1.材料:三极管(PNP和NPN)+STM8单片机(也可以是其他单片机)+按键(按下即连通,松开即断开)+若干电阻

2.要实现的功能:按键按下时单片机上电开始工作,按键松开后单片机不能立即断电而需要再继续工作一段时间,在任何需要的时候通过单片机自行断电。即手动上电,自动断电。

3.三极管做开关的典型应用实例:众所周知三极管可以用来开关控制电路的开断,典型的是通过配置引脚电平的高低控制蜂鸣器的工作与否,下图是我在STM32开发板原理图截取的蜂鸣器部分:

基于三极管的手动上电、自动断电电路

BUZ脚由单片机控制,当BUZ脚为高电平时三极管TP6中的B、e间有足够的开启电流,此时c、e导通。BZ1上面的脚电平被拉高,BZ1开始工作。BUZ脚为低电平时,TP6的B、e截止,BZ1上面那个脚的电平为低,BZ1截止。

4.分析:第一,要实现手动上电,那么我们需要一条有手动按键的电路,按下后就立马给单片机供电;第二,当松手后我们仍需继续维持单片机的工作状态,那么我们还需要一条在手动按键断开的情况下还能继续维持单片机工作的供电电路;第三,我们需要检测手动按键状态(即被按下与否)的电路。

5.手动按键电路:

说明:VIN为3V,VCC 3V是指单片机的电源引脚VCC,C1和C2为旁路电容(用于滤波,与主题无关可不考虑),D1为肖特基二极管用于电压方向保护。

原理:在按键KEY没有按下的情况下,Q1的B和E极同为高电平,Q1处于截止状态,VCC 3V端为浮空状态。当按键KEY按下后,由于R1和R2的分压作用,Q1的B极为低电平,B、E两极便存在导通电流,Q1的CE两极便导通。VCC 3V端得电即单片机上电为2.8~3V(Q1的C、E两极存在较小的压降,D1两端有0.2V左右的压降)

基于三极管的手动上电、自动断电电路

有的同学会说了:你整的太复杂了,我直接在输入电源和单片机电源引脚中间接一个按键就是了。我按下就上电,松开就断电。

回应:瞬时的过大的电流会直接烧毁单片机,按键在按下的那一瞬间由于负载的改变会引起浪涌现象,即电压极可能高于单片机的耐压值,但是通过三极管控制电路的闭断可以限制电流的大小,大家都知道三极管的放大效应,当Q1的BC两极电流可控时假设为I1,CE两极的电流最大为bete*I1,所以VCC 3V端绝不会高于这个电流值,从而达到保护单片机的目的。还有!!!!!我们要检测按键的状态,你直接连试试,你根本检测不到案件的状态(这个鄙人也无力说的很清楚)。

反正这个电路就是必要的上电电路了。

6.自动断电电路

功能说明:当按键KEY按下后单片机上电,立即拉高pwr ctr Q2导通进而Q3导通,VIN通过Q3和D2这条电路给单片机供电。单片机通过拉低pwr ctr 脚便可截止Q2进而截止Q3,单片机断电。

问1:为什么Q2要用NPN型?

回应:我得提醒你,当单片机断电的过程中单片机的电压在不断地降低相应的pwr ctr 作为单片机的一个引脚不可能维持高电平,所我们必须使用低电平来控制断电,即拉低pwr ctr后单片机进入断电过程。

有些小老弟又要问了:为什么你要用两个三极管啊?

回应:这里有一个神坑!!!!!STM8引脚内部是11K电阻到地,如果不要Q2直接将pwr ctr接在Q3的B极,那么Q3的B极相当于接了一个11K的电阻到地,B极永远是低电平,换句话说Q3将始终导通,pwr ctr根本起不了任何作用。

基于三极管的手动上电、自动断电电路

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