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    优博重庆时时彩: 一种单片机系统的电源控制电路.pdf

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    一种 单片机 系统 电源 控制电路
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    摘要
    申请专利号:

    CN201611032080.4

    申请日:

    2016.11.22

    公开号:

    CN106484064A

    公开日:

    2017.03.08

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06F 1/26申请日:20161122|||公开
    IPC分类号: G06F1/26; G06F1/24 主分类号: G06F1/26
    申请人: 深圳市长龙铁路电子工程有限公司
    发明人: 李权; 张州平; 薛保建; 吴法利; 孙建国; 孙长文; 张令; 张艳玲; 房丽; 罗剑波; 凌玉珊; 吴江涛; 王川; 张玲雨; 刘立军; 鲁晓明; 蔡玲娟; 李志勇; 任翔; 刘涛; 牛意坚; 王强; 周波; 张洲初; 林世春; 周坤; 丁宇农; 刘军; 邓勋权; 杨奋华; 杜敏; 路明; 李大军; 何政; 刘丹; 林浩信; 刘娟; 赖志全; 董勃; 江鲁瑜; 张骊; 王勇; 王慧生; 崔宽; 罗翔; 罗辉; 夏坤; 郑燕飞; 刘明亮; 卢笛; 吴雪梅; 房甜甜; 牛甜甜; 逍遥; 唐武; 王长征; 李东升; 陈冰; 武勇; 王玉; 陈耀; 吴江蓉
    地址: 518000 广东省深圳市福田区燕南路405栋东座四层
    优先权:
    专利代理机构: 深圳市兴科达知识产权代理有限公司 44260 代理人: 杜启刚
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201611032080.4

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.04.19|||2017.03.08

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种单片机系统的电源控制电路,包括电源输入端、电源输出端、复位芯片、按键、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第五MOS管,第四MOS管的源极接电源输入端,漏极接电源输出端;第二MOS管的漏极接第四MOS管的栅极,源极通过按键接地,并接复位芯片的检测端,栅极通过第二电阻接电源输入端;第五MOS管的漏极接第四MOS管的栅极,源极接第三MOS管的漏极,栅极通过第四电阻接电源输出端;第三MOS管的源极接地,栅极接第二MOS管的栅极;第四MOS管的栅极通过第三电阻接电源输入端。本发明的电源控制电路结构简单、体积较小、成本较低。

    权利要求书

    1.一种单片机系统的电源控制电路,包括电源输入端和电源输出端,其特征在于,包括
    复位芯片、按键、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第五MOS管,第二MOS管、第三MOS管和
    第五MOS管是NMOS管,第四MOS管是PMOS管;第四MOS管的源极接电源输入端,漏极接电源输
    出端;第二MOS管的漏极接第四MOS管的栅极,源极通过按键接地,并接复位芯片的检测端,
    栅极通过第二电阻接电源输入端;第五MOS管的漏极接第四MOS管的栅极,源极接第三MOS管
    的漏极,栅极通过第四电阻接电源输出端;第三MOS管的源极接地,栅极接第二MOS管的栅
    极;第四MOS管的栅极通过第三电阻接电源输入端。
    2.根据权利要求1所述的电源控制电路,其特征在于,包括第一MOS管和按键状态检测
    端,第一MOS管是NMOS管;第一MOS管的漏极接按键状态检测端,源极接地,栅极接第二MOS管
    的源极。
    3.根据权利要求2所述的电源控制电路,其特征在于,包括第二电容和第一电阻,第二
    电容与按键并接,第一电阻接在第二MOS管的源极与电源输入端之间。
    4.根据权利要求1所述的电源控制电路,其特征在于,包括断电控制端,断电控制端接
    第五MOS管的栅极。
    5.根据权利要求1所述的电源控制电路,其特征在于,包括二极管,二极管的阳极接第
    四MOS管的栅极,阴极接第二MOS管的漏极。
    6.根据权利要求1所述的电源控制电路,其特征在于,第二MOS管的栅极和第三MOS管的
    栅极接复位芯片的输出端;上电状态下,长按按键到设定时间时,复位芯片的输出端输出低
    电平,第二MOS管和第三MOS管关断,进而第四MOS管和第五MOS管关断。

    说明书

    一种单片机系统的电源控制电路

    [技术领域]

    本发明涉及电源控制电路,尤其涉及一种单片机系统的电源控制电路。

    [背景技术]

    目前单片机系统广泛使用,相当一部分应用场景需要控制电路能够预测并控制断
    电时机,以便进行保存数据、提醒用户等必要操作。

    单片机系统的电源控制电路一般采用机械控制或专用集成电路控制?;悼刂仆?br />过机械开关(例如船型开关)直接控制电源通断,专用集成电路控制通过电源管理芯片或专
    用控制器芯片控制系统上、断电?;悼刂乒δ艿ヒ?,只能用于控制电源,不能被后级电路
    复用;专用集成电路控制电路复杂;成本高;需要占用I2C、SPI等系统接口资源。

    体积敏感型的单片机系统无法放置多个按键开关去实现电源控制、用户按键、手
    动复位等功能,成本敏感型的单片机系统无法承受专用电源管理集成电路的高成本。

    [发明内容]

    本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、体积小、成本低的单片机系统的
    电源控制电路。

    为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是,一种单片机系统的电源控制
    电路,包括电源输入端、电源输出端、复位芯片、按键、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和
    第五MOS管,第二MOS管、第三MOS管和第五MOS管是NMOS管,第四MOS管是PMOS管;第四MOS管
    的源极接电源输入端,漏极接电源输出端;第二MOS管的漏极接第四MOS管的栅极,源极通过
    按键接地,并接复位芯片的检测端,栅极通过第二电阻接电源输入端;第五MOS管的漏极接
    第四MOS管的栅极,源极接第三MOS管的漏极,栅极通过第四电阻接电源输出端;第三MOS管
    的源极接地,栅极接第二MOS管的栅极;第四MOS管的栅极通过第三电阻接电源输入端。

    以上所述的电源控制电路,包括第一MOS管和按键状态检测端,第一MOS管是NMOS
    管;第一MOS管的漏极接按键状态检测端,源极接地,栅极接第二MOS管的源极。

    以上所述的电源控制电路,包括第二电容和第一电阻,第二电容与按键并接,第一
    电阻接在第二MOS管的源极与电源输入端之间。

    以上所述的电源控制电路,包括断电控制端,断电控制端接第五MOS管的栅极。

    以上所述的电源控制电路,包括二极管,二极管的阳极接第四MOS管的栅极,阴极
    接第二MOS管的漏极。

    以上所述的电源控制电路,第二MOS管的栅极和第三MOS管的栅极接复位芯片的输
    出端;上电状态下,长按按键到设定时间时,复位芯片的输出端输出低电平,第二MOS管和第
    三MOS管关断,进而第四MOS管和第五MOS管关断。

    本发明的电源控制电路结构简单、体积较小、成本较低。

    [附图说明]

    下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

    图1是本发明实施例单片机系统的电源控制电路的原理框图。

    图1电路的端口说明:

    Vsource:电源输入

    Vload:电源输出

    uP_Detect:后级电路通过uP_Detect检测系统按键SW1的状态,检测到uP_Detect
    为低电平时,表示按键处于释放状态,否则按键处于按下状态;

    uP_Control:后级电路通过uP_Control控制后级电源Vload的状态,拉低uP_
    Control使后级电源Vload断电,拉高使后级电源Vload保持上电。

    [具体实施方式]

    本发明实施例单片机系统的电源控制电路如图1所示,包括电源输入端Vsource、
    电源输出端Vload、断电控制端uP_Control、系统按键SW1状态检测端uP_Detect、复位芯片
    U1、系统按键SW1、二极管D1、MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4和MOS管Q5,MOS管Q1、MOS
    管Q2、MOS管Q3和MOS管Q5是NMOS管,MOS管Q4是PMOS管。系统按键SW1是轻触开关,复位芯片
    U1是芯片STM6519。

    MOS管Q4的源极接电源输入端Vsource,漏极接电源输出端Vload。

    MOS管Q2的漏极通过二极管D1接MOS管Q4的栅极,二极管D1的阳极接MOS管Q4的栅
    极,阴极接MOS管Q2的漏极。

    MOS管Q2的源极通过系统按键SW1接地,并接复位芯片U1的检测端nSR,栅极通过电
    阻R2接电源输入端Vsource。

    MOS管Q5的漏极接MOS管Q4的栅极,源极接MOS管Q3的漏极,栅极通过电阻R4接电源
    输出端Vload。

    MOS管Q3的源极接地,栅极接MOS管Q2的栅极。MOS管Q4的栅极通过电阻R3接电源输
    入端Vsource。

    MOS管Q2的栅极和MOS管Q3的栅极接复位芯片U1的输出端nRST。

    电容C2与系统按键SW1并接,电阻R1接在MOS管Q2的源极与电源输入端Vsource之
    间。

    MOS管Q1的漏极接系统按键SW1状态检测端uP_Detect,源极接地,栅极接MOS管Q2
    的源极。

    断电控制端uP_Control接MOS管Q5的栅极。

    本发明实施例单片机系统的电源控制电路的工作过程如下:

    上电流程:断电状态下,用户按下系统按键SW1触发上电流程。动作过程如下:断电
    状态下,MOS管Q2、MOS管Q4、MOS管Q5处于截止状态,MOS管Q1、MOS管Q3处于导通状态,按下系
    统按键SW1,MOS管Q2源极被下拉到地,使MOS管Q2导通。MOS管Q4的栅极转为低电平,MOS管Q4
    导通,使后级电源Vload上电。后级电源Vload上电后,拉高了MOS管Q5栅极的电平,使MOS管
    Q5导通。MOS管Q5导通下拉MOS管Q4栅极到地,保持MOS管Q4处于导通状态。此时无论系统按
    键SW1处于何种状态,MOS管Q4状态都不会改变,即后级电源Vload始终处于上电状态。整个
    过程用时极短(纳秒级),响应速度极快,实现断电状态短按上电并保持的功能。

    用户按键流程:上电状态下,用户按下系统按键SW1触发用户按键流程,动作过程
    如下:上电状态下,MOS管Q1、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5处于导通状态,MOS管Q2处于截止状
    态,按下系统按键SW1,MOS管Q1的栅极和MOS管Q2源极被下拉到地,使MOS管Q1截止、MOS管Q2
    导通,进而使MOS管Q4导通,由于MOS管Q4已经处于导通状态,所以此过程并不能影响后级电
    源Vload的状态,但MOS管Q1的截止将uP_Detect与地断开直到按键释放,后级电路通过检测
    uP_Detect的电平状态即可检测按键状态,实现上电状态时系统按键SW1作为用户按键的功
    能;

    正常断电流程:上电状态下,系统后级电路拉低uP_Control的电平,触发正常断电
    流程。动作过程如下:上电状态下,MOS管Q1、MOS管Q3、MOS管Q4、MOS管Q5处于导通状态,MOS
    管Q2处于截止状态,系统按键SW1处于释放状态,后级电路拉低uP_Control的电平,使MOS管
    Q5截止,MOS管Q4的栅极电平被拉高,使MOS管Q4截止,后级电源Vload立即断电,实现后级电
    路控制断电的功能;

    强制断电流程:上电状态下,持续按下系统按键SW1特定时长(最短持续时间由芯
    片U1的型号决定),触发强制断电流程。动作过程如下:上电状态下,MOS管Q1、MOS管Q3、MOS
    管Q4、MOS管Q5处于导通状态,MOS管Q2处于截止状态,持续按下系统按键SW1,MOS管Q2导通,
    STM6519的检测端nSR被持续拉低,当时长达到设定值时,STM6519输出端nRST输出低电平,
    MOS管Q2、MOS管Q3的栅极同时被拉低,使MOS管Q2、MOS管Q3截止,进而使MOS管Q4、MOS管Q5截
    止,后级电源Vload断电,实现上电状态长按强制断电功能;

    按键去抖动流程:由于系统按键SW1按下是直接接地,按键按下后的短时异常释放
    被视为按键抖动,将触发按键去抖动流程,动作过程如下:当系统按键SW1处于按下状态时,
    如果异常释放,C2通过R1进行充电,MOS管Q1栅极电压逐渐上升,在达到导通阈值电压之前,
    如果异常释放消除,MOS管Q1栅极立即被拉低,此过程中MOS管Q1始终保持截止状态,后级电
    路不会检测到按键的异常释放,实现按键去抖动的功能。

    本发明以上实施例使用轻触开关作为系统按键,使用低导通电阻P沟道MOSFET作
    为电源控制开关,使用ST公司复位芯片STM6519检测按键长按,使用多个N沟道MOSFET和电
    阻通过特定的连接方式组成控制逻辑电路,实现断电状态短按上电、上电状态长按断电、上
    电状态用户按键、后级电路控制电源断电等功能。在按键位置并接电容器可实现按键去抖
    动功能。当STM6519的检测端nSR(第3引脚)检测到特定时长(最短持续时间由STM6519子型
    号决定)的连续低电平信号时,立即将输出端nRST(第1引脚)下拉到地,并持续直到检测端
    nSR的低电平撤销,利用此特性,可使用STM6519检测按键长按,并在长按时间达到设定值时
    断开系统电源。

    本发明以上实施例使用轻触开关、复位芯片和简单外围电路即可实现电源上电、
    用户按键、强制断电,后级单片机系统可检测按键状态,根据运行状态自主决定电源保持或
    断电,成本低、体积小、功能齐备。

    关于本文
    本文标题:一种单片机系统的电源控制电路.pdf
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