Однополюсный выключатель совмещает функции управления питанием и пользовательского ввода

В этой статье описан усовершенствованный вариант предыдущей схемы [1]. В схеме на Рисунке 1 используется нормально разомкнутый однополюсный выключатель вместо переключателя на два направления, который требовался в оригинальной конструкции. Можно использовать мембранную тактовую кнопку, чтобы значительно упростить конструкцию устройства и повысить его эргономичность. Кроме того, новая схема немного снижает потребление мощности в активном режиме за счет исключения протекания тока через неактивированный выключатель.

Рисунок 1.	Один переключатель может обеспечить управление питанием и пользовательский ввод в системе на базе микроконтроллера.

В режиме ожидания MOSFET Q₁ остается закрытым и потребляет от батареи ток менее 1 мкА. Нажатие на кнопку S₁ открывает Q₁, соединяя его затвор с землей через диод D₁. Регулятор напряжения IC₁ включается и подает питание на микроконтроллер IC₂. Микроконтроллер загружается и выставляет высокий уровень на выходе P1.1, чтобы включить транзистор Q₂ и зафиксировать включенное состояние системы, позволяя отпустить кнопку S₁. При этом резистор R₃ подтягивает вход микроконтроллера P1.2 к V_CC. Нажатие кнопки во второй раз соединяет вход микроконтроллера P1.2 с землей через диод D₂ и сигнализирует о событии нажатия кнопки микропрограмме. Закончив программу, микроконтроллер устанавливает на выходе P1.1 низкий уровень, чтобы закрыть транзистор Q₂ и, соответственно, Q₁, отключая питание системы до тех пор, пока пользователь не нажмет кнопку S₁ и перезапустит процесс.

При выборе компонентов необходимо убедиться, что напряжение пробоя затвор-исток транзистора Q₁ превышает максимально возможное входное напряжение; в противном случае для ограничения напряжения затвора Q₁ следует использовать стабилитрон. Если у микросхемы регулятора напряжения IC₁ есть вывод включения/выключения, транзистор Q₁ из схемы можно исключить. Для замены Q₁ другим силовым коммутационным устройством, таким как n-p-n биполярный транзистор или реле, выберите Q₂, способный обеспечить ток управления, требуемый коммутационному устройству. Для дальнейшего снижения количества компонентов схемы можно заменить диоды D₁ и D₂ подходящей диодной сборкой с общим катодом, такой, например, как BAV70. Если в микросхему IC₂ включены подтягивающие резисторы, что делается в большинстве современных микроконтроллеров, резистор R₃ будет не нужен.

Ссылки

1. Две функции одной кнопки в простой микропроцессорной системе