今天給大家講解一款廣泛應(yīng)用于智能硬件產(chǎn)品中的一鍵開關(guān)機(jī)電路,。首先,，我們先定義需要實(shí)現(xiàn)的功能：長(zhǎng)按開機(jī)、長(zhǎng)按關(guān)機(jī),、短按功能切換,。接下來我們就對(duì)照如下電路圖做詳細(xì)講解吧。

如圖1所示,，PMOS Q1用來控制系統(tǒng)電源的通斷,，開關(guān)S1模擬用戶按鍵，開關(guān)S2模擬單片機(jī)GPIO輸出高低電平,，NMOS Q2用來維持Q1的通斷,，LED1為系統(tǒng)啟動(dòng)提示燈，NMOS Q3協(xié)同S1完成短按功能的切換,。

圖1 一鍵開關(guān)機(jī)電路仿真示意圖

一,、長(zhǎng)按開機(jī)

在按鍵S1閉合之前，Q1的柵源極電壓都為3.8V,，Vgs=0,，Q1關(guān)斷，系統(tǒng)電源U1未使能,。當(dāng)按下按鍵S1按下后,，將會(huì)形成如下圖2紅色箭頭的通路，此時(shí)Vgs=-2.31V,，Q1導(dǎo)通,，，系統(tǒng)電源U1使能上電,，給MCU供電,。

圖2 用戶按鍵按下后使能系統(tǒng)

當(dāng)最小系統(tǒng)啟動(dòng)后，MCU通過GPIO控制Q2導(dǎo)通(開關(guān)S2拉高模擬),，此時(shí)形成如下圖3回路,，維持系統(tǒng)的持續(xù)供電。LED1的亮起提示用戶系統(tǒng)已開機(jī),，可以松開按鍵S1,。

圖3 MCU維持系統(tǒng)供電穩(wěn)定

這里需要注意幾點(diǎn)：

1、電源U1最好選用帶使能pin的IC,，這樣可以避免PMOS直接串聯(lián)到電源通路上,，影響效率;

2,、用戶提示LED最好通過MCU單獨(dú)控制,，像上圖這種常亮的方式,，很多超低功耗系統(tǒng)是無(wú)法接受的;

二、短按功能切換

當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)時(shí),，按鍵S1被按下后,，NMOS Q3導(dǎo)通，此時(shí)GPIO_IN由高電平變?yōu)榈碗娖?，MCU可以捕獲這種變化并做相應(yīng)處理,，此時(shí)回路如圖4所示。

圖4 短按按鍵實(shí)現(xiàn)功能切換

二,、長(zhǎng)按關(guān)機(jī)

系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)時(shí),，當(dāng)按鍵S1被長(zhǎng)時(shí)間按下，此時(shí)GPIO_IN會(huì)長(zhǎng)時(shí)間處于低電平,，MCU通過判斷GPIO_IN拉低的時(shí)間超過關(guān)機(jī)設(shè)定時(shí)間(比如3s),，拉低GPIO_OUT(開關(guān)S2模擬至低)，LED1熄滅,，提示用戶松開按鍵S1,，完成關(guān)機(jī)流程。