CN220208212U - 一种基于单按键的不断电模式切换电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子电路技术领域，提供一种基于单按键的不断电模式切换电路，包括开关电路、延时模块和复位模块；基于主控制器的模式切换需求，在复位模块与供电电源之间接入开关模块进行电源控制，以实现对复位时机的手动控制；同时在开关模块与供电电源之间串联延时模块，利用电容的储能充电特性，在启动开关模块时通过电容充电拉低复位模块的电源端电压，使其驱动主控制器复位；持续驱动开关模块，延时模块中的电容持续充电只满足复位模块的启动阈值，即可在满足不断电的前提下实现对主控制器的复位并驱动主控制器切换至烧录模式。

Description

一种基于单按键的不断电模式切换电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种基于单按键的不断电模式切换电路。

背景技术

复位电路是现代集成电路芯片必备的一个模块电路，是一种用来使得电路恢复到起始状态的电路。复位电路的类型众多，能够独立运行且直接影响初始状态的复位电路主要是上电复位和掉电复位。上电复位和掉电复位能够使芯片在复杂电磁环境下实现芯片可靠复位，在整个电路系统中起到关键作用。

目前MCU在切换到烧录模式时，需要对MCU的RST脚复位，且复位完成时需要检测到BOOT脚处于高电平。目前对此切换操作的常规操作手段为：需要将BOOT拉高，保持到重新上电(或按下RST按键)。

但是，此种操作手段需要保留BOOT脚到VDD的按键（拉高BOOT用）、RST到GND的按键（复位MCU用），因此按键过多导致电路较为复杂、成本较高；或保留BOOT脚到VDD的按键，并重新开电，因此操作流程难度高。

发明内容

本实用新型提供一种基于单按键的不断电模式切换电路，解决了现有的复位电路存在按键过多电路较为复杂、成本较高，或操作流程难度高的技术问题。

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种基于单按键的不断电模式切换电路，包括开关电路、延时模块和复位模块；所述复位模块电源端与供电电源连接，输出端与主控制器连接；所述延时模块的电源端接入供电电源与所述开关电路之间，另一端与所述开关电路连接；所述开关电路的一端通过所述延时模块与供电电源连接，另一端接地；所述开关电路还与所述主控制器连接。

本基础方案基于主控制器的模式切换需求，在复位模块与供电电源之间接入开关模块进行电源控制，以实现对复位时机的手动控制；同时在开关模块与供电电源之间串联延时模块，利用电容的储能充电特性，在启动开关模块时通过电容充电拉低复位模块的电源端电压，使其驱动主控制器复位；持续驱动开关模块，延时模块中的电容持续充电只满足复位模块的启动阈值，即可在满足不断电的前提下实现对主控制器的复位并驱动主控制器切换至烧录模式。

在进一步的实施方案中，所述开关电路包括第一开关模块和第二开关模块，所述第一开关模块的一端与供电电源连接，另一端与所述第二开关模块的控制端连接、还与所述主控制器连接；所述第二开关模块与通过所述延时模块与所述供电电源连接。

在进一步的实施方案中，所述第一开关模块包括按键开关和第一电阻，所述按键开关的一端与供电电源连接，另一端与所述第二开关模块的控制端连接、还通过所述第一电阻接地，所述按键开关的另一端还与所述主控制器连接。

在进一步的实施方案中，所述第二开关模块包括第一开关管，当所述第一开关管为N沟道MOS管时：

所述第一开关管的栅极接入所述按键开关与所述第一电阻之间，漏极与所述延时模块连接，源极接地。

本方案采用单个按键开关配合第一开关管，即可实现对复位模块电源端的输入控制，结构简单、操作难度低，成本低廉；同时利用第一开关管配合延时模块执行复位模块的输入电压跌落、回升，来达到切换BOOT脚状态并持续至主控制器进行至少一次复位，电路自主实现电压变化控制，可降低用户操作难度，优化用户体验。

在进一步的实施方案中，所述延时模块包括第二电阻和第一电容；所述第一电容一端与所述供电电源连接、与所述复位模块电源端连接，另一端与所述开关电路连接；所述第二电阻与所述第一电容并联。

本方案在第一开关管与复位模块之间串联第一电容，以及与第一电容并联的第二电阻，在按下按键开关后，第一开关管的漏极通过第二电阻与供电电源连接，进而导通，此时第一电容开始充电，拉低复位模块的电源端电压，驱使复位模块复位；按键开关持续导通，第一电容持续充电，使得复位模块电源端的输入电压上升直至满足启动阈值，如此复位模块完成复位，驱动主控制器恢复工作并进入烧录模式，元器件结构简单、成本低廉，结构巧妙。

在进一步的实施方案中，所述复位模块包括复位芯片，所述复位芯片的电源端接入供电电源与延时模块之间，接地端接地，RESET引脚与所述主控制器连接。

在进一步的实施方案中，还包括保护电阻，所述保护电阻的一端与所述供电电源连接，另一端与所述延时模块连接、与所述复位模块的电源端连接。

在进一步的实施方案中，所述主控制器包括MCU。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种基于单按键的不断电模式切换电路的硬件电路图；

其中：开关电路1，延时模块2，复位模块3，主控制器4；

复位芯片U1，按键开关SW1，第一开关管Q1，第一电阻R1，第二电阻R2，保护电阻R3，第一电容C1。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本实用新型的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制，因为在不脱离本实用新型精神和范围基础上，可以对本实用新型进行许多改变。

本实用新型实施例提供的一种基于单按键的不断电模式切换电路，如图1所示，在本实施例中，包括开关电路1、延时模块2和复位模块3；所述复位模块3电源端与供电电源ARM_3V3连接，输出端与主控制器4连接；所述延时模块2的电源端接入供电电源ARM_3V3与所述开关电路1之间，另一端与所述开关电路1连接；所述开关电路1的一端通过所述延时模块2与供电电源ARM_3V3连接，另一端接地；所述开关电路1还与所述主控制器4连接。

在本实施例中，所述开关电路1包括第一开关模块和第二开关模块，所述第一开关模块的一端与供电电源ARM_3V3连接，另一端与所述第二开关模块的控制端连接、还与所述主控制器4连接；所述第二开关模块与通过所述延时模块2与所述供电电源ARM_3V3连接。

在本实施例中，所述第一开关模块包括按键开关SW1和第一电阻R1，所述按键开关SW1的一端与供电电源ARM_3V3连接，另一端与所述第二开关模块的控制端连接、还通过所述第一电阻R1接地，是按键开关SW1的另一端还与所述主控制器4连接。

在本实施例中，所述第二开关模块包括第一开关管Q1，当所述第一开关管Q1为N沟道MOS管时：

所述第一开关管Q1的栅极接入所述按键开关SW1与所述第一电阻R1之间，漏极与所述延时模块2连接，源极接地。

本实施例采用单个按键开关SW1配合第一开关管Q1，即可实现对复位模块3电源端的输入控制，结构简单、操作难度低，成本低廉；同时利用第一开关管Q1配合延时模块2执行复位模块3的输入电压跌落、回升，来达到切换BOOT脚状态并持续至主控制器4进行至少一次复位，电路自主实现电压变化控制，可降低用户操作难度，优化用户体验。

在本实施例中，所述延时模块2包括第二电阻R2和第一电容C1；所述第一电容C1一端与所述供电电源ARM_3V3连接、与所述复位模块3电源端连接，另一端与所述开关电路1连接；所述第二电阻R2与所述第一电容C1并联。

本实施例在第一开关管Q1与复位模块3之间串联第一电容C1，以及与第一电容C1并联的第二电阻R2，在按下按键开关SW1后，第一开关管Q1的漏极通过第二电阻R2与供电电源ARM_3V3连接，进而导通，此时第一电容C1开始充电，拉低复位模块3的电源端电压，驱使复位模块3复位；按键开关SW1持续导通，第一电容C1持续充电，使得复位模块3电源端的输入电压上升直至满足启动阈值，如此复位模块3完成复位，驱动主控制器4恢复工作并进入烧录模式，元器件结构简单、成本低廉，结构巧妙。

在本实施例中，所述复位模块3包括复位芯片U1，所述复位芯片U1的电源端接入供电电源ARM_3V3与延时模块2之间，接地端接地，RESET引脚与所述主控制器4连接。

在本实施例中，还包括保护电阻R3，所述保护电阻R3的一端与所述供电电源ARM_3V3连接，另一端与所述延时模块2连接、与所述复位模块3的电源端连接。

在本实施例中，所述主控制器4包括但不限于MCU。

在本实施例中，以主控制器4为MCU为例，电路的工作原理如下：

当电路正常工作时，第一开关管Q1不导通，复位芯片U1的电源端VCC处于高电平，其RESET脚输出高电平到MCU中，MCU正常工作。

当用户按下按键开关SW1后，供电电源ARM_3V3通过BOOT脚持续向MCU输出高电平；第一开关管Q1的栅极得电，此时供电电源ARM_3V3通过保护电阻R3、第一电容C1与第一开关管Q1的漏极连接，第一开关管Q1的漏极得电导通。此时第一电容C1开始充电（第一电容C1与第一开关管Q1在这一瞬间的阻抗理论值为0），由于第一电容C1的较大的瞬间充电电流拉低复位芯片U1的电源端VCC电位，使其RESET脚持续输出一段时间的低电平到MCU中，MCU复位。持续按压按键开关SW1，第一电容C1持续充电，复位芯片U1的电源端VCC电位持续上升至启动阈值，其RESET脚输出高电平到MCU中，MCU完成复位并进入到烧录模式。如此，通过持续按压按键开关SW1即可在不断电的情况下对MCU进行BOOT状态切换。

在释放按键开关SW1之后，第一电容C1通过第一电阻R1进行放电，使得第一电容C1处于放完电的状态，以保证第一开关管Q1再次导通时，第一电容C1仍能起瞬间呈现充电的状态。

在本实施例中，第三电阻R3的阻值范围优选为1KΩ以内，用于保证复位芯片U1的带载能力的同时，保证在第一开关管Q1导通时，第一电容C1、第一开关管Q1能将复位芯片U1的VCC脚位电压能拉低至触发复位芯片U1启动复位的阈值。第二电阻R2的阻值远大于第三电阻R3的阻值，优选为1MΩ。

本实用新型实施例基于主控制器4的模式切换需求，在复位模块3与供电电源ARM_3V3之间接入开关模块进行电源控制，以实现对复位时机的手动控制；同时在开关模块与供电电源ARM_3V3之间串联延时模块2，利用电容的储能充电特性，在启动开关模块时通过电容充电拉低复位模块3的电源端电压，使其驱动主控制器4复位；持续驱动开关模块，延时模块2中的电容持续充电只满足复位模块3的启动阈值，即可在满足不断电的前提下实现对主控制器4的复位并驱动主控制器4切换至烧录模式。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于单按键的不断电模式切换电路，其特征在于：包括开关电路、延时模块和复位模块；所述复位模块电源端与供电电源连接，输出端与主控制器连接；所述延时模块的电源端接入供电电源与所述开关电路之间，另一端与所述开关电路连接；所述开关电路的一端通过所述延时模块与供电电源连接，另一端接地；所述开关电路还与所述主控制器连接。

2.如权利要求1所述的一种基于单按键的不断电模式切换电路，其特征在于：所述开关电路包括第一开关模块和第二开关模块，所述第一开关模块的一端与供电电源连接，另一端与所述第二开关模块的控制端连接、还与所述主控制器连接；所述第二开关模块与通过所述延时模块与所述供电电源连接。

3.如权利要求2所述的一种基于单按键的不断电模式切换电路，其特征在于：所述第一开关模块包括按键开关和第一电阻，所述按键开关的一端与供电电源连接，另一端与所述第二开关模块的控制端连接、还通过所述第一电阻接地，所述按键开关的另一端还与所述主控制器连接。

4.如权利要求3所述的一种基于单按键的不断电模式切换电路，其特征在于，所述第二开关模块包括第一开关管，当所述第一开关管为N沟道MOS管时：

所述第一开关管的栅极接入所述按键开关与所述第一电阻之间，漏极与所述延时模块连接，源极接地。

5.如权利要求1所述的一种基于单按键的不断电模式切换电路，其特征在于：所述延时模块包括第二电阻和第一电容；所述第一电容一端与所述供电电源连接、与所述复位模块电源端连接，另一端与所述开关电路连接；所述第二电阻与所述第一电容并联。

6.如权利要求1所述的一种基于单按键的不断电模式切换电路，其特征在于：所述复位模块包括复位芯片，所述复位芯片的电源端接入供电电源与延时模块之间，接地端接地，RESET引脚与所述主控制器连接。

7.如权利要求1所述的一种基于单按键的不断电模式切换电路，其特征在于：还包括保护电阻，所述保护电阻的一端与所述供电电源连接，另一端与所述延时模块连接、与所述复位模块的电源端连接。

8.如权利要求4所述的一种基于单按键的不断电模式切换电路，其特征在于：所述主控制器包括MCU。