单片机控制电路以及移动设备的制作方法

本申请涉及单片机控制领域，尤其涉及一种单片机控制电路以及移动设备。

背景技术：

在移动设备领域，例如便携式照明系统、遥控器等这些产品中，通常使用电池供电，为了方便用户迅速接通电源进行控制，一般采用单片机休眠的方式来控制系统工作，此时，单片机的自身功耗加上单元系统的待机功耗即为整个系统的最低功耗。待机功耗一直是考验一个移动设备耐久性的标准，如果单片机待机功耗过高，则浪费电源，如果选择使用超低待机功耗的单片机，则因为此种单片机的成本较高，则会增加系统的成本。另外，单片机系统一般待机时间比较长,工作时间较短,系统能源有限,无法满足用户一年甚至数十年的实际使用需求。

技术实现要素：

本申请提供一种单片机控制电路以及移动设备，能够在解决现在移动设备使用单片机控制系统时单片机待机功耗过高浪费电源、使用超低功耗的单片机而导致系统成本增加以及系统能源有限而无法满足用户实际使用需求的问题。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种单片机控制电路，包括：开关模块，其用于输出工作控制信号或者待机控制信号，其包括输入端和输出端，开关模块的输入端连接供电电源；或门分压模块，其用于在接收到工作控制信号时输出工作使能信号，在接收到待机控制信号时输出待机使能信号，其包括第一输入端、第二输入端和第一输出端，或门分压模块的第一输入端连接开关模块的输出端，或门分压模块的第二输入端连接一单片机的输出端；电源转换模块，其用于在接收到工作使能信号时将供电电源转换为输出电源给单片机供电，在接收到待机使能信号时停止向单片机供电，其包括使能端、输入端和输出端，电源转换模块的使能端连接和分压模块的输出端，电源转换模块的输入端连接供电电源，电源转换模块的输出端输出输出电源以供单片机工作；单片机使能模块，其用于在当接收到工作控制信号时输出单片机工作使能信号，在接收到待机控制信号时输出单片机待机使能信号，其连接单片机的检测端，其包括第一输入端、第二输入端和输出端，单片机使能模块的第一输入端连接输出电源，单片机使能模块的第二输入端连接开关模块的输出端，单片机使能模块的输出端连接单片机的检测端；其中，单片机工作使能信号用于使得单片机的输出端输出一维持信号，该维持信号维持或门分压模块输出的工作使能信号；单片机待机使能信号用于使得单片机的输出端停止输出维持信号。

优选地，开关模块包括常开开关，常开开关的一端连接开关模块的输入端，常开开关的另一端连接开关模块的输出端。

优选地，或门分压模块包括第一二极管、第二二极管、第一电阻以及第二电阻，第一二极管的正极连接或门分压模块的第一输入端，第一二极管的负极连接第一电阻至或门分压模块的第一输出端，第二二极管的负极连接或门分压模块的第二输入端，第二二极管的正极连接或门分压模块第二输出端，第二电阻连接在或门分压模块的输出端与地之间。

优选地，或门分压模块包括第三输入端、第四输入端、第二输出端、第三二极管和第四二极管，第三输入端连接供电电源，第四输入端连接输出电源，第三二极管的正极连接或门分压模块的第三输入端，第四二极管的正极连接或门分压模块的第四输入端，第三二极管和第四二极管的负极均连接或门分压模块的输出端。

优选地，单片机使能模块包括第三电阻以及开关管，开关管包括控制端、输入端以及输出端，第三电阻的一端连接输出电源，第三电阻的另一端连接开关管的输入端，开关管的控制端连接单片机使能模块的第二输入端，开关管的输出端接地，开关管与第三电阻的连接处连接单片机使能模块的输出端。

优选地，开关管包括数字晶体管，数字晶体管的基极为开关管的控制端，数字晶体管的集电极为开关管的输入端，数字晶体管的发射极为开关管的输出端。

优选地，开关管包括MOS管，MOS管的栅极为开关管的控制端，MOS管的源极为开关管的输入端，MOS管的漏极为开关管的输出端。

优选地，常开开关包括数字晶体管或者MOS管。

根据本申请的第二方面，本申请提供一种移动设备，其包括如上所的单片机控制电路。

本申请的有益效果在于：通过开关模块、或门分压模块、电源转换模块以及单片机使能模块的电路组合，能够使单片机在待机和工作状态之间进行契合，降低了单片机的待机功耗，并且降低了系统的成本，延长了单片机的待机时间，能够以有限的系统能源满足用户长时间的实际使用需求。

附图说明

图1是本申请一种实施例示出的单片机控制电路的原理图；

图2是本申请另一种实施例示出的单片机控制电路的原理图。

下面对附图标记进行说明：开关模块10 常开开关S1 或门分压模块20 第一二极管D1 第二二极管D2 第三二极管D3 第四二极管D4 第一电阻R2 第二电阻R2 电源转换模块30 电感L1 电容C1 电容C2 电容C3 电容C4 单片机使能模块40 第三电阻R3 数字晶体管IC1 供电电源VIN 转换电压VDD。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

在本发明实施例中，通过开关模块输出控制信号，分压模块接收到控制信号后输出使能信号，能够使能单片机在待机状态和唤醒状态之间切换。

实施例一：

请参考图1，本申请的一种单片机控制电路，包括：开关模块10、或门分压模块20、电源转换模块30以及单片机使能模块40。

开关模块10用于输出工作控制信号或者待机控制信号，其包括输入端和输出端，开关模块10的输入端连接供电电源。在一实施例中，开关模块10包括常开开关S1，常开开关S1的一端连接开关模块10的输入端，常开开关S1的另一端连接开关模块10的输出端。其中，当用户按下常开开关S1后，常开开关S1的两端接通，单片机控制电路接通供电电源。在另一实施例中，常开开关S1管包括数字晶体管或者MOS管等半导体元器件。

或门分压模块20用于在接收到工作控制信号时输出工作使能信号，在接收到待机控制信号时输出待机使能信号，其包括第一输入端、第二输入端和第一输出端，或门分压模块20的第一输入端连接开关模块的输出端，或门分压模块20的第二输入端连接一单片机的输出端IO2。在一实施例中，或门分压模块20包括第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R2以及第二电阻R2，第一二极管D1的正极连接或门分压模块20的第一输入端，第一二极管D1的负极连接第一电阻R2至或门分压模块20的第一输出端，第二二极管D2的负极连接或门分压模块20的第二输入端，第二二极管D2的正极连接或门分压模块20的第二输出端，第二电阻R2连接在或门分压模块20的输出端与地之间。

电源转换模块30用于在接收到工作使能信号时将供电电源转换为输出电源给单片机供电，在接收到待机使能信号时停止向单片机供电，其包括使能端、输入端和输出端，电源转换模块30的使能端连接或门分压模块的输出端，电源转换模块30的输入端连接供电电源，电源转换模块30的输出端输出输出电源以供单片机工作。在一实施例中，当电源转换模块30用于降压，亦既是电源转换模块30用于将供电电源VIN降压后输出为输出电源VDD。电源转换模块30的输入端Vin分别连接一接地电容C1和一供电电源VIN，输出端Vout用于输出输出电源VDD，输出端Vout还连接有一接地电容C2，电源转换模块30的使能端VSS用于接收使能信号，当接收到使能信号后，电源转换模块30进行工作以将输入的供电电源VIN降压为输出电源VDD。

单片机使能模块40用于在当接收到工作控制信号时输出单片机工作使能信号，在接收到待机控制信号时输出单片机待机使能信号，其连接单片机的检测端，其包括第一输入端、第二输入端和输出端，单片机使能模块40的第一输入端连接输出电源，单片机使能模块40的第二输入端连接开关模块的输出端，单片机使能模块40的输出端连接单片机的检测端IO1；其中，单片机工作使能信号用于使得单片机(未图示)的输出端IO2输出一维持信号，该维持信号维持或门分压模块30输出的工作使能信号；待机使能信号用于使得单片机的输出端IO2停止输出维持信号。在一实施例中，单片机使能模块40包括第三电阻R3以及开关管，开关管包括控制端、输入端以及输出端，第三电阻R3的一端连接输出电源，第三电阻R3的另一端连接开关管的输入端，开关管的控制端连接单片机使能模块40的第二输入端，开关管的输出端接地，开关管与第三电阻R3的连接处连接单片机使能模块40的输出端。在一实施例中，开关管包括数字晶体管IC1，数字晶体管IC1的基极为开关管的控制端，数字晶体管IC1的集电极为开关管的输入端，数字晶体管IC1的发射极为开关管的输出端。在另一实施例中，开关管还可以包括MOS管，MOS管的栅极为开关管的控制端，MOS管的源极为开关管的输入端，MOS管的漏极为开关管的输出端。

这里需要说明的是，当开关闭合时，数字晶体管IC1导通，数字晶体管IC1的集电极的电压几乎为0，则在单片机使能模块40的检测端IO1检测到低电平；当开关断开时，数字晶体管IC1断开，数字晶体管IC1集电极的电压几乎为供电电源的电源，则在单片机使能模块40的检测端IO1检测到高电平。

下面结合图1对本实施例的工作原理进行说明。

开关S1闭合时：

当常开开关S1闭合的时候，开关模块10输出供电电源VIN，并在或门分压模块20中电阻R1和R2的分压作用下，在第二电阻R2的非接地一端EN处输出高电平，这个高电平作为使能信号，使得电源转换模块30开始工作。电源转换模块30把供电电源VIN的电压降压后输出为输出电源VDD以给单片机供电，单片机于是上电开始工作。

单片机上电工作后，单片机检测端IO1检测单片机使能模块40的输出端的电平，而当常开开关S1闭合的时候，数字晶体管IC1的基极连接供电电源，数字晶体管IC1导通，则单片机在检测端IO1检测到的为低电平。当单片机检测到该低电平时，则通过输出端IO2输出高电平，维持EN处的使能信号为高电平，使得电源转换模块30保持工作状态，从而电源转换模块30可以一直为单片机进行供电。

开关S1断开时：

当常开开关S1断开的时候，因为数字晶体管IC1的基极没有连接电源，数字晶体管IC1关闭，则单片机通过检测端IO1检测到的电平是高电平，于是单片机不再通过输出端IO2输出高电平，因此使能信号将会变成低电平，即电源转换模块30停止工作，不再将供电电源VIN转换为VDD，于是单片机也就失去了由电源转换模块30提供的工作电源VDD输出电源，单片机掉电，单片机进入待机状态。

实施例二：

请参考图2，本申请的一种单片机控制电路，包括：开关模块10、或门分压模块20、电源转换模块30以及单片机使能模块40。

开关模块10，其用于输出工作控制信号或者待机控制信号，其包括输入端和输出端，开关模块10的输入端连接供电电源。在一实施例中，开关模块10包括常开开关S1，常开开关S1的一端连接开关模块10的输入端，常开开关S1的另一端连接开关模块10的输出端。其中，当用户按下常开开关S1后，常开开关S1的两端接通，单片机控制电路接通供电电源。在另一实施例中，常开开关S1管包括数字晶体管或者MOS管等半导体元器件。

或门分压模块20，其用于在接收到工作控制信号时输出工作使能信号，在接收到待机控制信号时输出待机使能信号，其包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端和第一输出端，或门分压模块20的第一输入端连接开关模块的输出端，或门分压模块20的第二输入端连接一单片机的输出端IO2，或门分压模块20的第三输入端连接供电电源VIN，或门分压模块20的第四输入端连接输出电源VDD。在一实施例中，或门分压模块20包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电阻R2以及第二电阻R2，第一二极管D1的正极连接或门分压模块20的第一输入端，第一二极管D1的负极连接第一电阻R2至或门分压模块20的第一输出端，第二二极管D2的负极连接或门分压模块20的第二输入端，第二二极管D2的正极连接或门分压模块20的第二输出端，第二电阻R2连接在或门分压模块20的输出端与地之间，第三二极管D3的正极连接或门分压模块20的第三输入端，第四二极管D4的正极连接或门分压模块20的第四输入端，第三二极管D3和第四二极管D4的负极均连接或门分压模块20的输出端。

这里对第三二极管D3以及第四二极管D4的作用进行说明，因为电源转换模块的作用是实现升压，但是随着供电电源亦既是电池的使用，电池电压会下降，比如使用用AA电池，电压标称为1.5V，但实际范围位0.65-1.6V，通常数字晶体管IC1在电压低于1V时工作不正常，为了能够维持数字晶体管IC1的功能，将输出的输出电源VDD引入到数字晶体管IC1的基极。在此种情况下，因为输出电源VDD大于供电电源VIN的电压，如果没有第三二极管D3和第四二极管D4，则输出电压VDD会倒灌到供电电源VIN端，因此，通过第三二极管D3和第四二极管D4可以防止电流反向，维持电路正常工作。另外，第三二极管D3也在单片机掉电亦既是处于待机状态的时候，阻止电流反向。

电源转换模块30，其用于在接收到工作使能信号时将供电电源转换为输出电源给单片机供电，在接收到待机使能信号时停止向单片机供电，其包括使能端、输入端和输出端，电源转换模块30的使能端连接或门分压模块的输出端，电源转换模块30的输入端连接供电电源，电源转换模块30的输出端输出输出电源以供单片机工作。在一实施例中，当电源转换模块30用于升压压，亦既是电源转换模块30用于将供电电源VIN升压后输出为输出电源VDD。电源转换模块30的输入端Vin分别连接一接地电容C3、一电感L1和一供电电源VIN，输出端Vout用于输出输出电源VDD，输出端Vout还连接有一接地电容C4，电源转换模块30的使能端VSS用于接收使能信号，当接收到使能信号后，电源转换模块30进行工作以将输入的供电电源升压为输出电源VDD。

单片机使能模块40，其用于在当接收到工作控制信号时输出单片机工作使能信号，在接收到待机控制信号时输出单片机待机使能信号，其连接单片机的检测端，其包括第一输入端、第二输入端和输出端，单片机使能模块40的第一输入端连接输出电源，单片机使能模块40的第二输入端连接开关模块的输出端，单片机使能模块40的输出端连接单片机的检测端IO1；其中，单片机工作使能信号用于使得单片机(未图示)的输出端IO2输出一维持信号，该维持信号维持或门分压模块30输出的工作使能信号；待机使能信号用于使得单片机的输出端IO2停止输出维持信号。在一实施例中，在一实施例中，单片机使能模块40包括第三电阻R3以及开关管，开关管包括控制端、输入端以及输出端，第三电阻R3的一端连接输出电源，第三电阻R3的另一端连接开关管的输入端，开关管的控制端连接单片机使能模块40的第二输入端，开关管的输出端接地，开关管与第三电阻R3的连接处连接单片机使能模块40的输出端。在一实施例中，开关管包括数字晶体管IC1，数字晶体管IC1的基极为开关管的控制端，数字晶体管IC1的集电极为开关管的输入端，数字晶体管IC1的发射极为开关管的输出端。在另一实施例中，开关管包括MOS管，MOS管的栅极为开关管的控制端，MOS管的源极为开关管的输入端，MOS管的漏极为开关管的输出端。

下面结合图2对本实施例的工作原理进行说明。

开关S1闭合时：

当常开开关S1闭合的时候，开关模块10输出供电电源VIN，并在或门分压模块20中电阻R1和R2的分压作用下，在第二电阻R2的非接地一端EN处输出高电平，这个高电平作为使能信号，使得电源转换模块30开始工作。电源转换模块30把供电电源VIN的电压升压后输出为输出电源VDD以给单片机供电，单片机于是上电开始工作。

单片机上电工作后，单片机检测端IO1检测单片机使能模块40的输出端的电平，而当常开开关S1闭合的时候，数字晶体管IC1的基极连接供电电源，数字晶体管IC1导通，则单片机在检测端IO1检测到的为低电平。当单片机检测到该低电平时，则通过输出端IO2输出高电平，维持EN处的使能信号为高电平，使得电源转换模块30保持工作状态，从而电源转换模块30可以一直为单片机进行供电。当供电电源的电压VIN过低时，第二二极管D2和第四二极管D4阻止电流反向以确保数字晶体管IC1和单片机正常工作。

开关S1断开时：

当常开开关S1断开的时候，因为数字晶体管IC1的基极没有连接电源，数字晶体管IC1关闭，则单片机通过检测端IO1检测到的电平是高电平，于是单片机不再通过输出端IO2输出高电平，因此使能信号将会变成低电平，即电源转换模块30停止工作，不再将供电电源VIN转换为VDD，于是单片机也就失去了由电源转换模块30提供的工作电源VDD输出电源，单片机进入待机状态。

实施例三：

本申请提供一种移动设备，其包括如上所述的单片机控制电路。本实施例中，移动设备可以是遥控器、便携式照明设备等。

以上应用了具体个例对本申请进行阐述，只是用于帮助理解本申请，并不用以限制本申请。对于本申请所属技术领域的技术人员，依据本申请的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：通过开关模块、或门分压模块、电源转换模块以及单片机使能模块的电路组合，能够使单片机在待机和工作状态之间进行契合，降低了单片机的待机功耗，并且降低了系统的成本，延长了单片机的待机时间，能够以有限的系统能源满足用户长时间的实际使用需求。

本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关硬件完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存取存储器、磁盘或光盘等。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。