[发明专利]一种采用硬件和软件相结合的单片机开关机电路及方法

说明书

本发明的采用硬件和软件相结合的单片机开关机电路，包括单片机、按键K1、电源正P1以及场效应管Q1、Q2、Q3和Q4，单片机的VCC接于Q1的漏极，Q4和Q2的栅极均接于R3与R4的连接处，Q4的漏极与单片机上定义为输入的端口Pm.y相连接；场效应管Q3的栅极经电阻R5与单片机上定义为输出的端口Pn.y相连接。本发明的开关机方法包括：a).按键开机；b).低电平检测；c).维持开机状态；d).按键关机。本发明的单片机开关机电路及方法，采用了硬件和软件相结合的方式，解决了现有单纯采用一个按键开关机时电路复杂的问题，也避免了采用两个按键时操作繁琐和占用空间较大的问题，有益效果显著，适于应用推广。

技术领域

本发明涉及一种单片机开关机电路及方法，更具体的说，尤其涉及一种采用硬件和软件相结合的单片机开关机电路及方法。

背景技术

许多应用单片机的电子设备需要开关机功能，以达到安全和节能的目的。开关机功能可以用二个按键实现，也可以用一个按键实现。一个按键的优点是易操作并节省空间。一个按键开关机功能可以采用双稳态触发器实现，但电路较复杂。本发明采用硬件和软件相结合的方法，简化了硬件电路。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种采用硬件和软件相结合的单片机开关机电路及方法。

本发明的采用硬件和软件相结合的单片机开关机电路，包括单片机、按键K1、电源正P1以及场效应管Q1、Q2、Q3和Q4，按键K1的一端接于电源正P1上，另一端依次经电阻R3和电阻R4接于电源地上；其特征在于：单片机的电源接线端口VCC接于场效应管Q1的漏极，Q1的源极经电阻R1与其栅极相连接；所述场效应管Q4和Q2的栅极均接于R3与R4的连接处，Q4和Q2的源极均接于电源地上，Q4的漏极与单片机上定义为输入的端口Pm.y相连接；场效应管Q3的栅极经电阻R5与单片机上定义为输出的端口Pn.y相连接，Q3的栅极经电阻R6接地，Q3的源极接地，Q3的漏极经电阻R2与Q1的栅极相连接，Q3的漏极与Q2的漏极相连接。

本发明的采用硬件和软件相结合的单片机开关机电路，所述单片机采用型号为MSP430F5438的芯片，按键K1为接触式按键，Q2 、Q3和Q4采用型号为AO3416的N沟道场效应管，Q1采用型号为AO3415的P沟道场效应管。

本发明的采用硬件和软件相结合的单片机开关机电路的开关机方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).按键开机，开机时按下按键K1，按键K1被按下后使得场效应管Q2和Q4的栅极电压由低电平变为高电平，Q2和Q4导通，Q2导通使得Q1的栅极变为低电平，使得Q1导通，Q1导通后使得电源正极P1对单片机的VCC端口供电，单片机中的按键状态检测程序运行，执行步骤b)；

b).低电平检测，单片机检测输入端口Pm.y的状态，如果为低电平且低电平状态维持时间超过设定时间，则表明Q4漏极维持低电平的时间超过设定值，按键K1为有效开机按下，不是按键抖动；执行步骤c)；

c).维持开机状态，当步骤b)通过Pm.y端口检测到按键K1为有效按下后，则通过输出端口Pn.x输出高电平，使Q3导通，维持Q1的栅极处于低电平状态，保证电源正极P1对单片机的持续供电；此后，按键K1释放后，电源正极P1依旧对单片机供电；

d).按键关机，在单片机处于运行状态过程中，如果按键K1被按下，通过端口Pm.y检测到Q4漏极的低电压，如果其低电压状态维持时间超过设定时间，则表明为有效关机按下，这通过输出端口Pn.x输出低电平，使Q3截止，使Q1的栅极变为高电平而截止；电源正极P1断开对单片机的供电，实现关机。

本发明的采用硬件和软件相结合的单片机开关机电路的开关机方法，步骤b)和步骤d)中所述的设定时间均为50ms。