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自动开/关机电路设计方案

摘要：本文介绍了一种结构简单、使用方便可靠的开/关机电路。电路使用一个D触发器，配合软件上的处理实现单键开/关机、关机前重要数据自动保存及自动关机功能。图1 自动开/关机电路原理图

设计原理系统关机原理
　　作为节电产品，如果在规定时间内系统没有工作，系统会自动转入关机程序，在保存重要数据后，自动关闭系统。
　　当用户手动关机，按下S1时，Q1打开，STATE的状态由高电平转变为低电平，MPU检测到STATE的状态变化后，经过延时再次检测STATE状态，如仍为低电平，则确认为关机指令，程序将保存重要数据，关闭所有中断，然后将I/O引脚POWER_CTL置为低电平，程序进入循环等待关机状态。此时，I/O口状态经过Q3反相后使触发器R=1，S=0，查阅真值表可得Q端应该稳定输出0，经过三极管Q2反向驱动后，电源控制引脚SHDN为高电平，关闭系统电源。
　　电源芯片关闭后，随着电容放电，MPU的供电电压不断下降，引脚POWER_CTL变为不定状态，但查阅真值表，无论此时R端电位高或低，输出Q都为低电平，稳定的使系统处于关机状态。
　　随着电容继续放电，I/O引脚POWER_CTL稳定为低电平，此时触发器引脚R=1，S=0，稳定维持输出Q为低电平，保证系统电源的稳定关断。
设计的改进
　　实际使用中发现，当更换供电电源时，触发器初始上电，D、CLK和R端下拉至地，保持稳定状态为0。而由于电容C1的充电作用，有可能使S=1，查阅真值表，当S=1，R=1时，输出Q为高电平，致使Q2导通，SHDN为高电平，打开系统。
　　为了解决更换电源时系统有可能自动开机问题，在系统上电程序开始执行并延迟500ms后重新读取STATE状态。初始阶段，Q1导通，STATE状态为低电平。而随着RC网络的延迟时间过后，S端电位由高电平变为低电平，Q1由导通变为截止，STATE状态由低电平重新转换为高电平。MPU延时后读取的STATE如果为高电平，则认为是误开机，程序执行关机程序，重新关闭系统电源。如果STATE仍为低电平，则确认是开机指令，程序正常执行。因此要求用户在开机时，按下S1并保持500ms以上。
　　MPU开机初始化程序流程如图2所示。

图2 MPU开机初始化程序流程图

结语
本电路相对其它电路结构简单，使用器件较少。配合软件处理，能够实现自动开/关机功能，对一般应用来说是较好的选择。

关键词： 电子电路图，开\/关机