提升格調,記一鍵開關機功能電路實現歷程
單位外採的模組故障了,出了保修期,沒有圖紙,沒有說明書,返廠維修價格太貴,又捨不得報廢,讓我維修。
雖說心中萬馬奔騰,但上有老,下有小,聽從安排是優點,無私奉獻是品質,咱安安靜靜的拿起萬用表,先看看線路佈局。
這不,經過幾天的測量,到原理圖,發現大部分是電源晶片壞了、外殼結構損壞。
其中的控制邏輯在主控晶片裡,咱也沒辦法,只能拆東牆補西牆的,能修幾個是幾個~~~
然而,意外收穫的是梳理了一個開機
事後,查閱資料,貌似這個
當時記錄的原理圖如下:
由於是邊整理,邊畫的原理圖,看著有些亂,
為了能認真的分析和說明一下,下面有稍微整理了下,便於分析原理
說明:
1、V-POWER為電源供電,VDD3V3為VCC經過LDO降壓後給MCU的供電;
2、S1(SW-POWER)為觸控按鍵
3、nPWR_TEST是檢測引腳,輸入給微控制器
4、PWR_CTL是控制引腳,由微控制器輸出
工作過程簡析:
a、 在電池有電且系統關機的初始狀態下:不按下按鍵,則(Q2)NMOS柵極為低,截止;(Q1)PMOS的柵極為高,截止,BAT到V_POWER無通路,系統沒有電。
b、 按下按鍵以後,PMOS柵極為低,導通,V_PWR基本等於BAT(PMOS的源漏之間約有0.05V壓降),經過SPX1117後得到3V給微控制器供電,微控制器程式開始執行,檢測nPWR_BUT_TEST電平,若低則延遲500ms再檢測仍為低,就給PWR_BUT_CTL置高,NMOS導通。此後即便鬆開按鍵,PMOS的柵極仍通過NMOS接地,保持導通;
c、 若延時檢測過程中間鬆開按鍵,供電即斷。 開機後微控制器程式檢測nPWR_BUT_TEST的下跳沿,注意不是低電平,否則會在第一次開機時重複觸發開關機。一旦得到下跳沿,延時500ms後再檢測電平,仍為低,就給PWR_BUT_CTL置低,NMOS關斷,PMOS失去從NMOS的源漏極接地的通路,僅剩按鍵通路,則鬆開按鍵PMOS柵極為高,截止,即關機。
短按開關螢幕原理十分簡單,在開機之後,主程式不斷監視nPWR_BUT_TEST時,在主程式中設計短按觸發翻轉LCD_POWER控制LCD的背光即可。
下面通過這個電路,聊聊電路設計中的一些思路。
作為開發人員,別人的電路再好,也要裝作自己思考一番
看那麼好,如果沒有這個電路做參考,而是需要我們自己做電路的時候,該如何下手呢?
咱們試試
後期百度的時候,發現這種電路的應用還是很多的,雖然結構形式稍有差別,
但是在原理和控制上大同小異,此時才明白,初識這個
首先,確定功能需求:
1、 開關 (通過長按、短按實現不同功能)
2、 控制內容(系統電源)
需求很精簡,實現起來有點朦朧是吧?
那麼,在朦朧的腦子裡開始勾畫現實吧,
1、 不用思考,既然需要控制電源,先備好開關和電源
2、 開關的按下時間不同,功能不同,怎麼辦?這就需要計時和檢測了吧,這個貌似要用的一個普通的IO就能實現,看看主控MCU上還有沒有富餘的IO腳。
3、 還要控制電源通斷,控制通斷麼,再找個IO就好了~~~
貌似這就成了,在紙上先畫畫,有點希望,可還是不滿意(完全不行啊,這就是堆零件,咋攢起來呢?)開始撓頭了
1、 想要開機,那就是在按鍵按下的時候,能夠接通MCU電源,同時mcu進行判斷並控制實現電源保持功能,此時保持功能替代按鍵按下的狀態。
2、 此時需要找到一個器件,實現電源按下時,將電源接通到系統上,那麼常見的就是三極體後者MOS管了,同時,mcu的控制是同樣的道理。
3、 此時,貌似思路清晰了很多,也能試著把功能整合到一起了。
這時回到上面分析的原理圖,恩,貌似差不多,實現功能,需要兩個普通io,兩個mos管(選型的時候,注意電流和耐壓)
這樣看起來就比較簡單了,把電路分成三部分,
上面是導通與斷開的關鍵,由Q1負責;
左邊按鍵判斷部分,由輸入IO負責
右邊是替代按鍵控制,有輸出IO和Q2負責
至此,設計思路梳理基本完成。
本身是個有些牴觸的工作,沒想到後面也有些許收穫,看來生活處處有驚喜啊。做研發一定要有自己的思路,或許看到之前沒用過的