一键开关电路,短按开机,长按关机

主要工作流程:

1.分别用三极管Q1、Q2控制P-MOS管Q3的通断。

2.Q1控制Q2的通断。

3.Q1、Q2的基极分别接一个启动电容C1、C2。 任一时刻按下开关S时,电源VCC都会对C1、C2进行充电,容值越大充电越慢。C1充满时Q1导通,Q1导通时,Q2会强制截止,Q2截止时,Q3也截止。C2充满时,Q2导通,Q2导通Q3就导通。

4.当C1远大于C2时,结果就时短按开,长按关,一直长按先开后关。

注意:PMOS管的特性,由于结电容的存在,上电瞬间,GS间电压不可能突变,此时的PMOS相当于一个三极管,且处于超级放大状态。也就是导通了!!!等结电容充满电后,PMOS才会关闭。如果输入电流很大,并且后端有一个ESR很小的电容,那么这个电容在这个瞬间就充满了,这个电容就会让这个电路整体导通了。

具体现象是:重新上电瞬间电路自行导通了,关机,关机后开机又能正常工作。

解决办法:

1.解决结电容,使用更小的上拉电阻。

2.解决后端电容,直接去掉(MOS管电阻都很小,放前端也行),或者给后端电容串联个电阻来增加充电时间,或者用更大的电容来加大充电时间。

3.增加后端功率,快速口吸收这瞬间的浪涌

4.加大C2,让它的充电时间大于PMOS的导通瞬间来跳过这个浪涌

电路仿真地址:

https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWEAmB0FksgHGAbAOyRHLKR4gKTiXUICmAtGGAFAAmIALF9uDyADMCZPy4pwAOS5heHFJD6zxw0colhps7KwBOCpQLJ9kBUdTLw4egyjO3VUBVcg3kXC-cFk758PBtHdUdUCgsXV30RJTBRaPA8amouIgD9LjxxUO5MoREnSytWAGMUD18y6kck2CsIGFJsYg9sLgQ8QSJBPHNatlKZCmzBvL8waGwmAihYFO88MABOOEEwQUhMaZg4fpACfNJxfdFqmatFi8ur68WznBFFxMgPZDxsbvztjdYAZ1tHoTPEAA6gQAAuugArvRWGChD5TCcDvZQTMwE0CCkCARFt5cPhBDNGsRBI9cQhFjICJ1-NR2PQAGYAQ0hABswbDuADsvFsqjGFxoIsRHg3jjkOtyGAkNs5q8lis1htiLSQPTmWyOQB3SoVYwVVw6kLYPiOaqsI0HdrcfAoa2Gm1Da0ZLL2i05V0ULjct063n2eLmnU8QziEModxQd3hw4gTIWSMO-XcxRiKNGoEA+Ig93xFhxHDAsK5xaidx0Qvl9Nx8pZws5nX6kLlIO6s35Vvt0QjVs9-Iu0bVgeOQOfXOFxzxweuABKNdBFCnjG8TmSdFXMwQ7qntqnOfwoneJyBR8HonVLPZjFZ9E49VXsDYOuOg9P5v0b5PK9joNcAAcUBNIRWgcED73-QC+BGfURnA1gAJwKDeFscM4KNBEvB8QQQKTIDwwpbtkIdAjdRI8NcNNEDvCqHD3UQx1gLDW0HWwpiKFYu1iyNEDhltPlWAAcxQppbAwPwk1TDiYOYujU2guSiPHJRS0oStygkyiskksdnwOSNTx-d0X0nFsxwQvCRJgkS0OE8IkL4CjuBEnowxEh0XKc6gp14JJt3KWNvLc1hOi8-zIxfWMbJ3AQ9y4+dwAIRcwvEVwGT2IF8FChcqkJcYkEwB0iHETL0uKlTiMLJZRCK8ByqUhIK2U8xWBkJBsG5fSAVOGAIHqaBpTRGVYF6SB8urdr2PyN8dJACaI3EAzE1YAB7WaaycDwLnAaBUDOeBFkS9pdosNbBBW4F1rXLaYFWY7ajgA68COsbRFuM7Vo6S7uEgLb1Pun7Dp6JAyzjQkzuwtaADFwP+jY9ogZgQAAYTYIA

### 单片机实现一键开关机电路设计方案 #### 设计概述 单片机实现的一键开关机电路通常由按键、MOS管、三极管以及单片机构成。其核心原理是利用按键触发信号,通过单片机控制外部元件的状态来完成设备的开/关操作[^3]。 #### 控制流程描述 当按下按键时,三极管 Q1 导通,使得单片机获得供电并复位进入工作状态。随后,单片机会检测按键输入 K-IN 是否处于低电平。如果是,则单片机输出端口 K-OUT 输出高电平,使另一只三极管 Q2 导通,从而模拟按键按的效果。此时 LED 指示灯点亮,表示系统已启动完毕。 在运行过程中,如果再次按下按键超过一定时间(例如 1 秒),单片机将识别为关机指令,并将 K-OUT 设置为低电平,切断 Q2 的导通路径。LED 熄灭后,释放按键会使 Q1 截止,最终导致单片机失去供电而关闭。 以下是基于上述逻辑的一个典型硬件连接方式: ```plaintext +-------------------+ | | | PMOS (Q2) |-----> 板载电源供应 (+Vcc) | | +-------+-----------+ | v R_pullup | v +---------+ | G| | Single-|---> K_OUT (GPIO Pin of MCU) | Chip |---> K_IN (Input GPIO Pin with Pull-up Resistor) | S| +---------+ | v GND ``` 其中 `R_pullup` 是用于上拉 K-IN 输入引脚的电阻;PMOS 负责切换主电源供给线路。 #### 关于零功耗待机功能 为了达到真正的零功耗待机效果,在实际应用中可结合光耦隔离技术或者专用芯片进一步优化设计。比如采用 CD4013 构建双稳态触发电路作为辅助部分,能够有效减少静态电流消耗[^4]。 #### 示例代码片段 下面给出一段针对 PIC16F84A 微控制器编写的基础 C 语言伪码,展示如何判断按键动作及时序管理: ```c #include <pic.h> #define DELAY_TIME_MS 1000 // 定义延时时为一秒 void main() { TRISB = 0b00000001; // 配置 RB0 为输入模式,其余皆设为输出. while(1){ if(PORTBbits.RB0 == 0){ // 如果检测到按钮被按下... delay_ms(DELAY_TIME_MS); // 延迟一段时间 if(PORTBbits.RB0 == 0 && !is_power_on()){ turn_on_system(); // 执行开机命令 }else if(is_long_press()){ turn_off_system(); // 否则执行关机命令 } } } } ``` 注意以上仅为示意性质的功能框架,具体实现需依据所选用型号调整寄存器配置及相关参数设置。
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