模块与电源模块、第一控制模块和主控制模块连接；主控制模块与电源管理模块和第一控制模块连接；本实用新型提供的防按键粘连开关机电路具有防按键粘连功能，当按键处于粘连状态时，可以自动切断电路，有效解决了按键处于粘连状态时产生功耗的问题。

Description

一种防按键粘连开关机电路

技术领域

本实用新型涉及开关机电路领域，尤其涉及一种防按键粘连开关机电路。

背景技术

智能秘钥设备是一种身份认证设备，内置有高安全智能卡芯片，可通过蓝牙接口或USB接口与智能手机或平板电脑进行通信。智能秘钥设备用于保障移动交易的安全性和可靠性，有效防止被黑客盗取交易信息的风险，又因其本身具有小巧、轻便、便于携带等优点，深受大众喜爱。

目前，现有智能密钥设备内部都是独立的机械按键开关机电路，极易出现用户由于误操作导致的按键粘连的情况，给用户带来了极大的不便；此外，由于按键粘连使智能秘钥设备始终处于被供电状态，增加了智能密钥设备电池电量的损耗，长时间处于供电状态会导致智能密钥设备电池电量损耗完毕，使用户认为智能密钥设备电池不耐用，降低了用户的体验。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种防按键粘连开关机电路。

本实用新型提供了一种防按键粘连开关机电路，包括：电源模块、开关控制模块、电源管理模块、第一控制模块和主控制模块；

所述电源模块与所述开关控制模块和所述电源管理模块连接，所述电源模块用于为所述防按键粘连开关机电路提供电能；

所述开关控制模块与所述电源模块和所述第一控制模块连接，所述开关控制模块用于接收外部按压并基于边沿触发方式产生单次脉冲信号，所述边沿触发方式具体为：所述开关控制模块在所述开关控制模块的信号输入端的电平发生变化时被触发，在所述开关控制模块的信号输入端的电平变为稳定的高电平时，所述开关控制模块断开；

所述第一控制模块与所述开关控制模块、所述电源管理模块和所述主控制模块连接，所述第一控制模块用于接收所述单次脉冲信号，并当接收到所述单次脉冲信号时开始工作；所述第一控制模块还用于接收所述主控制模块发送的控制信号，并当接收到所述控制信号时停止工作；

所述电源管理模块与所述电源模块、所述第一控制模块和所述主控制模块连接，所述电源管理模块用于控制所述电源模块向所述主控制模块输送电能；

所述主控制模块与所述电源管理模块和所述第一控制模块连接，所述主控制模块用于计时，并当计时达到预定时间时用于向所述第一控制模块发送控制信号。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：本实用新型提供的开关机电路具有超时自动关机的功能，当按键处于粘连状态时，可以自动切断电路，有效解决了按键处于粘连状态时产生功耗的问题，提高了用户体验。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种防按键粘连开关机电路的方框图；

图2为本实用新型实施例一提供的一种防按键粘连开关机电路的方框图；

图3为本实用新型实施例一提供的一种防按键粘连开关机电路的电路图；

图4为本实用新型实施例二提供的一种防按键粘连开关机电路的方框图；

图5为本实用新型实施例二提供的一种防按键粘连开关机电路的方框图；

图6为本实用新型实施例二提供的一种防按键粘连开关机电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的描述中，需要理解的是，属于“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为知识或暗示相对重要性。

实施例一

本实施例提供了一种防按键粘连开关机电路，如图1所示，包括电源模块101、开关控制模块102、第一控制模块103、电源管理模块104和主控制模块105；

电源模块101与开关控制模块102和电源管理模块104连接，电源模块101用于为防按键粘连开关机电路提供电能；

开关控制模块102与电源模块101和第一控制模块103连接，开关控制模块102用于接收外部按压并基于边沿触发方式产生单次脉冲信号；

具体地，边沿触发具体为：开关控制模块102在其信号输入端的电平发生变化时被触发，在其信号输入端的电平变为稳定的高电平时，开关控制模块102断开；

可选地，边沿触发包括上升沿触发和下降沿触发；

上升沿触发具体为：开关控制模块102信号输入端的电平由低电平变为高电平的瞬间产生的短暂触发；

下降沿触发具体为：开关控制模块102信号输入端的电平由高电平变为低电平的瞬间产生的短暂触发；

优选地，本实施例中，开关控制模块102采用上升沿触发；

具体地，当开关控制模块102接收到外部按压时，电源模块101向开关控制模块102的信号输入端发送电压信号；开关控制模块102的信号输入端在所述电压信号的作用下由低电平变为高电平，并将所述电压信号耦合为单次脉冲信号；当开关控制模块102的信号输入端的电平由低电平变为高电平的瞬间，开关控制模块102被触发，并在被触发时将耦合后的单次脉冲信号发送至第一控制模块103；当开关控制模块102的信号输入端的电平变为稳定的高电平时，开关控制模块102断开；

第一控制模块103与开关控制模块102、电源管理模块104和主控制模块105连接，第一控制模块103用于接收开关控制模块102发送的单次脉冲信号，并当接收到所述单次脉冲信号时开始工作；第一控制模块103还用于接收主控制模块105发送的控制信号，并当接收到所述控制信号时停止工作；

电源管理模块104与电源模块101、第一控制模块103和主控制模块105连接，电源管理模块104用于控制电源模块101向主控制模块105输送电能；

主控制模块105与电源管理模块104和第一控制模块103连接，主控制模块105用于计时，并当计时达到预定时间时用于向第一控制模块103发送控制信号。

图1所示的一种防按键粘连开关机电路的工作原理为：

当开关控制模块102接收到外部按压时，电源模块101向开关控制模块102的信号输入端发送电压信号；开关控制模块102的信号输入端在所述电压信号的作用下由低电平变为高电平，并将所述电压信号耦合为单次脉冲信号；当开关控制模块102的信号输入端的电平由低电平变为高电平的瞬间，开关控制模块102被触发，并在被触发时将耦合后的单次脉冲信号发送至第一控制模块103；当开关控制模块102的信号输入端的电平变为稳定的高电平时，开关控制模块102断开；

当第一控制模块103接收到开关控制模块102发送的单次脉冲信号时，第一控制模块103导通；

当第一控制模块103导通时，电源管理模块104导通；

当电源管理模块104导通时，电源模块101通过电源管理模块104向主控制模块105供电；

当电源模块101通过电源管理模块104向主控制模块105供电时，主控制模块105开始计时；

当主控制模块105开始计时，主控制模块105在第一预设时间段内检测外部通讯信号；

当主控制模块105在第一预设时间段内未检测到外部的通讯信号时，主控制模块105向第一控制模块103发送控制信号；

当第一控制模块103接收到主控制模块105发送的控制信号时，第一控制模块103断开；

当第一控制模块103断开时，电源管理模块104断开；

当电源管理模块104断开时，电源模块101停止通过电源管理模块104向主控制模块105供电；

可选地，本实施例又提供的一种防按键粘连开关机电路，如图2所示，其中，

开关控制模块102包括第一开关单元1021和脉冲单元1022；第一开关单元1021与电源模块101和脉冲单元1022连接；脉冲单元1022与第一开关单元1021和第一控制模块103连接；

第一控制模块103包括第二开关单元1031和第一保护单元1032；第二开关单元1031与第一保护单元1032和电源管理模块104连接；第一保护单元1032与脉冲单元1022、第二开关单元1031和主控制模块105连接；

电源管理模块104包括第三开关单元1041、延时单元1042和第二保护单元1043；第三开关单元1041与电源模块101、延时单元1042、第二保护单元1043和主控制模块105连接；延时单元1042与电源模块101、第三开关单元1041和第二保护单元1043连接；第二保护单元1043与第三开关单元1041、延时单元1042和第一控制模块103中的第二开关单元1031连接；

当第一开关单元1021接收到外部按压时，电源模块101向脉冲单元1022的信号输入端发送电压信号；脉冲单元1022的信号输入端在所述电压信号的作用下由低电平变为高电平，并将所述电压信号耦合为单次脉冲信号；脉冲单元1022仅在其信号输入端的电平由低电平变为高电平的瞬间被短暂闭合，然后将耦合后的单次脉冲信号发送至第二开关单元1031；当脉冲单元1022的信号输入端的电平变为稳定的高电平时，脉冲单元102断开；

具体地，脉冲单元1022包括单稳态电路；当第一开关单元1021接收到外部按压时，脉冲单元1022的信号输入端在所述电压信号的作用下由低电平变为高电平，并将所述电压信号耦合为单次脉冲信号；当脉冲单元1022的信号输入端的电平由低电平变为高电平的瞬间，脉冲单元1022由稳态转为暂稳态，并将耦合后的单次脉冲信号发送至第二开关单元1031；当脉冲单元1022的信号输入端的电平变为稳定的高电平时，脉冲单元1022断开；

当第二开关单元1031通过第一保护单元1032接收到脉冲单元1022发送的单次脉冲信号时，第二开关单元1031导通；

当第二开关单元1031导通时，第二开关单元1031通过第二保护单元1043连通第三开关单元1041，第三开关单元1041被导通；

当第三开关单元1041导通时，电源模块101通过第三开关单元1041向主控制模块105供电，延时单元1042开始放电；

可选地，延时单元1042用于当电路断开时延长第三开关单元1041的导通时间；

当电源模块101通过第三开关单元1041向主控制模块105供电时，主控制模块105开始计时；

当主控制模块105在第一预设时间段内未检测到外部的通讯信号时，主控制模块105通过第一保护单元1032向第二开关单元1031发送控制信号；

当第二开关单元1031通过第一保护单元1032接收到主控制模块105发送的控制信号时，第二开关单元1031断开；

当第二开关单元1031断开时，电源模块101开始向延时单元1042供电；

当延时单元1042两端的电压和电源模块101的电压相等时，第三开关单元断开；

当第三开关单元1041断开时，电源模块101停止通过第三开关单元1041向主控制模块105供电；

具体地，图3为本实施例中图2所示的一种防按键粘连开关机电路的一种具体电路图，其中，电源模块101具体包括电池，电池的阴极接地，阳极与第一开关单元1021、第三开关单元1041和延时单元1042连接；其中，电池可以为纽扣电池(一次性电池或可充电电池)；开关控制模块102中的第一开关单元1021包括按键K1；脉冲单元1022包括第二电容C2、第六电阻R6和第四电阻R4；

可选地，第一开关单元1021中的按键K1的一端与电源模块101中的电池的阳极连接，按键K1的另一端分别与第二电容C2的一端和第六电阻R6的一端连接；第二电容C2的另一端与第一保护单元1032和第四电阻R4的一端连接；第六电阻R6的另一端接地；第四电阻R4的另一端接地；第二电容C2用于产生单次脉冲信号；第四电阻R4和第六电阻R6用于将第二电容C2积累的电荷进行释放，防止第二电容C2由于电荷积累过多而无法产生单次脉冲信号；

具体地，第二开关单元1031包括三极管Q2；第一保护单元1032包括第三电阻R3和第五电阻R5；

可选地，第三电阻R3的一端与三极管Q2的基极和第五电阻R5的一端连接，用于限制三极管Q2的基极流过的电流，从而起到保护三极管Q2的作用，第三电阻R3的另一端与第四电阻R4的一端连接；三极管Q2的集电极与电源管理模块104中的第二保护单元1043连接，三极管Q2的发射极接地；第五电阻R5的另一端与主控制模块105连接，用于限制主控制模块105流过的电流，从而起到保护主控制模块105的作用；

具体地，电源管理模块104中的第三开关单元1041包括MOS管Q1，延时单元1042包括第一电阻R1和第一电容C1，第二保护单元包括第二电阻R2；

可选地，MOS管Q1的栅极分别与第一电阻R1的一端、第一电容C1的一端和第二电阻R2的一端连接，MOS管Q1的源极分别与电源模块101中的电池阳极和第一电阻R1的另一端连接，MOS管Q1的漏极与主控制模块105连接；第一电容C1的另一端接地；第二电阻R2的另一端与第二开关单元1031中的三极管Q2的集电极连接，用于限制三极管Q2的集电极流过的电流，从而起到保护三极管Q2的作用；其中，第三开关单元1041的MOS管Q1可以为P型金属氧化物半导体场效应晶体管；

具体地，主控制模块105包括芯片U1；芯片U1的引脚5(VCC)与MOS管Q1的漏极连接，芯片U1的引脚0(GND)和引脚32(VSS)接地，芯片U1的引脚22(GP0)与第五电阻R5的一端连接，芯片U1的引脚12(UARTORX/GP8)和引脚13(UARTOTX/GP9)用于接收外部的通讯信号；

图3所示的一种防按键粘连开关机电路的工作原理为：

当按键K1被按下瞬间，电池通过第二电容C2给三极管基极一个短暂的高电平信号，此高电平信号随着电池对第二电容C2的充电过程而逐渐回落，三极管基极的高电平信号取决于第二电容C2的充电时间，而第二电容C2的充电时间极为短暂，仅为微秒量级，当过了第二电容C2的充电时间，即使按键K1还处于闭合状态，由于第二电容C2的阻隔，导致电池的高电平信号无法通过第二电容C2发送给三极管Q2的基极，三极管Q2断开；因此，三极管Q2仅在按键K1从关闭状态到开启状态的瞬间处于导通状态；

当三极管Q2导通时，MOS管Q1的栅极由低电平变为高电平，MOS管Q1导通；

当MOS管Q1导通时，电池通过MOS管Q1向芯片U1供电；

当电池通过MOS管Q1向芯片U1供电时，芯片U1开始计时；

具体地，当芯片U1开始计时时，芯片U1的引脚12和引脚13开始接收外部的通讯信号；

可选地，上述通讯信号可以包括但不限于蓝牙通讯信号、USB通讯信号；

当芯片U1的引脚12和引脚13在第一预设时间段内接收到外部的通讯信号时，芯片U1停止计时并将计时清零；

当芯片U1的引脚12和引脚13在第一预设时间段内未接收到外部的通讯信号时，芯片U1通过第五电阻R5向三极管Q2的基极发送控制信号；

当三极管Q2的基极通过第五电阻R5接收到芯片U1发送的控制信号时，三极管Q2断开；

当三极管Q2断开时，电池通过第一电阻R1给第一电容C1充电；

当第一电容C1两端的电压值和电池的电压值相等时，MOS管Q1断开；

具体地，当电池开始给第一电容C1充电时，第一电容C1非接地端的电平为低电平，第一电容C1非接地端的电平随着第一电容C1的充电过程逐渐上升，当第一电容C1两端的电压和电池电压相等时，第一电容C1的充电过程结束，此时，第一电容C1非接地端的电平为高电平，即MOS管Q1的栅极为高电平，此时，MOS管Q1断开；

当MOS管Q1断开时，电源模块101停止通过MOS管Q1向芯片U1供电。

图3所示的一种防按键粘连开关机电路的电平变化为：

当开关控制模块102中的按键K1断开时，三极管Q2的基极为开路状态，发射极接地，集电极通过第一电阻R1和第二电阻R2与电源模块101中的电池阳极连接；此时，三极管Q2的基极为低电平，发射极为地电平，集电极为高电平，三极管Q2处于断开状态；MOS管Q1的源极和栅极为高电平，漏极为低电平，MOS管Q1处于断开状态；芯片U1的引脚5(VCC)和引脚22(GP0)为低电平；芯片U1引脚0(GND)和引脚32(VSS)为地电平；

当按键K1被按下时，三极管Q2的基极由低电平变为高电平，三极管Q2导通；MOS管Q1的栅极由高电平变为低电平，MOS管Q1的源极为高电平，MOS管Q1导通；电源模块101中的电池通过MOS管Q1向芯片U1供电；第一电容C1开始放电，第一电容C1的非接地端的电平随着第一电容C1不断放电，由高电平变为低电平；

当主控制模块105中的芯片U1通过MOS管Q1接收到电源模块101中的电池的供电时，主控制模块105中的芯片U1的引脚5(VCC)和引脚22(GP0)由低电平变为高电平，芯片U1开始计时；

当芯片U1开始计时，芯片U1的引脚12和引脚13开始接收外部的通讯信号；

当芯片U1的引脚12和引脚13在第一预设时间段内接收到外部的通讯信号时，芯片U1停止计时并将计时清零；

当芯片U1的引脚12和引脚13在第一预设时间段内未接收到外部的通讯信号时，芯片U1将引脚22(GP0)由高电平拉至低电平，由于芯片U1将引脚22(GP0)通过第五电阻R5与三极管Q2的基极连接，因此，三极管Q2的基极由高电平变为低电平，三极管Q2断开；此时，第一电容C1的非接地端由于之前放电而呈现低电平，由于MOS管Q1的栅极与第一电容C1的非接地端连接，因此，MOS管Q1的栅极仍为低电平；由于电源模块101与第一电容C1之间存在电压差值，电源模块101开始向第一电容C1充电；当电源模块101的电压值等于第一电容C1的电压值时(即第一电容C1充满电时)，第一电容C1的非接地端由低电平变为高电平，即MOS管Q1的栅极由低电平变为高电平；

当MOS管Q1的栅极由低电平变为高电平时，MOS管Q1断开；

当MOS管Q1断开时，电源模块101停止通过MOS管Q1向芯片U1供电；

本实用新型提供的防按键粘连开关机电路具有防按键粘连功能，当按键处于粘连状态时，可以自动切断电路，有效解决了按键处于粘连状态时产生功耗的问题，提高了用户体验。

实施例二

本实施例提供了一种防按键粘连开关机电路，如图4所示，包括电源模块101、开关控制模块102、第一控制模块103、电源管理模块104、主控制模块105和检测模块106；

电源模块101与开关控制模块102和电源管理模块104连接；开关控制模块102与电源模块101、第一控制模块103和检测模块106连接；第一控制模块103与开关控制模块102、电源管理模块104和主控制模块105连接；电源管理模块104与电源模块101、第一控制模块103和主控制模块105连接；主控制模块105与电源管理模块104、第一控制模块103和检测模块106连接；检测模块106与开关控制模块102和主控制模块105连接；

电源模块101用于为防按键粘连开关机电路提供电能；

开关控制模块102用于接收外部按压并基于边沿触发方式产生单次脉冲信号；

具体地，边沿触发具体为：开关控制模块102在其信号输入端的电平发生变化时被触发，在其信号输入端的电平变为稳定的高电平时，开关控制模块102断开；

可选地，边沿触发包括上升沿触发和下降沿触发；

上升沿触发具体为：开关控制模块102信号输入端的电平由低电平变为高电平的瞬间产生的短暂触发；

下降沿触发具体为：开关控制模块102信号输入端的电平由高电平变为低电平的瞬间产生的短暂触发；

优选地，本实施例中，开关控制模块102采用上升沿触发；

第一控制模块103用于接收开关控制模块102发送的单次脉冲信号，并当接收到所述单次脉冲信号时开始工作；第一控制模块103还用于接收主控制模块105发送的控制信号，并当接收到所述控制信号时停止工作；

电源管理模块104用于控制电源模块101向主控制模块105输送电能；

主控制模块105用于在第二预设时间段内检测检测模块106输出的检测信号，如在第二预设时间段内检测到所述检测信号时，则向第一控制模块103发送控制信号；

检测模块106用于检测开关控制模块102的按压状态，并当在第二预设时间段内检测到开关控制模块102始终处于按压状态时，向主控制模块105输出检测信号。

图4所示的一种防按键粘连开关机电路的工作原理为：

当开关控制模块102接收到外部按压时，电源模块101向开关控制模块102的信号输入端发送电压信号；开关控制模块102的信号输入端在所述电压信号的作用下由低电平变为高电平，并将所述电压信号耦合为单次脉冲信号；当开关控制模块102的信号输入端的电平由低电平变为高电平的瞬间，开关控制模块102被触发，并在被触发时将耦合后的单次脉冲信号发送至第一控制模块103；当开关控制模块102的信号输入端的电平变为稳定的高电平时，开关控制模块102断开；

当第一控制模块103接收到开关控制模块102发送的单次脉冲信号时，第一控制模块103导通；

当第一控制模块103导通时，电源管理模块104导通；

当电源管理模块104导通时，电源模块101通过电源管理模块104向主控制模块105供电；

当电源模块101通过电源管理模块104向主控制模块105供电时，主控制模块105检测检测模块106是否输出高电平检测信号；

当主控制模块105检测到检测模块106输出高电平检测信号时，主控制模块105开始计时并在第二预设时间段内检测检测模块106输出的高电平检测信号是否变为低电平检测信号；

当主控制模块105在第二预设时间段内检测到检测模块106输出低电平检测信号时，主控制模块105停止计时并将计时清零；

当主控制模块105的在第二预设时间段内检测到检测模块106输出的检测信号始终为高电平检测信号时，主控制模块105向第一控制模块103发送控制信号；

当第一控制模块103接收到主控制模块105发送的控制信号时，第一控制模块103断开；

当第一控制模块103断开时，电源管理模块104断开；

当电源管理模块104断开时，电源模块101停止通过电源管理模块104向主控制模块105供电；

可选地，本实施例又提供的一种防按键粘连开关机电路，如图5所示，其中，

开关控制模块102包括第一开关单元1021和脉冲单元1022；第一开关单元1021与电源模块101和脉冲单元1022连接；脉冲单元1022与第一开关单元1021、检测模块106和第一控制模块103连接；

第一控制模块103包括第二开关单元1031和第一保护单元1032；第二开关单元1031与第一保护单元1032和电源管理模块104连接；第一保护单元1032与脉冲单元1022、第二开关单元1031和主控制模块105连接；

电源管理模块104包括第三开关单元1041、延时单元1042和第二保护单元1043；第三开关单元1041与电源模块101、延时单元1042、第二保护单元1043和主控制模块105连接；延时单元1042与电源模块101、第三开关单元1041和第二保护单元1043连接；第二保护单元1043与第三开关单元1041、延时单元1042和第一控制模块103中的第二开关单元1031连接；

检测模块106与开关控制模块102中的脉冲单元1022和主控制模块105连接；

当第一开关单元1021接收到外部按压时，电源模块101向脉冲单元1022的信号输入端发送电压信号；脉冲单元1022的信号输入端在所述电压信号的作用下由低电平变为高电平，并将所述电压信号耦合为单次脉冲信号；脉冲单元1022仅在其信号输入端的电平由低电平变为高电平的瞬间被短暂闭合，然后将耦合后的单次脉冲信号发送至第二开关单元1031；当脉冲单元1022的信号输入端的电平变为稳定的高电平时，脉冲单元102断开；

具体地，脉冲单元1022包括单稳态电路；当第一开关单元1021接收到外部按压时，脉冲单元1022的信号输入端在所述电压信号的作用下由低电平变为高电平，并将所述电压信号耦合为单次脉冲信号；当脉冲单元1022的信号输入端的电平由低电平变为高电平的瞬间，脉冲单元1022由稳态转为暂稳态，并将耦合后的单次脉冲信号发送至第二开关单元1031；当脉冲单元1022的信号输入端的电平变为稳定的高电平时，脉冲单元1022断开；

当第二开关单元1031通过第一保护单元1032接收到脉冲单元1022发送的单次脉冲信号时，第二开关单元1031导通；

当第二开关单元1031导通时，第二开关单元1031通过第二保护单元1043连通第三开关单元1041，第三开关单元1041被导通；

当第三开关单元1041导通时，电源模块101通过第三开关单元1041向主控制模块105供电，延时单元1042开始放电；

可选地，延时单元1042用于当电路断开时延长第三开关单元1041的导通时间；

当电源模块101通过第三开关单元1041向主控制模块105供电时，主控制模块105检测检测模块106是否输出高电平检测信号；

当主控制模块105检测到检测模块106输出高电平检测信号时，主控制模块105开始计时并在第二预设时间段内检测检测模块106输出的高电平检测信号是否变为低电平检测信号；

当主控制模块105在第二预设时间段内检测到检测模块106输出低电平检测信号时，主控制模块105停止计时并将计时清零；

当主控制模块105的在第二预设时间段内检测到检测模块106输出的检测信号始终为高电平检测信号时，主控制模块105向第二开关单元1031发送控制信号；

当第二开关单元1031通过第一保护单元1032接收到主控制模块105发送的控制信号时，第二开关单元1031断开；

当第二开关单元1031断开时，电源模块101开始向延时单元1042供电；

当延时单元1042的两端的电压和电源模块101的电压相等时，第三开关单元断开；

当第三开关单元1041断开时，电源模块101停止通过第三开关单元1041向主控制模块105供电；

具体地，图6为本实施例中图5所示的一种防按键粘连开关机电路的一种具体电路图，其中，其中，电源模块101具体包括电池，电池的阴极接地，阳极与第一开关单元1021、第三开关单元1041和延时单元1042连接；其中，电池可以为纽扣电池(一次性电池或可充电电池)；开关控制模块102中的第一开关单元1021包括按键K1；脉冲单元1022包括第二电容C2、第六电阻R6和第四电阻R4；

可选地，第一开关单元1021中的按键K1的一端与电源模块101中的电池的阳极连接，按键K1的另一端分别与第二电容C2的一端和第六电阻R6的一端连接；第二电容C2的另一端与第一保护单元1032和第四电阻R4的一端连接；第六电阻R6的另一端分别与主控制模块105和检测模块106连接；第四电阻R4的另一端接地；第二电容C2用于产生单次脉冲信号；第四电阻R4和第六电阻R6用于将第二电容C2积累的电荷进行释放，防止第二电容C2由于电荷积累过多而无法产生单次脉冲信号；

具体地，第二开关单元1031包括三极管Q2；第一保护单元1032包括第三电阻R3和第五电阻R5；

可选地，第三电阻R3的一端与三极管Q2的基极和第五电阻R5的一端连接，用于限制三极管Q2的基极流过的电流，从而起到保护三极管Q2的作用，第三电阻R3的另一端分别与第四电阻R4的非接地端和第二电容C2的一端连接；三极管Q2的集电极与电源管理模块104中的第二保护单元1043连接，三极管Q2的发射极接地；第五电阻R5的另一端与主控制模块105连接，用于限制主控制模块105流过的电流，从而起到保护主控制模块105的作用；

具体地，电源管理模块104中的第三开关单元1041包括MOS管Q1，延时单元1042包括第一电阻R1和第一电容C1，第二保护单元包括第二电阻R2；

可选地，MOS管Q1的栅极分别与第一电阻R1的一端、第一电容C1的一端和第二电阻R2的一端连接，MOS管Q1的源极分别与电源模块101中的电池阳极和第一电阻R1的另一端连接，MOS管Q1的漏极与主控制模块105连接；第一电容C1的另一端接地；第二电阻R2的另一端与第二开关单元1031中的三极管Q2的集电极连接，用于限制三极管Q2的集电极流过的电流，从而起到保护三极管Q2的作用；其中，第三开关单元1041的MOS管Q1可以为P型金属氧化物半导体场效应晶体管；

具体地，主控制模块105包括芯片U1；芯片U1的引脚5(VCC)与MOS管Q1的漏极连接，芯片U1的引脚0(GND)和引脚32(VSS)接地，芯片U1的引脚22(GP0)与第五电阻R5的一端连接，芯片U1的引脚23(GP1)与检测模块106连接；

检测模块106包括第七电阻R7，其中，第七电阻R7的一端与开关控制模块102的脉冲单元1022中的第六电阻R6的一端和检测模块105中的芯片U1的引脚23(GP1)连接，第七电阻R7的另一端接地；

可选地，检测模块106用于检测按键K1的状态，当按键K1被按下瞬间，电池通过第二电容C2给三极管基极一个短暂的高电平信号，此高电平信号随着电池对第二电容C2的充电过程而逐渐回落，三极管基极的高电平信号取决于第二电容C2的充电时间，而第二电容C2的充电时间极为短暂，仅为微秒量级，当过了第二电容C2的充电时间，即使按键K1还处于闭合状态，由于第二电容C2的阻隔，导致电池的高电平信号无法通过第二电容C2发送给三极管Q2的基极，三极管Q2断开；因此，三极管Q2仅在按键K1从关闭状态到开启状态的瞬间处于导通状态；

当三极管Q2导通时，MOS管Q1的栅极由低电平变为高电平，MOS管Q1导通；

当MOS管Q1导通时，电源模块101通过MOS管Q1向芯片U1供电；

当电池通过MOS管Q1向芯片U1供电时，芯片U1通过第七电阻R7非接地端的电平的高低判断按键K1是否处于粘连状态；

当第七电阻R7非接地端的电平为高电平时，芯片U1开始计时；

当第七电阻R7非接地端的电平在第二预设时间段内始终保持高电平时，芯片U1通过第五电阻R5向三极管Q2的基极发送控制信号；

当三极管Q2的基极通过第五电阻R5接收到芯片U1发送的控制信号时，三极管Q2断开；

当三极管Q2断开时，电池通过第一电阻R1给第一电容C1充电；

当第一电容C1两端的电压值和电池的电压值相等时，MOS管Q1断开；

具体地，当电池开始给第一电容C1充电时，第一电容C1非接地端的电平为低电平，第一电容C1非接地端的电平随着第一电容C1的充电过程逐渐上升，当第一电容C1两端的电压和电池电压相等时，第一电容C1的充电过程结束，此时，第一电容C1非接地端的电平为高电平，即MOS管Q1的栅极为高电平，此时，MOS管Q1断开；

当MOS管Q1断开时，电池停止通过MOS管Q1向芯片U1供电；

图6所示的防按键粘连开关机电路的电平变化为：

当开关控制模块102的第一开关单元1021中的按键K1断开时，第一控制模块103中三极管Q2的基极为低电平，集电极为高电平，三极管Q2处于断开状态；电源管理模块104中的MOS管Q1的源极和栅极为高电平，MOS管Q1处于断开状态；主控制模块105中的芯片U1的引脚5(VCC)、引脚0(GND)、引脚32(VSS)、引脚23(GP1)和引脚32(VSS)为低电平；检测模块106中的第七电阻R7两端均为低电平；

当开关控制模块102中的按键K1被按下时，三极管Q2的基极由低电平变为高电平，三极管Q2导通；MOS管Q1的栅极由高电平变为低电平，MOS管Q1的源极为高电平，MOS管Q1的栅极为低电平，MOS管Q1导通；电池通过MOS管Q1向芯片U1供电；检测模块106中的第七电阻R7的非接地端由低电平变为高电平；芯片U1的引脚23(GP1)由低电平变为高电平，主控制模块105中的芯片U1开始计时；当芯片U1开始计时，芯片U1在第二预设时间段内判断第七电阻R7的非接地端的电平是否发生变化；当芯片U1在第二预设时间段内判断第七电阻R7的非接地端的电平由高电平变为低电平时，主控制模块105中的芯片U1停止计时并将计时清零；

当芯片U1在第一预设时间段内判断第七电阻R7的非接地端的电平始终为高电平时，芯片U1通过第五电阻R5向三极管Q2的基极发送控制信号；

当三极管Q2的基极通过第五电阻R5接收到芯片U1发送的控制信号时，三极管Q2断开；

当三极管Q2断开时，电池通过第一电阻R1给第一电容C1充电；

当第一电容C1两端的电压值和电池的电压值相等时，MOS管Q1断开；

具体地，当电池开始给第一电容C1充电时，第一电容C1非接地端的电平为低电平，第一电容C1非接地端的电平随着第一电容C1的充电过程逐渐上升，当第一电容C1两端的电压和电池电压相等时，第一电容C1的充电过程结束，此时，第一电容C1非接地端的电平为高电平，即MOS管Q1的栅极为高电平，此时，MOS管Q1断开；

当MOS管Q1断开时，电源模块101停止通过MOS管Q1向芯片U1供电。

本实用新型提供的防按键粘连开关机电路具有防按键粘连功能，当按键处于粘连状态时，可以自动切断电路，有效解决了按键处于粘连状态时产生功耗的问题。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种防按键粘连开关机电路，其特征在于，包括：电源模块、开关控制模块、电源管理模块、第一控制模块和主控制模块；

所述电源模块与所述开关控制模块和所述电源管理模块连接，所述电源模块用于为所述防按键粘连开关机电路提供电能；

所述开关控制模块与所述电源模块和所述第一控制模块连接，所述开关控制模块用于接收外部按压并基于边沿触发方式产生单次脉冲信号，所述边沿触发方式具体为：所述开关控制模块在所述开关控制模块的信号输入端的电平发生变化时被触发，在所述开关控制模块的信号输入端的电平变为稳定的高电平时，所述开关控制模块断开；

所述第一控制模块与所述开关控制模块、所述电源管理模块和所述主控制模块连接，所述第一控制模块用于接收所述单次脉冲信号，并当接收到所述单次脉冲信号时开始工作；所述第一控制模块还用于接收所述主控制模块发送的控制信号，并当接收到所述控制信号时停止工作；

所述电源管理模块与所述电源模块、所述第一控制模块和所述主控制模块连接，所述电源管理模块用于控制所述电源模块向所述主控制模块输送电能；

所述主控制模块与所述电源管理模块和所述第一控制模块连接，所述主控制模块用于计时，并当计时达到预定时间时用于向所述第一控制模块发送控制信号。

2.如权利要求1所述的防按键粘连开关机电路，其特征在于，所述主控制模块用于在第一预设时间段内检测外部通讯信号，如在第一预设时间段内未检测到外部通讯信号，则向所述第一控制模块发送控制信号。

3.如权利要求1所述的防按键粘连开关机电路，其特征在于，还包括检测模块；

所述开关控制模块通过所述检测模块与所述主控制模块连接，所述检测模块用于检测所述开关控制模块的按压状态，并当在第二预设时间段内检测到所述开关控制模块始终处于按压状态时，向所述主控制模块输出检测信号；

所述主控制模块用于在第二预设时间段内检测所述检测模块输出的检测信号，如在第二预设时间段内检测到所述检测信号时，则向所述第一控制模块发送控制信号。

4.如权利要求1-3任意一项所述的防按键粘连开关机电路，其特征在于，所述开关控制模块包括单稳态电路，当所述单稳态电路被触发时，所述单稳态电路由稳态变为暂稳态。

5.如权利要求1所述的防按键粘连开关机电路，其特征在于，所述开关控制模块包括第一开关单元和脉冲单元；

所述第一开关单元与所述电源模块和所述脉冲单元连接；所述脉冲单元与所述第一开关单元和所述第一控制模块连接。

6.如权利要求5所述的防按键粘连开关机电路，其特征在于，所述第一开关单元包括按键；所述脉冲单元包括第二电容、第六电阻和第四电阻；

所述第六电阻的非接地端分别与所述第二电容的一端和所述按键的一端连接，所述第六电阻的另一端接地，所述第六电阻用于释放所述第二电容积累的电荷；

所述第四电阻的非接地端分别与所述第二电容的另一端和所述第一控制模块连接，所述第四电阻的另一端接地，所述第四电阻用于释放所述第二电容积累的电荷；

所述第二电容的两端分别与所述第六电阻的非接地端和所述第四电阻的非接地端连接。

7.如权利要求3所述的防按键粘连开关机电路，其特征在于，所述开关控制模块包括第一开关单元和脉冲单元；

所述第一开关单元与所述电源模块和所述脉冲单元连接；所述脉冲单元与所述第一开关单元、所述检测模块和所述第一控制模块连接。

8.如权利要求7所述的防按键粘连开关机电路，其特征在于，所述第一开关单元包括按键；所述脉冲单元包括第二电容、第六电阻和第四电阻；

所述第六电阻的一端分别与所述第二电容的一端和所述按键的一端连接，所述第六电阻的另一端与所述检测模块连接，所述第六电阻用于释放所述第二电容积累的电荷；

所述第四电阻的一端分别与所述第二电容的另一端和所述第一控制模块连接，所述第四电阻的另一端接地，所述第四电阻用于释放所述第二电容积累的电荷。

9.如权利要求1-3任意一项所述的防按键粘连开关机电路，其特征在于，所述第一控制模块包括第二开关单元和第一保护单元；

所述第二开关单元与所述第一保护单元和所述电源管理模块连接；所述第一保护单元与所述开关控制模块、所述第二开关单元和所述主控制模块连接。

10.如权利要求9所述的防按键粘连开关机电路，其特征在于，所述第二开关单元包括三极管；所述第一保护单元包括第三电阻和第五电阻；

所述三极管的基极分别与所述第三电阻的一端和所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与所述主控制模连接；所述三极管的集电极与所述电源管理模块连接，所述三极管的发射极接地；

所述第三电阻的另一端与所述开关控制模块连接，所述第三电阻用于限制所述三极管基极流过的电流。

11.如权利要求1-3任意一项所述的防按键粘连开关机电路，其特征在于，所述电源管理模块包括第三开关单元、第二保护单元和延时单元；

所述第三开关单元与所述电源模块、所述延时单元、所述第二保护单元和所述主控制模块连接；

所述第二保护单元与所述第三开关单元、所述延时单元和所述第一控制模块连接；

所述延时单元与所述电源模块、所述第三开关单元和所述第二保护单元连接，所述延时单元用于当所述第一控制模块断开时，延长所述第三开关单元的导通时间。

12.如权利要求11所述的防按键粘连开关机电路，其特征在于，所述第三开关单元包括MOS管，所述第二保护单元包括第二电阻，所述延时单元包括第一电阻和第一电容；

所述MOS管的栅极分别与所述第一电阻的一端、所述第一电容的一端和所述第二电阻的一端连接，所述第一电容的另一端接地，所述第一电容用于当所述防按键粘连开关机电路断开时，延长所述MOS管的导通时间；所述第二电阻的另一端与所述第一控制模块连接；所述MOS管的源极分别与所述电源模块和所述第一电阻的另一端连接，所述MOS管的漏极与所述主控制模块连接，所述第一电阻用于释放所述第一电容积累的电荷。

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