一種按鍵控制電路及電子產(chǎn)品的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種按鍵控制電路及電子產(chǎn)品，電路包括直流電源、按鍵、電源管理芯片、主控芯片、復位電路；按鍵的一端與直流電源連接，另一端與電源管理芯片的使能端連接；電源管理芯片為主控芯片供電；主控芯片與電源管理芯片的使能端連接，按鍵的另一端連接主控芯片；復位電路包括充電電阻、充電電容、開關(guān)管；直流電源通過按鍵連接充電電阻的一端，充電電阻的另一端通過充電電容接地；充電電容與充電電阻的連接節(jié)點與開關(guān)管的控制端連接，開關(guān)管的開關(guān)通路一端接地，開關(guān)管的開關(guān)通路的另一端連接主控芯片的復位引腳，并通過限流電阻連接所述直流電源。本發(fā)明通過一個按鍵實現(xiàn)了主控芯片的開機、關(guān)機以及復位功能，便于操作，成本較低。
【專利說明】
一種按鍵控制電路及電子產(chǎn)品
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明屬于硬件電路技術(shù)領域，具體地說，是涉及一種按鍵控制電路以及采用所述按鍵控制電路設計的電子產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]市場上虛擬現(xiàn)實頭盔的形式多種多樣，設計的形式也各有特色。
[0003]目前虛擬現(xiàn)實頭盔為了實現(xiàn)開機、關(guān)機以及復位功能，設計的按鍵較多，導致成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種按鍵控制電路，通過一個按鍵即可實現(xiàn)開機、關(guān)機和復位功能，降低了成本。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
一種按鍵控制電路，包括直流電源、按鍵、電源管理芯片、主控芯片、復位電路;所述按鍵的一端與直流電源連接，另一端與電源管理芯片的使能端連接;所述電源管理芯片為主控芯片供電；所述主控芯片與電源管理芯片的使能端連接，所述按鍵的另一端連接主控芯片;所述復位電路包括充電電阻、充電電容、開關(guān)管;所述直流電源通過按鍵連接充電電阻的一端，所述充電電阻的另一端通過充電電容接地;所述充電電容與充電電阻的連接節(jié)點與開關(guān)管的控制端連接，所述開關(guān)管的開關(guān)通路一端接地，所述開關(guān)管的開關(guān)通路的另一端通過限流電阻連接所述直流電源，所述開關(guān)管的開關(guān)通路的另一端連接主控芯片的復位引腳。
[0006]進一步的，所述按鍵控制電路還包括藍牙芯片，所述主控芯片控制藍牙芯片的運行。
[0007]又進一步的，所述電源管理芯片為LDO芯片。
[0008]再進一步的，所述按鍵通過第一二極管與電源管理芯片的使能端連接，所述主控芯片通過第二二極管與電源管理芯片的使能端連接，兩個二極管的陰極連接。
[0009]更進一步的，所述電源管理芯片的使能端通過下拉電阻接地，所述電源管理芯片的使能端通過電容接地。
[0010]優(yōu)選的，所述開關(guān)管為匪OS管，所述NMOS管的柵極連接所述充電電容與充電電阻的連接節(jié)點，所述匪OS管的源極接地，所述NMOS管的漏極通過所述限流電阻連接所述直流電源，所述NMOS管的漏極連接所述主控芯片的復位引腳。
[0011]優(yōu)選的，所述開關(guān)管為NPN三極管，所述NPN三極管的基極連接所述充電電容與充電電阻的連接節(jié)點，所述NPN三極管的發(fā)射極接地，所述NPN三極管的集電極通過所述限流電阻連接所述直流電源，所述NPN三極管的集電極連接所述主控芯片的復位引腳。
[0012]進一步的，所述按鍵控制電路還包括靜電防護電路，所述按鍵與充電電阻的連接節(jié)點通過所述靜電防護電路接地。
[0013]又進一步的，所述復位電路還包括放電電路，所述放電電路包括放電二極管和放電電阻，所述放電二極管的陽極連接所述充電電容與充電電阻的連接節(jié)點，所述二極管的陰極通過所述放電電阻接地。
[0014]基于上述按鍵控制電路的結(jié)構(gòu)設計，本發(fā)明還提出了一種采用所述按鍵控制電路設計的電子產(chǎn)品，包括所述的按鍵控制電路，所述按鍵控制電路包括直流電源、按鍵、電源管理芯片、主控芯片、復位電路;所述按鍵的一端與直流電源連接，另一端與電源管理芯片的使能端連接;所述電源管理芯片為主控芯片供電；所述主控芯片與電源管理芯片的使能端連接，所述按鍵的另一端連接主控芯片;所述復位電路包括充電電阻、充電電容、開關(guān)管；所述直流電源通過按鍵連接充電電阻的一端，所述充電電阻的另一端通過充電電容接地；所述充電電容與充電電阻的連接節(jié)點與開關(guān)管的控制端連接，所述開關(guān)管的開關(guān)通路一端接地，所述開關(guān)管的開關(guān)通路的另一端通過限流電阻連接所述直流電源，所述開關(guān)管的開關(guān)通路的另一端連接主控芯片的復位引腳。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:本發(fā)明的按鍵控制電路及電子產(chǎn)品，通過一個按鍵實現(xiàn)了主控芯片的開機、關(guān)機以及復位功能，控制方式比較簡單，便于用戶操作，使用方便，提高了用戶的使用體驗；由于按鍵數(shù)量少，整個電路采用的元器件較少，電路結(jié)構(gòu)比較簡單，易于實現(xiàn)，成本較低，具有較強的競爭力，便于推廣應用。
[0016]結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實施方式的詳細描述后，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明所提出的按鍵控制電路的一個實施例的電路結(jié)構(gòu)圖；
圖2是本發(fā)明所提出的按鍵控制電路的一個實施例的電路原理圖；
圖3是本發(fā)明所提出的按鍵控制電路的另一個實施例的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細地說明。
[0019]本實施例的按鍵控制電路主要包括直流電源PWR，按鍵Ul、電源管理芯片U7、主控芯片M⑶、復位電路等，參見圖1、圖2所示;按鍵UI的一端連接直流電源PWR，另一端連接電源管理芯片U7的使能端EN;電源管理芯片U7的電源輸出端VOUT與主控芯片連接，輸出電源VCC為主控芯片M⑶供電，主控芯片M⑶與電源管理芯片U7的使能端EN連接;按鍵Ul的另一端與主控芯片MCU的檢測引腳連接，主控芯片MCU檢測按鍵Ul的開合狀態(tài);復位電路主要包括充電電阻R3、充電電容C2、開關(guān)管Q5等，直流電源PWR通過按鍵Ul連接充電電阻R3的一端，充電電阻R3的另一端連接充電電容C2的一端，充電電容C2的另一端接地，充電電容C2與充電電阻R3的連接節(jié)點與開關(guān)管Q5的控制端連接，開關(guān)管Q5的開關(guān)通路的一端接地，開關(guān)管Q5的開關(guān)通路的另一端通過限流電阻R4連接直流電源PWR，開關(guān)管Q5的開關(guān)通路的另一端連接主控芯片的復位引腳，向主控芯片的復位引腳發(fā)送復位信號。
[0020]在主控芯片關(guān)機狀態(tài)下，若需開機，則按下按鍵Ul，直流電源PWR提供的高電平通過按鍵Ul傳輸至電源管理芯片U7的使能端EN，使能電源管理芯片U7，電源管理芯片U7運行，電源輸出端VOUT輸出電源VCC給主控芯片MCU供電，主控芯片MCU上電運行；主控芯片MCU上電后，輸出高電平至電源管理芯片U7的使能端EN;此時，即使釋放按鍵Ul，也能保證電源管理芯片U7的使能端EN為高電平，保證電源管理芯片U7可以正常工作，為主控芯片M⑶持續(xù)供電，實現(xiàn)主控芯片MCU開機功能。
[0021]主控芯片開機后，通過檢測其檢測引腳的電平實時檢測按鍵Ul的開合狀態(tài)。
[0022]在主控芯片開機后，如果按鍵Ul處于斷開狀態(tài)，開關(guān)管Q5的控制端為低電平，由于開關(guān)管Q5為高電平導通，因此開關(guān)管Q5關(guān)斷，開關(guān)管Q5的開關(guān)通路的另一端為高電平，此時主控芯片的復位引腳為高電平，主控芯片正常工作(不復位)。
[0023]在主控芯片開機后，若需關(guān)機，則可以長按按鍵U1。當按鍵Ul再次按下且按下時間達到設定關(guān)機時間(如5秒)時，即主控芯片的檢測引腳電位由低電平跳到高電平，且高電平信號持續(xù)一段時間(達到設定關(guān)機時間)，則主控芯片在按鍵Ul釋放后，輸出低電平的關(guān)機信號至電源管理芯片U7的使能端ΕΝ，電源管理芯片U7關(guān)閉，停止輸出電源VCC，主控芯片掉電關(guān)機，實現(xiàn)關(guān)機功能。
[0024]在主控芯片開機后，若需復位，則按下按鍵Ul，直流電源PWR通過充電電阻R3給充電電容C2充電，充電電容C2兩端的電壓逐漸升高，當滿足開關(guān)管Q5的導通條件時，開關(guān)管Q5導通，直流電源PWR提供的電流通過限流電阻R4、開關(guān)管Q5的開關(guān)通路流入地，開關(guān)管Q5的開關(guān)通路的另一端被拉為低電平，向主控芯片的復位引腳發(fā)送低電平的復位信號，主控芯片的復位引腳被拉為低電平，主控芯片復位，實現(xiàn)主控芯片的復位功能，防止主控芯片軟件跑飛。
[0025]通過調(diào)整充電電阻R3和充電電容C2的值可以靈活地調(diào)整開關(guān)管Q5的導通時間，從而調(diào)整硬件復位時間，即按鍵Ul的按壓時間。如按鍵Ul按下閉合10秒，開關(guān)管Q5導通，主控芯片復位。
[0026]當然，通過調(diào)整充電電阻R3和充電電容C2的值調(diào)整復位時間，使得復位時間比設定關(guān)機時間要長，避免誤操作。
[0027]本實施例的按鍵控制電路，通過一個按鍵Ul實現(xiàn)了主控芯片的開機、關(guān)機以及復位功能，控制方式比較簡單，便于用戶操作，使用方便，提高了用戶的使用體驗；由于按鍵數(shù)量少，整個電路采用的元器件較少，電路結(jié)構(gòu)比較簡單，易于實現(xiàn)，成本較低，具有較強的競爭力，便于推廣應用。
[0028]在按鍵控制電路中還設置有藍牙芯片ΒΤ，主控單元與藍牙芯片BT連接，控制藍牙芯片的運行。
[0029]在主控芯片開機后，單擊(或短按)按鍵Ul，即主控芯片的檢測引腳電位由低電平跳到高電平，則主控芯片通過串口UART向藍牙芯片發(fā)送配對啟動信號，藍牙芯片接收到該信號后，啟動配對功能，實現(xiàn)藍牙芯片與外界設備的配對，如手機、PAD等。
[0030]例如，在主控芯片上電后、藍牙芯片與手機配對后，如果此時手機來電話，可以單擊按鍵Ul，主控芯片在檢測到該電平變化后，發(fā)送控制命令給藍牙芯片，通過藍牙芯片接通電話，實現(xiàn)接通電話的功能。
[0031]通過在按鍵控制電路中設置藍牙芯片，豐富了該電路的功能，擴大了電路的應用范圍，提高了市場競爭力。
[0032]在本實施例中，電源管理芯片U7優(yōu)選為LDO芯片，LDO芯片功耗低，性能穩(wěn)定，能夠為主控芯片提供所需的電源。
[0033]為了保證電流的正確流向，防止倒灌，提高電路的穩(wěn)定性和安全性，按鍵Ul通過第一二極管D2與電源管理芯片U7的使能端EN連接，主控芯片通過第二二極管D3與電源管理芯片U7的使能端EN連接。即，第一二極管D2和第二二極管D3的陰極連接，且連接點與電源管理芯片U7的使能端EN連接，第一二極管D2的陽極連接按鍵Ul，第二二極管D3的陽極連接主控單元;從而避免直流電源PWR輸出的電能倒灌至主控芯片以及主控芯片輸出的電能倒灌至直流電源PWR。
[0034]電源管理芯片U7的使能端EN通過下拉電阻R5接地，在使能端EN沒有被拉高時保持低電平，保證使能端EN電位穩(wěn)定，避免反復開啟電源管理芯片U7，保證電源管理芯片U7的狀態(tài)穩(wěn)定。
[0035]電源管理芯片U7的使能端EN通過電容C79接地，電容C79具有延時作用。在按下按鍵Ul啟動主控芯片時，直流電源PWR提供的電能通過按鍵Ul、第一二極管D2傳輸至電源管理芯片U7的使能端，給電容C79充電，電容C79兩端的電壓逐漸升高，使能電源管理芯片U7。
[0036]當由于意外因素導致主控芯片向電源管理芯片U7的使能端EN輸送低電平時，電容C79通過下拉電阻R5放電，電容C79兩端的電壓逐漸降低，使能端EN的電壓逐漸降低，電源管理芯片U7還可以保持正常工作一段時間，在這段時間內(nèi)主控芯片可能恢復向電源管理芯片U7的使能端EN輸送高電平，從而可以避免由于主控芯片短暫的低電壓輸出波動導致的電源管理芯片U7關(guān)機，提高了電源管理芯片U7的穩(wěn)定性，保證了主控芯片的供電穩(wěn)定性。
[0037]開關(guān)管Q5為高電平導通，在本實施例中，開關(guān)管Q5優(yōu)選為NMOS管，NMOS管的柵極連接充電電容C2與充電電阻R3的連接節(jié)點，NM0S管的源極接地，匪OS管的漏極通過限流電阻R4連接直流電源PWR，NM0S管的漏極連接主控芯片的復位引腳，參見圖3所示。
[0038]作為本實施例的另一種優(yōu)選設計方案，開關(guān)管Q5選為NPN三極管，NPN三極管的基極連接充電電容C2與充電電阻R3的連接節(jié)點，NPN三極管的發(fā)射極接地，NPN三極管的集電極通過限流電阻R4連接直流電源PWR，NPN三極管的集電極連接主控芯片的復位引腳。
[0039]本實施例的復位電路通過充電電阻R3為充電電容C2充電，通過充電電容C2兩端的電壓控制開關(guān)管Q5的通斷，從而控制復位信號的電平高低，進而控制主控芯片的復位與否，控制方式比較簡單，便于使用;而且采用一個開關(guān)管(匪OS管或NPN三極管)，電路結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，成本低，降低了復位電路的成本。
[0040]為了放掉充電電容C2上的電荷，在按鍵控制電路中還設置有放電電路，充電電容C2上的電荷通過放電電路放掉。放電電路主要包括二極管Dl和放電電阻Rl，二極管Dl的陽極連接充電電容C2與充電電阻R3的連接節(jié)點，二極管DI的陰極通過放電電阻Rl接地。
[0041 ] 復位后，釋放按鍵Ul，通過二極管Dl、放電電阻Rl將充電電容C2內(nèi)的電荷放掉；充電電容C2兩端的電壓逐漸降低，開關(guān)管Q5控制端的電壓逐漸降低，當不滿足開關(guān)管Q5的導通條件時，開關(guān)管Q5關(guān)斷。
[0042 ]在按鍵控制電路中還設置有靜電防護電路，按鍵Ul與充電電阻R3的連接節(jié)點通過靜電防護電路接地。
[0043]靜電防護電路用于進行靜電防護，避免電路中的電子器件因靜電受損，提高了整個電路的穩(wěn)定性，延長了電子器件的使用壽命，降低了維修成本。
[0044]在本實施例中，靜電防護電路優(yōu)選為ESD管，即一個陽極對接、反向串聯(lián)的雙二極管器件，結(jié)構(gòu)簡單、便于實現(xiàn)、成本較低。當然，靜電防護電路也可以選擇其他元器件搭建，并不限于上述舉例。
[0045]為了濾除高頻雜波，在按鍵控制電路中還設置有濾波電容Cl，直流電源PWR通過濾波電容Cl接地，從而濾除直流電源輸出的高頻雜波，避免損壞復位電路中的其他元器件。
[0046]基于上述按鍵控制電路的設計，本實施例還提出了一種電子產(chǎn)品，包括所述的按鍵控制電路。
[0047]電子產(chǎn)品為需要通過一個按鍵實現(xiàn)開機、關(guān)機、硬件復位等功能的穿戴類電子設備，如虛擬現(xiàn)實頭盔等。
[0048]通過在電子產(chǎn)品中設計所述的按鍵控制電路，通過一個按鍵即可實現(xiàn)主控芯片的開機、關(guān)機、復位功能，便于用戶操作，提高了用戶的使用體驗；由于設計的按鍵數(shù)量少，不僅使得電子產(chǎn)品具有較好的外觀，而且使得電路結(jié)構(gòu)更加簡單，易于實現(xiàn)，降低了成本，提高了電子產(chǎn)品的競爭力。
[0049]當然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種按鍵控制電路，其特征在于:包括直流電源、按鍵、電源管理芯片、主控芯片、復位電路； 所述按鍵的一端與直流電源連接，另一端與電源管理芯片的使能端連接;所述電源管理芯片為主控芯片供電；所述主控芯片與電源管理芯片的使能端連接，所述按鍵的另一端連接主控芯片； 所述復位電路包括充電電阻、充電電容、開關(guān)管;所述直流電源通過按鍵連接充電電阻的一端，所述充電電阻的另一端通過充電電容接地;所述充電電容與充電電阻的連接節(jié)點與開關(guān)管的控制端連接，所述開關(guān)管的開關(guān)通路一端接地，所述開關(guān)管的開關(guān)通路的另一端通過限流電阻連接所述直流電源，所述開關(guān)管的開關(guān)通路的另一端連接主控芯片的復位引腳。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按鍵控制電路，其特征在于:所述按鍵控制電路還包括藍牙芯片，所述主控芯片控制藍牙芯片的運行。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按鍵控制電路，其特征在于:所述電源管理芯片為LDO芯片。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按鍵控制電路，其特征在于:所述按鍵通過第一二極管與電源管理芯片的使能端連接，所述主控芯片通過第二二極管與電源管理芯片的使能端連接，兩個二極管的陰極連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按鍵控制電路，其特征在于:所述電源管理芯片的使能端通過下拉電阻接地，所述電源管理芯片的使能端通過電容接地。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按鍵控制電路，其特征在于:所述開關(guān)管為匪OS管，所述匪OS管的柵極連接所述充電電容與充電電阻的連接節(jié)點，所述匪OS管的源極接地，所述匪OS管的漏極通過所述限流電阻連接所述直流電源，所述NMOS管的漏極連接所述主控芯片的復位引腳。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按鍵控制電路，其特征在于:所述開關(guān)管為NPN三極管，所述NPN三極管的基極連接所述充電電容與充電電阻的連接節(jié)點，所述NPN三極管的發(fā)射極接地，所述NPN三極管的集電極通過所述限流電阻連接所述直流電源，所述NPN三極管的集電極連接所述主控芯片的復位引腳。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按鍵控制電路，其特征在于:所述按鍵控制電路還包括靜電防護電路，所述按鍵與充電電阻的連接節(jié)點通過所述靜電防護電路接地。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按鍵控制電路，其特征在于:所述復位電路還包括放電電路，所述放電電路包括放電二極管和放電電阻，所述放電二極管的陽極連接所述充電電容與充電電阻的連接節(jié)點，所述二極管的陰極通過所述放電電阻接地。10.—種電子產(chǎn)品，其特征在于:包括如權(quán)利要求1至9中任一項所述的按鍵控制電路。
【文檔編號】G06F1/24GK106095040SQ201610396128
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月7日 公開號201610396128.3, CN 106095040 A, CN 106095040A, CN 201610396128, CN-A-106095040, CN106095040 A, CN106095040A, CN201610396128, CN201610396128.3
【發(fā)明人】文建邦
【申請人】青島歌爾聲學科技有限公司