CN218450072U - 基于按键的脉冲信号产生电路及电子产品 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于开关机控制技术领域，尤其涉及一种基于按键的脉冲信号产生电路及电子产品。该脉冲信号产生电路包括第一电压比较器，包括第一正极输入端、第一负极输入端和第一输出端，第一负极输入端用于输入基准电压；第一储能单元，与第一正极输入端电连接，用于电连接外部电源，并将储能电压输入至第一正极输入端；第一放电回路单元，与第一储能单元电连接；按键，与第一放电回路单元电连接，按键受长按压力接通第一放电回路单元，对第一储能单元进行放电，使得储能电压低于基准电压；电平反向单元，与第一输出端电连接，将第一输出端输出的电平信号转换为反向的电平信号，以产生脉冲信号。本申请通过比较器实现计时，降低成本，简化开发生产。

Description

基于按键的脉冲信号产生电路及电子产品

技术领域

本实用新型涉及开关机控制技术领域，尤其涉及一种基于按键的脉冲信号产生电路及电子产品。

背景技术

在多数带按键的电子产品中，主控部分只需要较短的电压脉冲来驱动开机或关机，而电子产品为了防止用户误触碰导致意外开机或关机，通常会设计较长的按键时间才能触发开机或关机行为。

而电子产品为了防止用户使用中误碰到产品开关机键导致意外开机或关机，一般都会设计较长的按键时间才能触发开机或关机行为。

在相关的技术中，通常采用额外的单片机对按键动作进行计时，达到规定按键时间才控制产生脉冲信号来驱动后级电路进行开机或关机。然而，在电子产品的其他功能不需要用到单片机的情况下，额外使用单片机仅用于按键动作的计时和产生脉冲信号进行开机或关机的控制，电子产品整体成本较高，且开发生产较为繁琐。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种基于按键的脉冲信号产生电路，解决现有电子产品按键开机或关机控制成本较高、开发生产较繁琐的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种基于按键的脉冲信号产生电路，采用了如下所述的技术方案：

该脉冲信号产生电路用于产生脉冲信号进行开机或关机的控制，该脉冲信号产生电路包括第一电压比较器，包括第一正极输入端、第一负极输入端和第一输出端，所述第一负极输入端用于输入基准电压；第一储能单元，与所述第一正极输入端电连接，用于电连接外部电源，并将储能电压输入至所述第一正极输入端；第一放电回路单元，与所述第一储能单元电连接；按键，与所述第一放电回路单元电连接，用于接通或断开所述第一放电回路单元，所述按键受长按压力接通所述第一放电回路单元，所述第一放电回路单元对所述第一储能单元进行放电，使得所述第一储能单元的储能电压低于所述基准电压；电平反向单元，与所述第一输出端电连接，所述电平反向单元用于将所述第一输出端输出的电平信号转换为反向的电平信号，以产生脉冲信号。

在一些实施例的优选方案中，所述脉冲信号产生电路还包括用于限制脉冲信号时长的时长限制单元。

在一些实施例的优选方案中，所述时长限制单元包括第二电压比较器、第二储能单元、第二放电回路单元和提示单元，所述第二电压比较器包括第二正极输入端、第二负极输入端和第二输出端，所述第二负极输入端用于输入基准电压，所述第二输出端与所述提示单元电连接，所述第二输出端用于输出驱动信号驱动所述提示单元发出提示；所述第二储能单元与所述第二正极输入端，并将储能电压传输至所述第二正极输入端；所述第二放电回路单元分别与所述第二储能单元和所述第一输出端电连接，所述第一输出端输出低电平，将所述第一放电回路接通，对所述第二储能单元进行放电；所述提示单元用于提示用户可松开按键。

在一些实施例的优选方案中，所述脉冲信号产生电路还包括基准电压产生单元，所述基准电压产生单元与所述第一负极输入端电连接，用于产生基准电压，并将基准电压输入至第一负极输入端。

在一些实施例的优选方案中，所述基准电压产生单元包括串联连接的第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻与所述第二分压电阻的连接节点与所述第一负极输入端电连接，所述第一分压电阻的另一端与外部电源电连接，所述第二分压电阻的另一端接地。

在一些实施例的优选方案中，所述第一储能单元包括第一电容，所述第一放电回路单元包括与所述第一电容串联连接的第一电阻，所述第一电容与所述第一电阻的串联节点分别与外部电源和所述第一正极输入端，所述第一电容的另一端接地，所述第一电阻的另一端通过所述按键接地。

在一些实施例的优选方案中，所述电平反向单元包括第一限流电阻和第一三极管，所述第一限流电阻串联于所述第一输出端与所述第一三极管的基极之间，所述第一三极管的集电极接地，发射极输出与所述第一输出端相反的电平信号。

在一些实施例的优选方案中，所述第二储能单元包括第二电容，所述第二放电回路单元包括与所述第二电容串联连接的第二电阻，所述第二电容与所述第二电阻的串联节点与外部电源和所述第二正极输入端，所述第二电容的另一接地，所述第二电阻的另一端与所述第一输出端电连接。

在一些实施例的优选方案中，所述提示单元包括第二限流电阻、第二三极管和LED灯，所述第二限流电阻串联于所述第二输出端与所述第二三极管的基极之间，所述第二三极管的集电极接地，发射极与所述LED灯的负极电连接，所述LED灯的正极电连接外部电源。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供一种电子产品，采用如下所述的技术方案：该电子产品包括功能单元和如上述任一所述的基于按键的脉冲信号产生电路，所述脉冲信号产生电路产生的脉冲信号传输至所述功能单元，用于控制功能单元的开机或关机。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的基于按键的脉冲信号产生电路及电子产品主要有以下有益效果：

该脉冲信号产生电路通过设置第一电压比较器，第一电压比较器包括第一正极输入端、第一负极输入端和第一输出端，将第一储能单元的储能电压输入至第一正极输入端，通过按键受长按压力接通第一放电回路单元，对第一储能单元进行放电，当第一储能单元的储能电压低于第一负极输入端的基准电压，第一输出端基于储能电压低于基准电压输出低电平，并经电平反向单元将低电平转换为高电平，实现通过比较器在固定时间产生脉冲信号进行开机或关机的控制，从而取代了传统的单片机程序计时方案，经济可靠，降低成本，简化开发生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本实用新型脉冲信号产生电路的电路示意图；

图2是本实用新型电子产品的结构框图。

附图中的标号如下：

100、功能单元；200、脉冲信号产生电路；

10、第一电压比较器；20、第一储能单元；30、第一放电回路单元；40、按键；50、电平反向单元；60、时长限制单元；61、第二电压比较器；62、第二储能单元；63、第二放电回路单元；64、提示单元；70、基准电压产生单元；

C1、第一电容；C2、去抖电容；C3、第二电容；C4、滤波电容；R1、第一电阻；R2、上拉电阻；R3、第一限流电阻；R4、第二电阻；R5、第二限流电阻；R6、第一分压电阻；R7、第二分压电阻；Q1、第一三极管；Q2、第二三极管；D1、LED灯。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型，例如，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本实用新型的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。

此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

以下结合附图，对本实用新型的基于按键的脉冲信号产生电路的具体实施例进行详细的说明。

多数带按键的电子产品中，为了防止用户误触碰导致意外开机或关机，通常会设计较长的按键时间，当用户按下按键达到规定时间才能触发开机或关机行为。本申请的基于按键的脉冲信号产生电路用于产生脉冲信号进行开机或关机的控制，触发开机或关机行为。

参考图1，该脉冲信号产生电路200包括第一电压比较器10、第一储能单元20、第一放电回路单元30、按键40和电平反向单元50。

第一电压比较器10是对输入信号进行鉴别与比较的电路，其功能是是对两个输入电压的大小进行比较，并根据比较结果输出高、低两个电平。第一电压比较器10包括第一正极输入端、第一负极输入端和第一输出端。第一负极输入端用于输入基准电压。

第一储能单元20电连接外部电源进行充电。第一储能单元20与第一正极输入端电连接，用于将储能电压输入至第一正极输入端。

第一放电回路单元30与第一储能单元20电连接，用于对第一储能单元20进行放电。

按键40与第一放电回路单元30电连接，用于接通或断开第一放电回路单元30。按键40受长按压力接通第一放电回路单元30，第一放电回路单元30对第一储能单元20进行放电，使得第一储能单元20的储能电压低于基准电压。

电平反向单元50与第一输出端电连接。电平反向单元50用于将第一输出端输出的电平信号转换为反向的电平信号。

本申请中，通过设置第一电压比较器10，将第一储能单元20的储能电压输入至第一正极输入端，通过按键40受长按压力接通第一放电回路单元30，对第一储能单元20进行放电。当第一储能单元20的储能电压低于第一负极输入端的基准电压，即第一正极输入端输入的电压低于第一负极输入端输入的基准电压，第一输出端基于第一正极输入端的电压低于第一负极输入端的电压，输出低电平，并经电平反向单元50将低电平转换为高电平，实现通过比较器在固定时间产生脉冲信号进行开机或关机的控制，从而取代了传统的单片机程序计时方案，经济可靠，降低成本，简化开发生产。

其中，按键40长按的时间可通过调节第一储能单元20的放电时间进行调节。

参考图1，第一储能单元20包括第一电容C1。第一放电回路单元30包括第一电阻R1。第一电阻R1与第一电容C1串联连接，第一电阻R1与第一电容C1的串联节点分别与外部电源和第一正极输入端，第一电容C1的另一端接地，第一电阻R1的另一端通过按键40接地。

在按键40未被按下的情况下，第一电容C1通过外部电源进行充电，其储能电压高于基准电压。储能电压输入至第一正极输入端，第一电压比较器10将第一正极输入端输入的储能电压与第一负极输入端输入的基准电压进行比较，由于储能电压高于基准电压，第一输出端输出高电平，电平反向单元50将高电平转换为低电平。

在按键40被按下但未达到规定时间的情况下，第一电容C1通过第一电阻R1和闭合的按键40接地，形成放电通路，对第一电容C1进行放电。由于按键40被按下但未达到规定时间，第一电容C1放电，但其储能电压仍高于基准电压，第一电压比较器10的第一输出端仍输出高电平。

在按键40被长按的情况下，第一电容C1通过第一电阻R1和闭合的按键40接地，形成放电通路，对第一电容C1进行放电，放电时间常数由第一电容C1和第一电阻R1的乘积决定。用户可根据需要选择合适参数的第一电容C1和第一电阻R1。当第一电容C1的储能电压放电至低于基准电压，第一电压比较器10将第一正极输入端输入的储能电压与第一负极输入端输入的基准电压进行比较，由于储能电压低于基准电压，第一输出端输出低电平，电平反向单元50将低电平转换为高电平，从而产生脉冲信号，将脉冲信号传输至后级电路，可控制开机或关机。

其中，按键40接通后接地的方式，还能在开机后将按键40当作其他普通功能的短按按键40使用，节省了物理按键40数量。

本实施例中，脉冲信号产生电路200还可包括上拉电阻R2，上拉电阻R2的一端电连接外部电源，另一端连接第一电容C1与第一电阻R1的串联连接节点，在按键40未被按下时，电路的输出被拉高，输入至第一电压比较器10的第一正极输入端。

本实施例中，按键40还可并联去抖电容C2，利用去抖电容C2的放电的延时特性，将按键40产生抖动的电平通过去抖电容C2吸收，从而达到消抖的作用。

参考图1，电平反向单元50包括第一限流电阻R3和第一三极管Q1。第一限流电阻R3串联于第一输出端与第一三极管Q1的基极之间，第一三极管Q1的集电极接地，发射极输出与第一输出端相反的电平信号。

当按键40受长按压力接通第一放电回路单元30，使第一储能单元20放电至储能电压低于基准电压，第一电压比较器10的第一输出端输出低电平，即第一三极管Q1的基极输入低电平，第一三极管Q1处于导通状态，输出高电平。当按键40断开或受短按压力接通第一放电回路单元30，第一储能单元20放电，但未低于基准电压，第一电压比较器10的第一输出端输出高电平，第一三极管Q1处于截止状态，输出低电平。

第一三极管Q1可以采用PNP三极管，也可以采用NPN三极管实现电平的反向转换。

本实施例中，脉冲信号产生电路200还包括时长限制单元60。时长限制单元60用于限制脉冲信号时长，进一步能够确保产生的脉冲信号的时长能够满足后级电路驱动所需要的脉冲时长需求。

参考图1，时长限制单元60包括第二电压比较器61、第二储能单元62、第二放电回路单元63和提示单元64。

第二电压比较器61包括第二正极输入端、第二负极输入端和第二输出端。第二负极输入端用于输入基准电压。第二输出端与提示单元64电连接。第二输出端用于输出驱动信号驱动提示单元64发出提示，提示用户已开机或关机，可松开按键40。第二电压比较器61和第一电压比较器10可以是集成在同一电压比较器芯片中，如芯片型号RS939、SGM8712、SGM8742等。

第二储能单元62与第二正极输入端，并将储能电压传输至第二正极输入端。

提示单元64用于提示用户可松开按键40。

第二放电回路单元63分别与第二储能单元62和第一输出端电连接。当第一电压比较器10输出低电平，将第二放电回路单元63接通，第二放电回路单元63对第二储能单元62进行放电。当第二储能单元62放电至低于基准电压，第二电压比较器61输出低电平，驱动提示单元64发出提示，用户可根据提示松开按键40，使得用户按下按键40的时间可以确保产生的脉冲信号时长能够满足后级电路驱动所需要的脉冲时长需求。

参考图1，第二储能单元62包括第二电容C3。第二放电回路单元63包括第二电阻R4，第二电阻R4与第二电容C3串联。第二电容C3与第二电阻R4的串联节点与外部电源和第二正极输入端。第二电容C3的另一接地，第二电阻R4的另一端与第一输出端电连接。

当在按键40未被按下或按下的时间不足的情况下，第二电容C3通过外部电源进行充电，其储能电压高于基准电压。储能电压输入至第二正极输入端，第二电压比较器61将第二正极输入端输入的储能电压与第二负极输入端输入的基准电压进行比较，由于储能电压高于基准电压，第二输出端输出高电平。

在按键40被长按的情况下，第一储能单元20的储能电压放电至低于基准电压，第一电压比较器10输出低电平，使第二电容C3、第二电阻R4和第一电压比较器10的第一输出端形成放电通路，第二电容C3通过第二电容C3、第二电阻R4到第一电压比较器10的输出端的通路进行放电，放电时间常数由第二电容C3和第二电阻R4的乘积决定，用户可根据后级电路所需要的脉冲时长需求选择合适参数的第二电容C3和第二电阻R4的。当第二电容C3放电至低于基准电压，第二电压比较器61的第二输出端输出低电平，驱动提示单元64发出提示。

参考图1，提示单元64包括第二限流电阻R5、第二三极管Q2和LED灯D1，第二限流电阻R5串联于第二输出端与第二三极管Q2的基极之间。第二三极管Q2的集电极接地，发射极与LED灯D1的负极电连接。LED灯D1的正极电连接外部电源。

当按键40被长按使得第一电压比较器10输出低电平，第二电压比较器61的第二正极输入端输入低电平，第二输出端输出低电平，第二三极管Q2导通，LED灯D1接通工作，提示用户已开机，可以松开按键40，使得按键40被按下的时间所输出的脉冲信号的长度可满足后级电路驱动所需要的脉冲时长需求。

第二三极管Q2可以采用PNP三极管。当然，在其他实施例中，也可以采用PNP三级管以及其外围电阻实现LED灯D1的驱动工作。

并且，在其他实施中，提示单元64还可以使用蜂鸣器及其驱动电路来提醒用户已开机或关机，可以松开按键40。

参考图1，脉冲信号产生电路200还包括基准电压产生单元70。基准电压产生单元70与第一负极输入端电连接，用于产生基准电压，并将基准电压输入至第一负极输入端。基准电压单元还与第二电压比较器61的第二负极输入端电连接，将基准电压输入至第二负极输入端。

具体地，基准电压产生单元70包括串联连接的第一分压电阻R6和第二分压电阻R7。第一分压电阻R6与第二分压电阻R7的连接节点与第一负极输入端电连接，第一分压电阻R6的另一端与外部电源电连接，第二分压电阻R7的另一端接地。

第一负极输入端和第二负极输入端输入的电压由第一分压电阻R6和第二分压电阻R7的分压决定，为V_-＝R7*V_BAT/(R6+R7)，其中参数R6为第一分压电阻R6的阻值，参数R7为第二分压电阻R7的阻值，参数V_BAT为接入的外部电源的电压。

本实施例中，还可设置滤波电容C4，滤波电容C4与第二分压电阻R7并联，用于滤波，使第一电压比较器10的第一负极输入端和第二电压比较器61的第二负极输入端输入稳定的基准电压。

参考图1和图2，本申请还提供一种电子产品，包括功能单元100和所述的基于按键40的脉冲信号产生电路200。脉冲信号产生电路200产生的脉冲信号传输至功能单元100，用于控制功能单元100的开机或关机。

功能单元100可以是4G通信模块、网络语音电话、语音交换机、路由器、显示器等实现某一功能的功能单元100。

本申请中脉冲信号产生电路200通过设置第一电压比较器10，第一电压比较器10包括第一正极输入端、第一负极输入端和第一输出端，将第一储能单元20的储能电压输入至第一正极输入端，通过按键40受长按压力接通第一放电回路单元30，对第一储能单元20进行放电，当第一储能单元20的储能电压低于第一负极输入端的基准电压，第一输出端基于储能电压低于基准电压输出低电平，并经电平反向单元50将低电平转换为高电平，实现通过比较器在固定时间产生脉冲信号进行开机或关机的控制，从而取代了传统的单片机程序计时方案，经济可靠，降低成本，简化开发生产。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种基于按键的脉冲信号产生电路，用于产生脉冲信号进行开机或关机的控制，其特征在于，所述脉冲信号产生电路包括：

第一电压比较器，包括第一正极输入端、第一负极输入端和第一输出端，所述第一负极输入端用于输入基准电压；

第一储能单元，与所述第一正极输入端电连接，用于电连接外部电源，并将储能电压输入至所述第一正极输入端；

第一放电回路单元，与所述第一储能单元电连接；

按键，与所述第一放电回路单元电连接，用于接通或断开所述第一放电回路单元，所述按键受长按压力接通所述第一放电回路单元，所述第一放电回路单元对所述第一储能单元进行放电，使得所述第一储能单元的储能电压低于所述基准电压；

电平反向单元，与所述第一输出端电连接，所述电平反向单元用于将所述第一输出端输出的电平信号转换为反向的电平信号，以产生脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的脉冲信号产生电路，其特征在于，所述脉冲信号产生电路还包括用于限制脉冲信号时长的时长限制单元。

3.根据权利要求2所述的脉冲信号产生电路，其特征在于，所述时长限制单元包括第二电压比较器、第二储能单元、第二放电回路单元和提示单元，

所述第二电压比较器包括第二正极输入端、第二负极输入端和第二输出端，所述第二负极输入端用于输入基准电压，所述第二输出端与所述提示单元电连接，所述第二输出端用于输出驱动信号驱动所述提示单元发出提示；

所述第二储能单元与所述第二正极输入端，并将储能电压传输至所述第二正极输入端；

所述第二放电回路单元分别与所述第二储能单元和所述第一输出端电连接，所述第一输出端输出低电平，将所述第一放电回路接通，对所述第二储能单元进行放电；

所述提示单元用于提示用户可松开按键。

4.根据权利要求1所述的脉冲信号产生电路，其特征在于，所述脉冲信号产生电路还包括基准电压产生单元，所述基准电压产生单元与所述第一负极输入端电连接，用于产生基准电压，并将基准电压输入至第一负极输入端。

5.根据权利要求4所述的脉冲信号产生电路，其特征在于，所述基准电压产生单元包括串联连接的第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻与所述第二分压电阻的连接节点与所述第一负极输入端电连接，所述第一分压电阻的另一端与外部电源电连接，所述第二分压电阻的另一端接地。

6.根据权利要求1所述的脉冲信号产生电路，其特征在于，所述第一储能单元包括第一电容，所述第一放电回路单元包括与所述第一电容串联连接的第一电阻，所述第一电容与所述第一电阻的串联节点分别与外部电源和所述第一正极输入端，所述第一电容的另一端接地，所述第一电阻的另一端通过所述按键接地。

7.根据权利要求1所述的脉冲信号产生电路，其特征在于，所述电平反向单元包括第一限流电阻和第一三极管，所述第一限流电阻串联于所述第一输出端与所述第一三极管的基极之间，所述第一三极管的集电极接地，发射极输出与所述第一输出端相反的电平信号。

8.根据权利要求3所述的脉冲信号产生电路，其特征在于，所述第二储能单元包括第二电容，所述第二放电回路单元包括与所述第二电容串联连接的第二电阻，所述第二电容与所述第二电阻的串联节点与外部电源和所述第二正极输入端，所述第二电容的另一接地，所述第二电阻的另一端与所述第一输出端电连接。

9.根据权利要求3所述的脉冲信号产生电路，其特征在于，所述提示单元包括第二限流电阻、第二三极管和LED灯，所述第二限流电阻串联于所述第二输出端与所述第二三极管的基极之间，所述第二三极管的集电极接地，发射极与所述LED灯的负极电连接，所述LED灯的正极电连接外部电源。

10.一种电子产品，其特征在于，包括功能单元和如权利要求1-9任一所述的基于按键的脉冲信号产生电路，所述脉冲信号产生电路产生的脉冲信号传输至所述功能单元，用于控制功能单元的开机或关机。

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