單片機(jī)一鍵開關(guān)機(jī)電路的四種方案

一鍵開關(guān)電路

方案一、

先上一個(gè)低功耗的一鍵開關(guān)機(jī)電路，該電路的特點(diǎn)是關(guān)閉時(shí)所有三極管全部幾乎不耗電。

原理很簡(jiǎn)單：

利用Q10的輸出與輸入狀態(tài)相反（非門）特性和電容的電流累積特性。剛上電時(shí)Q6和Q10的發(fā)射結(jié)均被10K電阻短路所以Q6和Q10均相同，此時(shí)實(shí)測(cè)電流消耗電流僅為0.1uA，L_out輸出高，H_out輸出低。此時(shí)C3通過(guò)R22緩慢充電等于最終VCC電壓，當(dāng)按下S3后C3通過(guò)R26給Q10基極電流，Q10迅速用水，Q6也因此水，H_out等于高電平，當(dāng)C3放電到Q10be結(jié)壓降0.7V左右時(shí)C3不再放電，此時(shí)若按鍵彈開C3將進(jìn)一步放電到Q10的串聯(lián)壓降0.3V左右，當(dāng)再次按下S3，Q10即立即。
該電路可以完美解決按鍵開關(guān)和長(zhǎng)按按鍵跳檔發(fā)生的問(wèn)題，開關(guān)狀態(tài)跳轉(zhuǎn)只在按鍵接觸的瞬間，之后就扁平了按鍵存在接近或長(zhǎng)按按鍵的情況開關(guān)狀態(tài)不會(huì)受到影響。這是因?yàn)镽22的電阻很大（相對(duì)R23,R26,R25)當(dāng)C3電容的電壓穩(wěn)定后，R22遠(yuǎn)會(huì)改變Q10的開關(guān)狀態(tài)， R22要能改變Q10的狀態(tài)必須要等S3彈開后C3將流過(guò)R22的小電流累積儲(chǔ)存，之后再通過(guò)S3的瞬間接觸快速大電流釋放從而改變Q10的狀態(tài)。

非低功耗的三極管一鍵開關(guān)機(jī)電路：

該電路的原型來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)，參數(shù)有調(diào)整，原理和第一個(gè)低功耗電路類似在此不再贅述。電路都深入了解之后再看本帖的主題一鍵三檔電路：

這個(gè)電路實(shí)際上就是本帖前兩個(gè)電路的融合，可以實(shí)現(xiàn)低功耗功耗和1檔、2檔、關(guān)機(jī)等3個(gè)檔位。上電之初由于Q1、Q4、Q5的結(jié)都并聯(lián)了電阻，所有三極管都需電路因此低功耗，C3開始充電到VCC電壓。按下當(dāng)S1后，Q5水，同時(shí)Q1也因此水渠，L_out1堰塞低水位Q4堰—>Q3堰塞、Q2堰塞，C3排水為0.3V(Q5的堰塞壓降）左右。再次按下S1，Q5堰塞湖L_out1高水位—>Q2堰塞堰，Q4堰塞L_out2輸出低電平，由于R4和C1的延遲作用Q3會(huì)延遲灌溉，可以保證Q2完全充足后Q3基極才會(huì)為低電平，因此Q2，Q3都不會(huì)灌溉。當(dāng)再次按下S1，Q5時(shí)由信號(hào)達(dá)到緩沖器L_out1再次低電平—>Q2阻塞（同時(shí)Q4中斷），Q3阻塞延遲—>Q1輸出，電路輸出進(jìn)入狀態(tài)。

方案二、

其中所用的一鍵開關(guān)機(jī)電路分析如下：

電路過(guò)程如下：

A、按鍵瞬間，Q2、Q1導(dǎo)通，7805輸入電壓在8.9V左右，7805工作，輸出5V電壓給單片機(jī)供電。

B、單片機(jī)工作后，將最先進(jìn)行IO口初始化，IO1設(shè)為輸入狀態(tài)，啟用內(nèi)部上拉；IO2設(shè)為輸出狀態(tài)，輸出高電平。接下來(lái)Q2、Q3通導(dǎo)，LED1發(fā)光，7805能夠正常工作，單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。

C、當(dāng)按鍵再次按下時(shí)，檢測(cè)IO1電平為低電平，單片機(jī)可以通過(guò)使IO2輸出低電平，Q2、Q3不導(dǎo)通，此時(shí)7805輸入電壓幾乎為0，單片機(jī)不工作，系統(tǒng)關(guān)閉。

方案三、

電路圖

原理很簡(jiǎn)單，Q1、Q2組成雙電路。由于C1的作用，上電的時(shí)候Q1先導(dǎo)通，Q2先導(dǎo)通，如果沒(méi)有按下按鈕，電路將維持這個(gè)狀態(tài)。Q3為P溝道增強(qiáng)型MOS管，因?yàn)镼2本身，Q3也同樣，系統(tǒng)得不到電源。

此時(shí)Q1的集電極為低電平0.3V左右，C1上的電壓也為0.3V左右，當(dāng)按下按鍵S1后，Q1基極被C1拉到0.3V，迅速。Q2開始導(dǎo)通，電路的狀態(tài)發(fā)生跳躍，Q2導(dǎo)通以后將Q3的門極拉到低電位，Q3導(dǎo)通，電源通過(guò)Q3給系統(tǒng)供電。

Q2導(dǎo)通后，C1通過(guò)R1、R4充電，電壓上升到1V左右，此時(shí)再次按下按鍵，C1的電壓加到Q1基極，Q1導(dǎo)通，Q1集電極為低電平，通過(guò)R3強(qiáng)迫Q2起始，Q3也起始，系統(tǒng)關(guān)閉。整個(gè)開關(guān)機(jī)的過(guò)程就是這樣。

如果要求該電路的靜態(tài)功耗低，可以全部采用MOS管，成本要高點(diǎn)，電路如下圖，原理都是一樣的，雙倍電路，就不分析了。

方案四、

電路

單鍵實(shí)現(xiàn)單片機(jī)開關(guān)機(jī)

1、控制流程，按下按鍵，Q1導(dǎo)通。單片機(jī)通電復(fù)位，進(jìn)入工作。
2、檢測(cè)K-IN是否為低電平，否不處理。是單片機(jī)輸出K-OUT為高電平，Q2導(dǎo)通，旁通長(zhǎng)按。LED背光亮。3、放開按鍵，K-IN經(jīng)過(guò)上拉電阻，為高電平。單片機(jī)可以正常工作。
4、在工作期間，按鍵按下，K-IN為低電平，單片機(jī)檢測(cè)到長(zhǎng)按1，K-OUT輸出低電平，Q2右邊。LED滑塊。放開按鈕，Q1右邊，單片機(jī)斷電。
5、通過(guò)軟件處理，可以實(shí)現(xiàn)短按開機(jī)、長(zhǎng)按關(guān)機(jī)。
單片機(jī)用PIC16F84A，通過(guò)簡(jiǎn)單的程序演示，驗(yàn)證此電路的吸聲。
此電路如果這樣用，是說(shuō)明不出它的優(yōu)點(diǎn)，用途開關(guān)電源控制，控制光耦?？梢詫?shí)現(xiàn)關(guān)斷電原，實(shí)現(xiàn)零功耗。有些打印機(jī)上就是用這種電路。

方案四：下面是用CD4013構(gòu)建的電路

CD4013電路關(guān)斷時(shí)已經(jīng)把后面電路關(guān)斷了，而4013本身的電源不需要關(guān)斷，COMS電路靜態(tài)工作電流極少，1uA以下，可以忽略不計(jì)。
用4013的電路對(duì)電源范圍適用廣，3~18V都沒(méi)問(wèn)題，電路唯一需要調(diào)整的就是根據(jù)電源電壓和負(fù)載電流適當(dāng)更改R1的值。
開關(guān)管也可以用MOSFET，效果更佳。

一、繼電器方式：

1、ON按下之前，電容C1充電電壓到達(dá)5V，三極管Q1工作，Q2不工作，繼電器也不工作，無(wú)輸出；

2、ON按鍵，Q2開始工作，繼電器工作，RL1線路切換，Power OUT輸出電壓，系統(tǒng)電源啟動(dòng)，啟動(dòng)后A輸出高電平，D3燈常亮，A點(diǎn)電壓高來(lái)維持Q1、Q2工作保證繼電器一直工作狀態(tài)；

3、OFF按下時(shí)，Q1不工作，Q2不工作，C1開關(guān)，繼電器斷開，樹派莓強(qiáng)制斷電；

4、另一種情況，當(dāng)軟OFF按下時(shí)，由于A一直輸出高，所以B口檢測(cè)到電平變化是由低變高，告訴系統(tǒng)要執(zhí)行關(guān)機(jī)操作，系統(tǒng)關(guān)機(jī)后A輸出低，Q1，Q2所需要的工作電平有C1來(lái)提供，等C1放電結(jié)束后，Q1，Q2不工作，繼電器斷開，系統(tǒng)斷電。

二、PMOS方式：

1、K1按下之前，Q1斷開，電源無(wú)輸出；

2、按下K1，B點(diǎn)電壓拉低，Q1導(dǎo)通，Power_out有電壓輸出，后面的系統(tǒng)來(lái)控制POWER_ON/PFF輸出高電平，Q2導(dǎo)通，則B點(diǎn)為低，Q1一直導(dǎo)通工作；

3、POWER_CHECK檢測(cè)到電平一直是高電平，說(shuō)明Q1一直是導(dǎo)通的，電源開關(guān)正常工作；

4、當(dāng)再次按下K1時(shí)，POWER_CHCK為低電平，系統(tǒng)檢測(cè)到電平的變化后，只需將POWER_ON/OFF輸出為低電平，則Q2關(guān)斷；

5、初始化K1后，B點(diǎn)電壓為高，Q1關(guān)斷，系統(tǒng)斷電。

三、與非門加繼電器方式：

1、由于4管腳處接的是上拉電阻，所以4出為高水平；

2、建設(shè)5處為低，則6處輸出高，Q1不工作，A、B斷開，1、2管腳為高，則3為低一直保持5腳為低；

3、K1按下，則5腳變成高，6腳位低，Q1工作，AB導(dǎo)通，1、2管腳為低，則3為高一直保持5腳位高，繼電器保證一直工作；

4、再次按下K1時(shí)，5腳變?yōu)榈碗娖剑?腳為高，Q1不起作用，1、2腳為高，3腳為低；

5、其中的R5、C2構(gòu)成了按鍵的RC延遲電路，時(shí)間為1/RC。

四、雙穩(wěn)態(tài)電路：

1、Q2，Q3組成雙電路。由于C1的作用，上電時(shí)給C1充電，所以Q2的基級(jí)（D點(diǎn)）會(huì)首先變成高，Q2先導(dǎo)通，Q3單獨(dú)，Q1不導(dǎo)通， VCC_OUT輸出0V；

2、Q2導(dǎo)通此時(shí)集電級(jí)（C點(diǎn)）的電壓為低電平大約0.3V左右，C1上的電壓也為0.3V左右；

3、當(dāng)按下K1后，Q2的基級(jí)（D點(diǎn)）電壓被C1拉到0.3V，Q2迅速初始化，Q3開始導(dǎo)通，電路的狀態(tài)反生翻轉(zhuǎn)，Q3導(dǎo)通后Q1的門級(jí)（B）點(diǎn)）拉至低電位，Q1導(dǎo)通，VCC_OUT輸出5V；

4、Q3導(dǎo)通后，C1通過(guò)R1，R3充電，電壓上升到1V（0.3v+0.7v）左右即F點(diǎn)電壓；

5、此時(shí)再次按下K1，C1的電壓加到Q2的基級(jí)（D點(diǎn)），Q2導(dǎo)通，Q2的集電級(jí)（C點(diǎn)）為低電平0.3V左右，通過(guò)R4強(qiáng)迫Q3初始化， Q1也同樣，系統(tǒng)關(guān)閉。