專利名稱:開關電路的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及電子電路領域,尤其涉及開關電路。
背景技術:
電器設備中一般都要用到開關電路,現有系統一般是用微控制單元MCU的中斷控 制口和地作為開關的兩極。開機時微控制單元處于正常工作狀態,關機時微控制單元處于 待機狀態。在實現上述開關電路的過程中,發明人發現現有技術中至少存在如下問題待機 的微控制單元總會消耗一些能量,不利于節約能源。
實用新型內容本實用新型的實施例提供一種開關電路,能夠降低微控制單元的能耗,節約能源。為達到上述目的,本實用新型的實施例采用如下技術方案一種開關電路,包括開關按鍵、第一 PNP型三極管、微控制單元、反相器、第二 PNP 型三極管、第一 P溝道場效應管,所述開關按鍵一端接地,另一端與第一 PNP型三極管的基極電連接,所述第一 PNP 型三極管的發射極與電源輸入端電連接,所述第一 PNP型三極管的集電極分別與微控制 單元的供電管腳和反相器的輸入端電連接,反相器的輸出端與微控制單元的中斷管腳電連 接,微控制單元的IO接口與第二 PNP型三極管的基極電連接,第二 PNP型三極管的集電極 分別與第一 P溝道場效應管的柵極和第一電阻的一端電連接,第一電阻的另一端接地,第 二 PNP型三極管的發射極和第一 P溝道場效應管的源極分別與電源輸入端電連接,第一 P 溝道場效應管的漏極與微控制單元的供電管腳電連接。本實用新型實施例提供的開關電路,當微控制單元處于運行狀態時,按下開關按 鍵使開關按鍵導通,從而使第一 PNP型三極管導通,反相器輸入端為高電平,輸出端為低電 平,微控制單元的中斷管腳接收到低電平或者電平下降沿,導致微控制單元的IO接口由高 電平轉為低電平,第二 PNP型三極管導通,第一 P溝道場效應管截止,電源輸入端終止通過 第一 P溝道場效應管為微控制單元的供電管腳供電,這時,抬起開關按鍵,開關按鍵斷開, 第一 PNP型三極管截止,電源輸入端徹底終止對微控制單元的供電管腳供電,微控制單元 關機。本實用新型通過三極管徹底關斷微控制單元的電源供給,而不是使微控制單元處于 待機狀態,能夠降低微控制單元的能耗,節約能源。
圖1為本實用新型開關電路的一個實施例的結構示意圖。圖2為本實用新型開關電路的另一個實施例的結構示意圖。
具體實施方式
只要是電子設備就會消耗電能,在倡導綠色環保、低碳生活的今天,如何避免不必 要的電能浪費越來越重要。本實用新型是一種簡單可行的實現開機/關機功能電路。本實 用新型中提到的按鍵開關是通過按鍵的壓下一抬起完成一次電路接通,再通過按鍵的壓下 —抬起完成一次電路關閉,徹底關斷微控制單元。
以下結合附圖對本實用新型實施例開關電路進行詳細描述。本實用新型開關電路的一個實施例,如圖1所示,包括開關按鍵11、第一 PNP型三極 管12、微控制單元13、反相器14、第二 PNP型三極管15、第一電阻16、第一 P溝道場效應管17,所述開關按鍵11 一端接地,另一端與第一 PNP型三極管12的基極電連接,所述第 一 PNP型三極管12的發射極與電源輸入端21電連接,所述第一 PNP型三極管12的集電極 分別與微控制單元13的供電管腳131和反相器14的輸入端電連接,反相器14的輸出端與 微控制單元13的中斷管腳132電連接,微控制單元13的IO接口 133與第二 PNP型三極管 15的基極電連接,第二 PNP型三極管15的集電極分別與第一 P溝道場效應管17的柵極和 第一電阻16的一端電連接,第一電阻16的另一端接地,第二 PNP型三極管15的發射極和 第一 P溝道場效應管17的源極分別與電源輸入端21電連接,第一 P溝道場效應管17的漏 極與微控制單元的供電管腳131電連接。本實施例實現過程如下當微控制單元13處于關機狀態時,按下開關按鍵11使開關按鍵11導通,第一PNP 型三極管12的基極接地,電平降低,第一 PNP型三極管12導通,微控制單元13的供電管腳 131被置于高電平,微控制單元開機,開機后的微控制單元的IO接口 133被置于高電平,導 致第二 PNP型三極管15的基極被置于高電平,第二 PNP型三極管15截止,第一 P溝道場效 應管17的柵極接地,電位降低,第一 P溝道場效應管17導通,電源輸入端21直接電連接到 微控制單元13的供電管腳131,這時,抬起開關按鍵11,開關按鍵斷開,第一 PNP型三極管 12截止,電源輸入端21通過第一 P溝道場效應管17—路電連接到微控制單元13的供電管 腳131,保證微控制單元正常運行,反相器14輸入端為低電平,輸出端為高電平,微控制單 元13的中斷管腳132為高電平。當微控制單元13處于運行狀態時,按下開關按鍵11使開關按鍵導通,第一 PNP型 三極管12的基極接地,電平降低,第一PNP型三極管12導通,反相器14輸入端為高電平,輸 出端為低電平,微控制單元13的中斷管腳132接收到低電平或者電平下降沿,導致微控制 單元13的IO接口 133由高電平轉為低電平,導致第二 PNP型三極管15的基極被置于低電 平,第二 PNP型三極管15導通,第一 P溝道場效應管17的柵極電位置于高電平,第一 P溝 道場效應管17截止,電源輸入端21終止通過第一 P溝道場效應管17為微控制單元13的 供電管腳131供電,這時,抬起開關按鍵11,開關按鍵斷開,第一 PNP型三極管12截止,電源 輸入端21徹底終止對微控制單元13的供電管腳131供電,微控制單元13關機。本實施例在關機時通過三極管徹底關斷微控制單元的電源供給,而不是使微控制 單元處于待機狀態,能夠降低微控制單元的能耗,節約能源。本實用新型開關電路的另一個實施例,如圖2所示,包括開關按鍵Si、第一 PNP 型三極管T2、微控制單元的供電管腳VCC、微控制單元的中斷管腳INTO、微控制單元的IO接 口 GPI0、反相器U1A、第二 PNP型三極管Tl、第一 P溝道場效應管Q1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一二極管D1、第二二極管D2,所述開關按鍵Sl —端接地,另一端與第一 PNP型三極管T2的基極電連接,所述第 一 PNP型三極管T2的發射極與電源輸入端VIN電連接,所述第一 PNP型三極管T2的集電 極分別與第二二極管D2的正極和反相器UlA的輸入端電連接,第二二極管D2的負極和微 控制單元的供電管腳VCC電連接,反相器UlA的輸出端與微控制單元的中斷管腳INTO電連 接,微控制單元的GPIO接口與第二電阻R2的一端電連接,第二電阻R2的另一端與第二PNP 型三極管Tl的基極電連接,第二 PNP型三極管Tl的集電極分別與第一 P溝道場效應管Ql 的柵極和第一電阻Rl的一端電連接,第一電阻Rl的另一端接地,第二 PNP型三極管Tl的 發射極分別與電源輸入端VIN和第一 P溝道場效應管Ql的源極電連接,第一 P溝道場效應 管Ql的漏極與微控制單元的供電管腳VCC電連接,第三電阻R3 —端與電源輸入端VIN電 連接,另一端與第一 PNP型三極管T2的基極電連接,第四電阻R4 —端與反相器UlA的輸入 端電連接,另一端接地,第一二極管Dl正極接地,負極接第一 P溝道場效應管Ql的漏極。其中,開關按鍵Sl用來控制微控制單元的開啟和關閉,第一電阻Rl用來限定第二 PNP型三極管Tl集電極的電平,第二電阻R2用來限制第二 PNP型三極管基極的電流,第三 電阻R3用來限定第一 PNP型三極管T2基極與發射極間的電壓,第四電阻R4用來限定反相 器UlA的輸入端電平,第一二極管Dl用來限定第一 P溝道場效應管Ql漏極電平,防止反向 漏電,第二二極管D2用來防止來自微控制單元的供電管腳VCC的反向漏電。本實施例實現過程如下當設備處于關機狀態時,按下開關按鍵Si,第一 PNP型三極管T2基極接地,電平 降低,T2導通;第二二極管D2導通,VCC上電,微控制單元開機;微控制單元開機后GPIO置 于高電平,第二 PNP型三極管Tl的基極被置于高電平,Tl截止,Ql的柵極為低電平,Ql導 通,從而完成微控制單元的開機過程。開關按鍵Sl抬起后,T2截止,微控制單元通過Ql電 連接電源輸入端VIN,正常運行。當設備處于運行狀態時,按下開關按鍵Si,T2導通,UlA的輸入端變為高電平,輸 出端變為低電平,產生下降沿或低電平中斷給微控制單元的中斷管腳INTO,通知微控制單 元關機。微控制單元的GPIO轉為低電平,此時三極管Tl導通,Ql的柵極電位置于高電平, Ql截止,VIN終止通過Ql為微控制單元的供電管腳VCC供電,這時,抬起開關按鍵Sl,T2截 止,VIN徹底終止對VCC供電,微控制單元關機。由于微控制單元徹底關機而不是待機,所 以斷電時的耗電很低。上述實現開關電路的操控可以通過計算機程序來指令相關的硬件完成,對應的 操作程序為本領域普通技術人員理解實現上述實施例的全部或部分操作流程后根據相關 編程語言實現,所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質中,該程序在執行時,可包括 如上述各方法的實施例的流程。其中,所述的存儲介質可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體 (Read-Only Memory, ROM)或快閃存儲記憶體(Flash Memory)等。以上所述,僅為本實用新型的具體實施方式
,但本實用新型的保護范圍并不局限 于此,比如,所述微控制單元可以為單片機芯片或者ARM芯片或者DSP芯片,三極管的選用 也并不局限于實施例中給定的類型。任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的 技術范圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此,本實 用新型的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。
權利要求1.一種開關電路,其特征在于,包括開關按鍵、第一 PNP型三極管、微控制單元、反相 器、第二 PNP型三極管、第一電阻、第一 P溝道場效應管,所述開關按鍵一端接地,另一端與第一 PNP型三極管的基極電連接,所述第一 PNP型三 極管的發射極與電源輸入端電連接,所述第一 PNP型三極管的集電極分別與微控制單元的 供電管腳和反相器的輸入端電連接,反相器的輸出端與微控制單元的中斷管腳電連接,微 控制單元的IO接口與第二 PNP型三極管的基極電連接,第二 PNP型三極管的集電極分別與 第一 P溝道場效應管的柵極和第一電阻的一端電連接,第一電阻的另一端接地,第二 PNP型 三極管的發射極和第一 P溝道場效應管的源極分別與電源輸入端電連接,第一 P溝道場效 應管的漏極與微控制單元的供電管腳電連接。
2.根據權利要求1所述的開關電路,其特征在于,還包括第二電阻,所述第二電阻串 聯在微控制單元的IO接口與第二 PNP型三極管的基極之間。
3.根據權利要求1所述的開關電路,其特征在于,還包括第三電阻,所述第三電阻一 端與電源輸入端電連接,另一端與第一 PNP型三極管的基極電連接。
4.根據權利要求1所述的開關電路,其特征在于,還包括第四電阻,所述第四電阻一 端與反相器的輸入端電連接,另一端接地。
5.根據權利要求1所述的開關電路,其特征在于,還包括第一二極管,所述第一二極 管正極接地,負極接第一 P溝道場效應管的漏極。
6.根據權利要求1所述的開關電路,其特征在于,還包括第二二極管,所述第二二極 管串聯在第一 PNP型三極管的集電極與微控制單元的供電管腳之間,所述第二二極管正極 接第一 PNP型三極管的集電極,負極接微控制單元的供電管腳。
7.根據權利要求1-6任一項所述的開關電路,其特征在于,所述微控制單元為單片機 芯片或者ARM芯片或者DSP芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種開關電路,涉及電路領域,為解決現有待機的微控制單元耗電問題而發明。本實用新型開關電路,開關按鍵一端接地,另一端連第一PNP型三極管基極,第一PNP型三極管發射極連電源輸入端,集電極與微控制單元的供電管腳和反相器輸入端電連接,反相器輸出端與微控制單元的中斷管腳電連接,微控制單元的IO接口與第二PNP型三極管基極電連接,第二PNP型三極管集電極與第一P溝道場效應管柵極和第一電阻的一端電連接,第一電阻另一端接地,第二PNP型三極管發射極與電源輸入端和第一P溝道場效應管源極電連接,第一P溝道場效應管漏極與微控制單元的供電管腳電連接。本實用新型用于電氣設備。
文檔編號G05B19/04GK201867606SQ20102059208
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月4日 優先權日2010年11月4日
發明者林剛 申請人:北京握奇數據系統有限公司