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基于微处理器的小型系统中承担双重任务的单一开关

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  传统的控制系统设计使用单独的开关来控制电源和各种系统功能,但是,向一个基于微处理器的小型系统添加几个元件,就能把控制功能和该系统的通/断开关结合在一起。例如,可以设计某个系统来显示相对湿度和温度(参考文献1)。这种由电池供电的小型系统需要一个由微处理器控制的通/断电源开关(可用按钮来实现),还需要一个功能开关(乒乓开关)来把显示内容从摄氏度变为华氏度。从易用性和总成本角度看,把这两种功能组合在单一开关中很有意义。

  图1示出了这种应用的电路。最初,Q1(一个P沟道MOSFET)处于关断状态,这是因为R1把Q1的栅极至源极电压保持在0V。没有任何输入到达稳压器IC1,因此系统的微处理器IC2也保持关断。当操作者按动常闭的瞬间接触按钮开关S1时,电流通过R1和R2流向地,形成有效的栅极至源极电压把Q1接通,并向稳压器IC1和微处理器加电。电容器C1使开关接触件去反跳,并确保无论用户多快地按动和释放开关,Q1都保持接通的时间长得足以启动微处理器。另外,作为其最后任务,启动固件把系统的 LCD 初始化,因此强化了操作者把电源开关保持在接通位置的时间长得足以确保完全启动。


  在微处理器通电之后,它立即开始执行其固件,并向Q2(一个N沟道 MOSFET)的栅极提供超过3V 的逻辑1,由此接通Q2。而Q2又使Q1保持接通,并且系统在软件控制下运行。如果操作者再次按动通/断按钮,Q1则保持接通,微处理器继续运行,但会把它的模式线路拉高。模式线路驱动中断输入引脚,并且软件能把该中断作为触发功能,或用它来访问某个折回式多选项菜单。在某个合适的预编程时间间隔之后,微处理器系统在Q2的栅极设置逻辑0,由此把自己关断。接着, Q2又关断Q1来使系统断电。

参考文献
1. Hageman, Steve, "Relative humidity/temperature meter,"
www.analoghome.com/projects/dewpointer.html.

来源:EDN电子设计技术   作者:Steve Hageman,Windsor,CA  2006/10/7 0:00:00
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