单键开关机的实现

最近的设计实例促使我提供一个曾用于某个项目的较为简单的解决方案（参考文献 1）。我们需要做一个受处理器监控的瞬时电源开关。这种监控能使处理器在按下电源开关后推迟节电请求,到所有程序都正常退出为止。另外,处理器可以在不工作期间切断电源,以延长电池寿命。该项目还需要一个升压变换器,用以将两至三节 AA 电池电压转换为 5V。本设计使用的 IC1 是德州仪器公司(www.ti.com)生产的TPS61032型升压变换器（图 1）。它带有一个使能引脚（第 9引 脚）,该管脚在其电位被拉低时,不仅关断变换器电源,还将负载与电池完全断开。处理器是 PIC16F874。本设计的关键是,先将处理器的 I/O 引脚配置成输出端,以保持变换器的使能引脚为高电平,然后再重新配置以检测电源开关的逻辑电平。

图1,本电路配置成一个受处理器监控的瞬时电源开关。

　　当电路不工作时,闭合瞬时电源开关 S1（按压接通）就能将 IC1 的 引脚9 电位拉高,从而使变换器接通,为处理器提供 5V 电压。处理器在其 I/O 脚配置为输出端并被拉至高电平时起动。这一动作使 IC1 的 引脚9保持高电平,并使变换器在电源开关释放后继续运行。每隔数毫秒,处理器的 I/O 引脚被重新设置为输入,处理器检查开关的高（按下）状态或低（松开）状态。然后,该引脚又回到以前的输出模式。电容 器C4 将 IC1 的引脚9（使能脚）维持在高电平,以使变换器在开关被检测过程中继续正常运行。当通电后松开电源开关,然后再次按下时,处理器开始关机顺序。在完成处理器所需的内务处理操作后,处理器引脚自行配置成输入引脚并保持为输入引脚。于是电容器 C4完全放电,使 IC1 的引脚9（使能脚）处于低电平,从而切断变换器和电路其余部分的电源。二极管 D1 和 D2 使得电池电压能起动变换器和处理器,以便用变换器的高输出电压对电源开关进行测试。TPS61032 还带有一个低电池电压比较器,其跳变点是R1和R2的函数。另一个处理器可读出比较器的输出（IC1 的第 10 引脚）,以便在电池电压过低时执行安全关机任务。