一种多按键触发开关机电路的制作方法

本发明涉及电子电路技术领域，具体涉及一种多按键触发开关机电路。

背景技术

图1所示为目前最常用的一种多按键触发开关机电路，其中pmos管q2与npn三极管q1组成开关触发电路，由电阻r1、r5与开关s1组成第一路按键触发机制电路，由电阻r2、r6与开关s2组成第二路按键触发机制电路，若干路按键触发机制电路组成整个触发机制。

上述电路的开机操作：当整个电路处于关机状态时，pmos管因为是栅极低电平触发导通，而此时的节点a和节点b的电位处于高电平，因此pmos管处于截止状态；三极管的节点c处于低电平状态，三极管处于截止状态。

当按下按键s1，三极管q1节点c的电压达到三极管导通电压，使三极管导通，节点b的电位被拉低，pmos管导通，mcu输入电压，达到开机状态；同时，mcu内部gpio1检测到高电平，识别出s1按键被按下。待s1被按下持续时间达到开机时间要求后，通过控制mcu的gpio_crl输出高电平，使三极管节点c的电平维持在三极管导通电压，实现软开机操作。

上述电路的关机操作：当按下按键s1，mcu内部gpio1检测到高电平，识别出s1按键被按下。待s1被按下持续时间达到关机时间要求后，通过控制mcu的gpio_crl输出低电平，使三极管节点c的为低电平，三极管截至，实现软关机操作。

该技术方案主要是通过一个按键对应一个芯片gpio口(例如s2对应的gpio2)，使电路系统实现触发开机或关机。

上述现有技术方案的缺陷包括：

1、占用芯片的io口较多，无法节约资源，每一个按键需要一个检测io口；

2、电路中检测io检测到的电压值为外部vbat电压值或其分压值，此电压为不固定值，可能是电池电压，也可能是高压，电压值的变化容易引起检测不准，引起电路失效。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种多按键触发开关机电路，可以有效节约mcu芯片的端口资源。本发明由以下技术方案实现：

一种多按键触发开关机电路，包括mcu芯片、开关触发电路及若干路按键触发机制电路；其特征在于，mcu芯片具有io电压端口vddio、电路电压端口vcc、采样端口ad_io及控制信号输出端口gpio_crl；所述开关触发电路的输入端连接所述控制信号输出端口gpio_crl；每路按键触发机制电路包括由分压电阻r、采样电阻rn、二极管dna和按键sn组成的采样电路及由二极管dnb和按键sn组成的按键触发电路，采样电阻rn一端连接所述采样端口ad_io并经分压电阻r连接所述io电压端口vddio，另一端连接二极管dna的正极，二极管dnb正极连接所述开关触发电路的输出端，二极管dna和二极管dnb的负极均连接按键sn的一端，按键sn的另一端接地。

作为具体的技术方案，所述开关触发电路包括三极管q1、pmos管q2、电阻r5、电阻r6及电阻r7，三极管q1的基极经电阻r6连接所述控制信号输出端口gpio_crl，基极经电阻r7接地，发射极接地，集电极连接pmos管q2的栅极，pmos管q2的源极接电源电压vbat，pmos管q2的源极经电阻r5连接栅极，pmos管q2的漏极连接所述电路电压端口vcc，pmos管q2的栅极作为所述开关触发电路的输出端。

作为具体的技术方案，所述若干路按键触发机制电路共用一个分压电阻r。

作为具体的技术方案，所述按键触发机制电路大于等于两路时，每一路的采样电阻rn阻值不等。

本发明提供的多按键触发开关机电路相比现有技术的优点在于：

(1)现有技术的触发机制电路，采用的是在三极管的基极端进行按键控制，而且是属于高电平触发开机；本发明的触发机制电路采用的是在mos管的栅极端进行按键控制，而且是属于低电平触发开机。

(2)现有技术的采样电路采用的是电平检测方式识别出是那个按键触发开关机；本发明采用ad采样方式，mcu内部ad采样模块根据采样到的电压值识别出具体是由那个按键触发开关机。

(3)现有技术每多增加一个触发开关机的按键，就需要多增加一个io口检测，容易造成mcu芯片端口资源浪费；本发明不管需要多少个按键触发开关机，都只需要一个采样io口，按键数量的多少取决于ad采样精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍。下面描述中的附图仅仅是本发明中的实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是现有技术公开的多按键触发开关机电路的原理图。

图2是本发明实施例提供的多按键触发开关机电路的原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案、优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图2所述，本实施例提供的多按键触发开关机电路，包括mcu芯片、开关触发电路及若干路按键触发机制电路；mcu芯片具有io电压端口vddio、电路电压端口vcc、采样端口ad_io及控制信号输出端口gpio_crl；开关触发电路包括三极管q1、pmos管q2、电阻r5、电阻r6及电阻r7，三极管q1的基极经电阻r6连接所述控制信号输出端口gpio_crl，基极经电阻r7接地，发射极接地，集电极连接pmos管q2的栅极，pmos管q2的源极接电源电压vbat，pmos管q2的源极经电阻r5连接栅极，pmos管q2的漏极连接所述电路电压端口vcc。

本文以第一路为例说明各路按键触发机制电路的构造及与其他电路的连接关系，其他各路按键触发机制电路与第一路相同，不在赘述。第一路按键触发机制电路包括由分压电阻r、采样电阻r1、二极管d1a和按键s1组成的采样电路及由二极管d1b和按键s1组成的按键触发电路，采样电阻r1一端连接所述采样端口ad_io并经分压电阻r连接所述io电压端口vddio，另一端连接二极管d1a的正极，二极管d1b正极连接pmos管q2的栅极，二极管d1a和二极管d1b的负极均连接按键s1的一端，按键s1的另一端接地。

为了简化电路构造，若干路按键触发机制电路共用一个分压电阻r。

本实施例提供的多按键触发开关机电路的操作方式如下：

开机操作：当电路处于关机状态时，节点a、节点b、节点d为高电平，节点c为低电平。三极管q1和pmos管q2均处于截止状态，mcu处于掉电状态。

当按下按键s1时，节点b电位被拉低，pmos管q2导通，mcu输入电压，达到开机状态；同时，节点d的电位被钳制在某一固定值，此时mcu已处于供电状态，mcu监测到d点电压值，内部ad模块通过分析对比，识别出s1按键被按下。待s1被按下持续时间达到开机时间要求后，通过控制mcu的gpio_crl输出高电平，使三极管q1节点c的电平维持在三极管导通电压，实现软开机操作。

关机操作：当按下按键s1时，节点d的电位被钳制在某一固定值，mcu监测到d点电压值，内部ad模块通过分析对比，识别出s1按键被按下。待s1被按下持续时间达到关机时间要求后，通过控制mcu的gpio_crl输出低电平，使三极管q1节点c为低电平，三极管截至，实现软关机操作。

其中，每一按键触发机制电路的电阻r1、电阻r2、电阻rn-1和电阻rn的阻值不能一致，否则采样电路难以识别是哪个按键被按下。vddio为mcu内部ldo输出的一恒定电压。

本实施例提供的多按键触发开关机电路的技术方案最突出的技术细节点主要包括：

细节点1：以其中一路为例：组成采样电路的r1和d1a，与组成触发机制电路的d1b并联，该并联电路再与按键s1串联接地。即：触发机制电路和采样电路共有一个按键。

细节点2：不管有多少路采样电路，其电源输入端点d都可以并联起来，并联的节点d与mcu芯片的端口连接；其按键另一端均并联接地。

细节点3：不管有多少路按键触发电路，与pmos管栅极连接的触发端均可以并联连接，其按键另一端均并联接地。

细节点4：三极管的基极端节点c不参与按键触发控制，与mcu芯片的端口连接，属于独立的控制系统。

细节点5：技术方案采用低电平的方式触发开机。

采用上述电路构造，使得本实施例提供的多按键触发开关机电路具有以下有益效果：有效地节约了mcu芯片的端口资源；提高了电路的稳定性，不受外部电源变化的影响，只取决于mcu内部ad模块的精度。

以上所述仅是本发明的优选实施例，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。