一個零功耗待機(jī)的單片機(jī)供電電路圖講解

作為一個在電子行業(yè)工作的朋友，和單片機(jī)打交道的時間一定比和自己老婆打交道的時間都多。單片因其穩(wěn)定簡便而經(jīng)久不衰，但是大家在應(yīng)用單片機(jī)時始終在為一個事情煩惱，那就是好多產(chǎn)品都對功耗都是有強(qiáng)烈的管控，要求越小越好甚至0功耗。因?yàn)閱纹瑱C(jī)的一些產(chǎn)品背景是供電電池非常小的，此時必須考慮功耗問題。

基于以上的功耗問題，各家都在努力做出改變，比如單片機(jī) 廠家，一直在致力于將單片的待機(jī)功耗設(shè)計(jì)的更低，因此現(xiàn)在的單片機(jī)待機(jī)功耗基本都是微安級別?？蛻舻挠肋h(yuǎn)滿足不了，當(dāng)有微安級單片機(jī)出現(xiàn)時，客戶又想要更低功耗的，因此又有極少數(shù)的廠家設(shè)計(jì)出了nA級的睡眠待機(jī)功耗的單片機(jī)，但成本非常高，這時又有一個問題，那就是客戶還要求低成本。因此在單片機(jī)功耗設(shè)計(jì)這一塊挑戰(zhàn)很大。

今天給大家介紹一個別出心裁的辦法非常簡單又非常低成本的降低單片機(jī)待機(jī)功耗的辦法，下面是設(shè)計(jì)電路圖。

上圖即為一個零功耗待機(jī)的單片機(jī)供電電路圖，此電路圖中，三極管Q2和三極管Q3控制整個單片機(jī)的供電。單片機(jī)的引腳也調(diào)用了兩個用來組合控制。其中IO1引腳用來檢測開機(jī)按鍵，以用來喚醒單片機(jī)正常工作，另一個單片機(jī)IO口IO2的作用是當(dāng)IO1口喚醒單片機(jī)以后，立即輸出一個高電平，達(dá)到自鎖的效果，此時松開按鈕，單片機(jī)也是正常工作。而按鈕還可以執(zhí)行其他功能，電阻R6是將空閑時開關(guān)電平固定為高電平。

下面具體分析此電路的啟動過程：

當(dāng)我們需要單片機(jī)工作時，第一步，圖中紅色1，按下按鈕，第二步，圖中紅色數(shù)字2，VCC的電經(jīng)過電阻R4,三極管Q2的eb極電阻R5,二極管D1以及開關(guān)S1，流向GND，此時流過三極管基極的電流驅(qū)動打開整個三極管Q2,因此VCC向單片機(jī)供電。第三步，單片機(jī)IO1的電經(jīng)二極管D2,開關(guān)S1流向GND,此時單片機(jī)會檢測到IO1被拉低，判斷有開關(guān)按鈕按下，立即執(zhí)行圖中紅色第四步，IO2引腳輸出高電平，經(jīng)電阻R7三極管 be極流向GND，驅(qū)動打開三極管Q3,當(dāng)三極管Q3被打開以后，三極管Q2就會被一直拉地，持續(xù)為單片機(jī)供電。即便開關(guān)按鈕松開也沒有關(guān)系。

下圖為單片機(jī)待機(jī)時的電路狀態(tài)

當(dāng)單片機(jī)接到待機(jī)命令之后，IO2口就會輸出低電平，此時三極管Q3會立即因?yàn)闆]有驅(qū)動電流而截止，連鎖反應(yīng)，三極管Q3也會因此截止，至此單片機(jī)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，整個VCC完全斷開，進(jìn)入零功耗狀態(tài)。

這個電路中，三極管Q1是為MCU工作時供電主力開關(guān)，二極管D1的主要作用是防止自鎖形成后單片機(jī)IO1口被強(qiáng)拉到低電平，假設(shè)無二極管D1,那么IO1的電平就會經(jīng)三極管Q3下地，變成長低。此時多功能按鈕就會失效。二極管D2的主要作用是防止待機(jī)時，電經(jīng)過電阻R4，電阻R5，二極管D1,進(jìn)入單片機(jī)，造成功耗浪費(fèi)。