基于单片机应用的开机电路的制作方法

本实用新型涉及单片机技术领域，具体地说，涉及一种基于单片机应用的开机电路。

背景技术：

目前手环，手表，定位器采用的是上电就可以自动开机的MCU芯片。但由于使用的是电池,这种情况下,只要电池在位,MCU就会一直处于开机的状态,就算是待机情况下也会有少量耗电。这样即使手环，手表，定位器长期不使用,电池的电量也会慢慢耗光,导致电池电压保护，甚至损坏电池。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于单片机应用的开机电路，可以隔离电池和MCU，并通过按键开关控制MCU的通电和断电。

本实用新型公开的基于单片机应用的开机电路所采用的技术方案是:

一种基于单片机应用的开机电路，包括按键开关、开机模块、开机控制模块和MCU，所述按键开关一端接地，所述按键开关另一端与开机模块和开机控制模块电连接，所述开机模块输出端与MCU电源端电连接，所述MCU输出端和输入端与开机控制模块电连接，所述开机控制模块与开机模块电连接，所述按键开关和开关控制模块的导通用于控制开机模块的导通，所述MCU通过开机控制模块采集按键开关的信号，所述信号用于控制开关控制模块的导通，所述开机控制模块和开机模块初始状态为不导通。

作为优选方案，包括充电模块，所述充电模块输入端与开机控制模块和MCU电连接，所述充电模块外接电源用于控制开机控制模块的导通并将电源信号传给MCU。

作为优选方案，所述充电模块包括充电接口、电阻R4和二极管D3，所述充电接口正极接MCU输入端且与二极管D3正极之间串联有电阻R4，所述二极管D3负极接开机控制模块，所述充电接口外接电源控制开关控制模块导通并将电源信号传给MCU，所述开关控制模块导通控制开机模块导通使得MCU通电，MCU处理电源信号并启动内部充电程序给电池充电。

作为优选方案，所述开机模块包括PMOS管、电阻R1和二极管D1，所述PMOS管源极接电池正极，所述PMOS管栅极接二极管D1正极，所述二极管D1负极接按键开关，所述PMOS管漏极接MCU电源端，所述电阻R1与PMOS管源极和栅极并联，所述PMOS管控制MCU与电池之间的连通。

作为优选方案，所述开机控制模块包括检测部分和控制部分，所述检测部分用于检测按键开关的状态并将检测信号传给MCU，MCU通过处理检测信号并将控制信号传给控制部分，所述控制信号决定控制部分的导通。

作为优选方案，所述检测部分包括二极管D2，所述二极管D2负极接按键开关，所述二极管D2正极接MCU输入端。

作为优选方案，所述控制部分包括三极管、电阻R2和R3，所述三极管集电极接开机模块，所述三极管基极接电阻R2一端，电阻R2另一端接MCU输出端，所述三极管发射极接地，所述电阻R3与三极管基极和发射极并联。

本实用新型公开的基于单片机应用的开机电路的有益效果是：安装电池后，MCU与电池是断开的。首先按下按键开关，开机模块导通，MCU通电。然后MCU采集按键开关的信号，并根据按键开关的信号控制开机控制模块的导通。而开机控制模块的导通则控制开机模块的导通。最后松开按键开关，MCU将根据按键开关的信号断电或通电。

附图说明

图1是本实用新型基于单片机应用的开机电路的电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步阐述和说明:

请参考图1，基于单片机应用的开机电路包括按键开关S1、开机模块10、开机控制模块20、充电模块30和MCU。本实施例中MCU选择有很多，例如AT89S51型号MCU。

开机模块10包电池BATTERY、PMOS管Q2、电阻R1和二极管D1。PMOS管Q2源极接电池BATTERY正极。PMOS管Q2栅极接二极管D1正极，二极管D1负极接按键开关S1。PMOS管Q2漏极接MCU电源端VDD和BAT_CHG。电阻R1与PMOS管Q2源极和栅极并联。PMOS管Q2控制MCU与电池BATTERY之间的连通。

当按下按键开关S1后,KEY_IN信号接地。由于二极管D1导通的低压降功能,使得PMOS管Q2的栅极变为低电平,Q2导通,电池BATTERY连接到MCU上,MCU进入上电开机程序。

开机控制模块20包括检测部分和控制部分。检测部分包括二极管D2。二极管D2负极接按键开关S1，二极管D2正极接MCU输入端GPIO1。PWRKEY这个信号用来检测按键开关S1的按键开关时间。MCU上电开机后,就会检测GPIO1的PWRKEY信号的状态。此时按键开关S1按下,由于二极管D1的压降作用,PWRKEY会处于低电平的状态，而低电平就会被MCU检测到。

其中，控制部分包括三极管Q1、电阻R2和R3。三极管Q1集电极接开机模块PMOS管Q2栅极。三极管Q1基极接电阻R2一端，电阻R2另一端接MCU输出端GPIO2。三极管Q1发射极接地，电阻R3与三极管Q1基极和发射极并联。三极管Q1控制开机模块10的导通。

当电池BATTERY装上后,由于电阻R3的下拉作用。三极管Q1的基极为低电平,三极管Q1截止。同时由于电阻R1的上拉作用,PMOS管Q2的栅极电压上拉到与源极电压相等,PMOS管Q2截止。电池BATTERY和MCU断开,MCU处于断电关机状态。

当检测部分检测到PWRKEY信号的低电平状态持续超过3S,MCU则认为是长按按键开关S1开机的信号,于是MCU拉高GPIO2。三极管Q1的基极变为高电平,三极管Q1导通。此时即使按键开关S1松开,PMOS管Q2的栅极因为三极管Q1的导通而维持低电平,从而使得PMOS管Q2继续维持导通状态,MCU维持供电开机状态。

当检测到PWRKEY信号的低电平状态低于3S,MCU则认为是按键开关S1误触发。此时MCU维持GPIO2低电平状态,三极管Q1基极维持低电平，三极管Q1截止。此时在按键开关S1松开后,PMOS管Q2的栅极会由于电阻R1上拉作用而变为高电平,PMOS管Q2截止,MCU与电池断开进入断电关机状态。

充电模块30包括充电接口CHARGER、电阻R4和二极管D3。充电接口CHARGER正极接MCU输入端VCHG且与二极管D3正极之间串联有电阻R4，二极管D3负极接开机控制模块的三极管Q1基极。充电接口CHARGER外接电源控制开关控制模块20导通并将电源信号传给MCU，开关控制模块20导通控制开机模块10导通使得MCU通电，MCU处理电源信号并启动内部充电程序给电池充电。

当MCU在断电关机的状态下,充电接口CHARGER外接电源。由于二极管D3和电阻R4的压降作用,三极管Q1的基极变为高电平,三极管Q1导通。PMOS管Q2的栅极变为低电平,PMOS管Q2导通,电池BATTERY与MCU连接,MCU进入上电开机程序。在MCU完成开机后,检测到VCHG端为高电平，启动内部充电程序。MCU通过BAT_CHG引脚,经由PMOS管Q2开始给电池BATTERY充电。当外部电源拔掉后,此时三极管Q1的基极变为低电平,三极管Q1截止。从而导致PMOS管Q2截止,MCU与电池断开从而进入断电关机状态。

当MCU在开机状态的时候,持续的去检测PWRKEY信号的状态。如果PWRKEY信号的状态维持低电平超过3S,则认为是长按按键开关S1进入关机程序。此时MCU将GPIO2的状态由高电平转变为低电平,三极管Q1的基极变为低电平，三极管Q1截止。从而使得PMOS管Q2截止，MCU与电池断开进入断电关机状态。同样的当PWRKEY信号的状态维持低电平低于3S，则认为是按键开关误触发。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。