一種基于矩陣按鍵實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)的電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于矩陣按鍵實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)的電路，包括矩陣按鍵、電源使能電路、降壓電路、延時電路、微控制器和外部電源，微控制器用于檢測矩陣按鍵中各按鍵工作狀態(tài)；矩陣按鍵包括電源開關(guān)控制與功能復(fù)用的按鍵S1，按鍵S1所在列的輸出端通過第一保護(hù)電路與微控制器電連接，按鍵S1所在行的輸出端通過第二保護(hù)電路分別與延時電路的輸入端、電源使能電路的輸入端電信號連接，延時電路的輸出端、電源使能電路的輸出端分別與降壓電路的電源使能端電連接。本實(shí)用新型設(shè)置了第一保護(hù)電路和第二保護(hù)電路，將電源開關(guān)控制與功能復(fù)用的按鍵S1與微控制器、延時電路有效隔離，使得電源開關(guān)功能和矩陣按鍵功能互不影響。
【專利說明】—種基于矩陣按鍵實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)的電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于矩陣按鍵實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)的電路，屬于電子【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]一般電子設(shè)備中均配備有DC-DC降壓芯片，DC-DC降壓芯片通常自帶電源使能引腳，芯片使能情況下(輸出電壓)，最小工作電流在HiA級別，不使能情況下(不輸出電壓)，最小工作電流在1uA級別，同時無電源輸出。
[0003]其不足之處在于:若電子設(shè)備需要長時間待機(jī)，必須有單獨(dú)的電源使能控制端，采用矩陣按鍵的設(shè)備，使用的按鍵類型為自復(fù)位常開型按鍵，且持續(xù)保持閉合狀態(tài)，會影響其他矩陣中按鍵檢測，不能單獨(dú)應(yīng)用于電源使能電路。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于矩陣按鍵實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)的電路，解決現(xiàn)有技術(shù)中自復(fù)位常開型按鍵電源開關(guān)功能和矩陣按鍵功能互相影響，不能單獨(dú)應(yīng)用于電源使能電路的技術(shù)問題。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種基于矩陣按鍵實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)的電路，包括矩陣按鍵、電源使能電路、降壓電路、延時電路、微控制器和外部電源，微控制器用于檢測矩陣按鍵中各按鍵工作狀態(tài)，外部電源用于給電源使能電路、降壓電路和延時電路供電；所述矩陣按鍵包括電源開關(guān)控制與功能復(fù)用的按鍵Si，按鍵SI所在列的輸出端通過第一保護(hù)電路與微控制器電連接，按鍵SI所在行的輸出端通過第二保護(hù)電路分別與延時電路的輸入端、電源使能電路的輸入端電信號連接，延時電路的輸出端、電源使能電路的輸出端分別與降壓電路的電源使能端電連接，降壓電路的電源使能端還通過電阻R6連接微控制器，通過電阻R3接地。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一保護(hù)電路包括電阻R1、二極管Dl和二極管D3，電阻Rl的一端與外部電源電連接，另一端分別與二極管D1、二極管D3的負(fù)極電連接，二極管Dl的正極與所述微控制器的I/O接口電連接，二極管D3的正極接地。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二保護(hù)電路由電阻R5和二極管D2組成，電阻R5的一端接地，另一端分別與按鍵SI所在行的輸出端、二極管D2的正極電連接，二極管D2的負(fù)極與延時電路的輸入端電連接。
[0008]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述電源使能電路包括電阻R2、電阻R7、電阻R8、電阻R9、PNP型三極管Cl和NPN型三極管Q1，電阻R2串聯(lián)于外部電源和三極管Ql的集電極之間，電阻R8串聯(lián)于三極管Cl的基極和三極管Ql的集電極之間，三極管Cl的發(fā)射極通過導(dǎo)線與外部電源電連接，集電極串聯(lián)電阻R9之后與降壓電路的電源使能端電連接，三極管Ql的基極通過電阻R7與第二保護(hù)電路的輸出端電連接，發(fā)射極接地。
[0009]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述延時電路包括電阻R4、電阻RlO、電阻R11、電容C2和NPN型三極管Q2，電阻RlO的一端與第二保護(hù)電路的輸出端電連接，另一端通過電阻Rll和電容C2構(gòu)成的并聯(lián)電路接地，同時還與三極管Q2的基極電連接；三極管Q2的集電極通過電阻R4與外部電源電連接，通過導(dǎo)線與降壓電路的電源使能端電連接，三極管Q2的發(fā)射極接地。
[0010]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述降壓電路選用XL1583E1降壓型直流電源轉(zhuǎn)換
-H-* I I
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[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所產(chǎn)生的有益效果是:設(shè)置了第一保護(hù)電路和第二保護(hù)電路，將電源開關(guān)控制與功能復(fù)用的按鍵Si與微控制器、延時電路有效隔離，使得電源開關(guān)功能和矩陣按鍵功能互不影響；本實(shí)用新型是電源模塊高電平使能電源，對于電源使能電平與本實(shí)用新型相反的電源模塊，只需再串聯(lián)一級電源能使能電路，便可驅(qū)動，便于電路的擴(kuò)展和改進(jìn)，具有較大的靈活性，適用范圍廣；電路對按鍵驅(qū)動能力要求低，輕觸開關(guān)、薄膜按鍵、硅膠按鍵等其他矩陣按鍵均可驅(qū)動。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的電路原理框圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型的2*2矩陣按鍵電路圖。
[0014]圖3是本實(shí)用新型的保護(hù)電路圖。
[0015]圖4是本實(shí)用新型的電源使能電路圖。
[0016]圖5是本實(shí)用新型的延時電路圖。
[0017]圖6是本實(shí)用新型的降壓電路圖。
[0018]圖7是本實(shí)用新型的微控制器接口電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0020]如圖1所示，是本實(shí)用新型的電路原理框圖，包括矩陣按鍵、電源使能電路、降壓電路、延時電路、微控制器和外部電源，微控制器用于檢測矩陣按鍵中各按鍵工作狀態(tài)，夕卜部電源用于給電源使能電路、降壓電路和延時電路供電。矩陣按鍵包括電源開關(guān)控制與功能復(fù)用的按鍵SI，按鍵SI所在列的輸出端通過第一保護(hù)電路與微控制器電連接，按鍵SI所在行的輸出端通過第二保護(hù)電路分別與延時電路的輸入端、電源使能電路的輸入端電信號連接，延時電路的輸出端、電源使能電路的輸出端分別與降壓電路的電源使能端電連接，降壓電路的電源使能端連接微控制器。
[0021]如圖2所示，是2*2矩陣按鍵電路圖，本實(shí)用新型僅以2*2矩陣按鍵為例，但不限于2*2矩陣按鍵，也適用于其他規(guī)模的矩陣按鍵，電路對按鍵驅(qū)動能力要求低，因此矩陣按鍵可選用輕觸開關(guān)、薄膜按鍵和硅膠按鍵等。圖中按鍵SI為電源開關(guān)控制與功能復(fù)用按鍵，長按SI可觸發(fā)延時電路，強(qiáng)制斷開電源使能，強(qiáng)制微控制器斷電復(fù)位；短按SI使能電源，微控制器供電。
[0022]如圖3所示，是本實(shí)用新型的保護(hù)電路圖，圖中上部分為本實(shí)用新型所述第一保護(hù)電路，下部分為第二保護(hù)電路。
[0023]第一保護(hù)電路包括電阻R1、二極管Dl和二極管D3，電阻Rl的一端與外部電源電連接，另一端分別與二極管D1、二極管D3的負(fù)極電連接，二極管Dl的正極與所述微控制器的I/O接口電連接，二極管D3的正極接地。
[0024]第二保護(hù)電路由電阻R5和二極管D2組成，電阻R5的一端接地，另一端分別與按鍵SI所在行的輸出端、二極管D2的正極電連接，二極管D2的負(fù)極與延時電路的輸入端電連接。
[0025]如圖4所示，是本實(shí)用新型的電源使能電路圖:包括電阻R2、電阻R7、電阻R8、電阻R9、PNP型三極管Cl和NPN型三極管Q1，電阻R2串聯(lián)于外部電源和三極管Ql的集電極之間，電阻R8串聯(lián)于三極管Cl的基極和三極管Ql的集電極之間，三極管Cl的發(fā)射極通過導(dǎo)線與外部電源電連接，集電極串聯(lián)電阻R9之后與降壓電路的電源使能端電連接，三極管Ql的基極通過電阻R7與第二保護(hù)電路的輸出端電連接，發(fā)射極通過導(dǎo)線接地。
[0026]如圖5所示，是本實(shí)用新型的延時電路圖，延時電路包括電阻R4、電阻RlO、電阻R11、電容C2和NPN型三極管Q2，電阻RlO的一端與第二保護(hù)電路的輸出端電連接，另一端通過電阻Rl I和電容C2構(gòu)成的并聯(lián)電路接地，同時還與三極管Q2的基極電連接，調(diào)整RlO、R11、C2可更改延時時間。三極管Q2的集電極通過電阻R4與外部電源電連接，通過導(dǎo)線與降壓電路的電源使能端電連接，三極管Q2的發(fā)射極接地。
[0027]如圖6所示，是本實(shí)用新型的降壓電路圖，降壓電路選用XL1583E1降壓型直流電源轉(zhuǎn)換芯片，芯片的電源使能引腳通過電阻R6與微控制器連接，通過電阻R3接地。
[0028]如圖7所示，是本實(shí)用新型的微控制器接口電路圖，Γ4四個引腳連接微控制器的1接口 ；微控制器通過這四個端口掃描矩陣按鍵，用于檢測矩陣案件中各按鍵工作狀態(tài)，R0W1、R0W2按鍵行掃描，Coll、2按鍵列掃描。引腳5也與微控制器的I/O接口連接，微控制器通電后控制引腳5，在按鍵松開后使電源斷開。引腳6連接用于給微控制器供電的電源。
[0029]本實(shí)用新型工作時，按鍵SI按下時，觸發(fā)電源使能電路、延時電路、第一保護(hù)電路和第二保護(hù)電路，電源使能電路可將按鍵Si導(dǎo)通后提供的微弱的電壓信號轉(zhuǎn)換為電源使能驅(qū)動控制信號，觸發(fā)降壓電路，降壓電路輸出供電到微控制器，微控制器通電后，通過第一保護(hù)電路檢測矩陣按鍵工作狀態(tài)，給出降壓電路使能信號，此信號必須在0.5s內(nèi)給出，此信號和電源使能電路的輸出信號是“或”邏輯關(guān)系，此時按鍵SI斷開，降壓電路仍處于使能狀態(tài)，輸出電壓信號。延時電路供電后，0.5s內(nèi)按鍵SI沒有斷開，將對降壓電路給出一個去使能信號，此信號和電源使能電路、微控制器的輸出信號是“與”邏輯關(guān)系，此時不論微控制器是否給出使能信號，降壓電路停止工作。在降壓電路使能輸出電壓時，微控制器通過第一保護(hù)電路檢測到按鍵SI的狀態(tài)，并把SI作為普通按鍵使用，即按鍵SI在矩陣按鍵中不是去原有功能。
[0030]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于矩陣按鍵實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)的電路，其特征在于，包括矩陣按鍵、電源使能電路、降壓電路、延時電路、微控制器和外部電源，微控制器用于檢測矩陣按鍵中各按鍵工作狀態(tài)，外部電源用于給電源使能電路、降壓電路和延時電路供電；所述矩陣按鍵包括電源開關(guān)控制與功能復(fù)用的按鍵(SI)，按鍵(SI)所在列的輸出端通過第一保護(hù)電路與微控制器電連接，按鍵(SI)所在行的輸出端通過第二保護(hù)電路分別與延時電路的輸入端、電源使能電路的輸入端電信號連接，延時電路的輸出端、電源使能電路的輸出端分別與降壓電路的電源使能端電連接，降壓電路的電源使能端還通過電阻(R6)連接微控制器，通過電阻(R3)接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于矩陣按鍵實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)的電路，其特征在于，所述第一保護(hù)電路包括電阻(R1)、二極管(Dl)和二極管(D3)，電阻(Rl)的一端與外部電源電連接，另一端分別與二極管(D1)、二極管(D3)的負(fù)極電連接，二極管(Dl)的正極與所述微控制器的I/O接口電連接，二極管(D3)的正極接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于矩陣按鍵實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)的電路，其特征在于，所述第二保護(hù)電路由電阻(R5)和二極管(D2)組成，電阻(R5)的一端接地，另一端分別與按鍵(SI)所在行的輸出端、二極管(D2)的正極電連接，二極管(D2)的負(fù)極與延時電路的輸入端電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于矩陣按鍵實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)的電路，其特征在于，所述電源使能電路包括電阻(R2 )、電阻(R7 )、電阻(R8 )、電阻(R9 )、PNP型三極管(CI)和NPN型三極管(Q1)，電阻(R2)串聯(lián)于外部電源和三極管(Ql)的集電極之間，電阻(R8)串聯(lián)于三極管(Cl)的基極和三極管(Ql)的集電極之間，三極管(Cl)的發(fā)射極通過導(dǎo)線與外部電源電連接，集電極串聯(lián)電阻(R9)之后與降壓電路的電源使能端電連接，三極管(Ql)的基極通過電阻(R7 )與第二保護(hù)電路的輸出端電連接，發(fā)射極接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于矩陣按鍵實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)的電路，其特征在于，所述延時電路包括電阻(R4)、電阻(R10)、電阻(R11)、電容(C2)和NPN型三極管(Q2)，電阻(RlO)的一端與第二保護(hù)電路的輸出端電連接，另一端通過電阻(Rll)和電容(C2)構(gòu)成的并聯(lián)電路接地，同時還與三極管(Q2 )的基極電連接；三極管(Q2 )的集電極通過電阻(R4 )與外部電源電連接，通過導(dǎo)線與降壓電路的電源使能端電連接，三極管(Q2)的發(fā)射極接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于矩陣按鍵實(shí)現(xiàn)電源開關(guān)的電路，其特征在于，所述降壓電路選用XL1583E1降壓型直流電源轉(zhuǎn)換芯片。
【文檔編號】H03K17/28GK204103881SQ201420570990
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】孫啟黔, 王修穎 申請人:南京世澤科技有限公司