CN105911904A - 触摸开关机的电路、控制电路及其控制方法 - Google Patents

触摸开关机的电路、控制电路及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了触摸开关机的电路、控制电路及其控制方法。触摸开关机电路，包括触摸电极片、三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2和电源，三极管Q2为NPN型三极管，三极管Q1为PNP型三极管，触摸电极片一端连接电源，另一端连接三极管Q2的基极，电阻R1一端连接电源，另一端连接三极管Q1基极，三极管Q1发射极连接电源，集电极连接输出KEY端，三极管Q2发射极接地，集电极连接三极管Q1基极，R2一端连接三极管Q2基极，另一端接地。

Description

触摸开关机的电路、控制电路及其控制方法
技术领域
本发明涉及触摸开关领域，特别涉及触摸开关机的电路、控制电路及其控制方法。
背景技术
生活中，大多数低压电子产品采用的开关机为机械按键开关机，但是机械按键存在严重的损耗和寿命问题，在一定的使用次数之后，机械按键开关机将会失效。
发明内容
本发明的目的是提供一种外观整洁，电极片可以和产品表面齐平、长寿命的触摸开关机的电路、控制电路及其控制方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，触摸开关机电路，包括触摸电极片、三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2和电源，三极管Q2为NPN型三极管，三极管Q1为PNP型三极管，触摸电极片一端连接电源，另一端连接三极管Q2的基极，电阻R1一端连接电源，另一端连接三极管Q1基极，三极管Q1发射极连接电源，集电极连接输出KEY端，三极管Q2发射极接地，集电极连接三极管Q1基极，R2一端连接三极管Q2基极，另一端接地。
在一些实施方式中，还包括瞬态抑制二极管D1和D2，触摸电极片两端分别连接瞬态抑制二极管D1和D2负极，瞬态抑制二极管D1和D2正极分别接地。TVS二极管具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力，当它的两端经受瞬间的高能量冲击时，TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而把它的两端电压箝制在一个预定的数值上，从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。
在一些实施方式中，还包括电阻R3，电阻R3一端连接三极管Q1集电极，另一端接地，输出KEY端连接三极管Q1集电极与R3之间。
触摸开关机控制电路，包括触摸开关机电路和控制电路，触摸开关机电路通过KEY端向控制电路输出高低电平信号，控制电路包括单片机、电源、三极管Q4和场效应管Q3，单片机IO口分别连接KEY_MCU端和VOUT_CTL端，KEY_MCU端负载连接KEY端，KEY端负载连接三极管Q4基极，VOUT_CTL端负载连接三极管Q4基极，电源负载连接三极管Q4集电极，场效应管Q3三个电极分别连接电源、三极管Q4集电极和单片机VMCU端。
在一些实施方式中，还包括USB_VCC充电端，USB_VCC充电端负载连接三极管Q4基极。
在一些实施方式中，还包括二极管D3和D4，二极管D3和D4分别连接VOUT_CTL端和USB_VCC充电端。
触摸开关电路控制方法，单片机上电后控制步骤包括：
A、单片机初始化并检测KEY端电平，当KEY端输入高电平时，进行开机处理；
B、KEY端回归为低电平，单片机电路正常运行；
C、当单片机再次检测到KEY端的上升沿时，进行关机处理。
在一些实施方式中，A步骤中，单片机上电，而检测到KEY端为低电平输出，则进行充电处理。
本发明的有益效果为：本发明触摸开关机电路及开关机电路控制方法结构简单，可以实现触摸开关机，充电开机功能且外观整洁，电极片可以和产品表面齐平、触摸开关机电路寿命长。
附图说明
图1为本发明触摸开关机电路的电路示意图；
图2为本发明触摸开关机控制电路的电路示意图；
图3为本发明触摸开关电路控制方法步骤示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，触摸开关机电路，触摸开关机电路，包括触摸电极片、三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2和电源，三极管Q2为NPN型三极管，三极管Q1为PNP型三极管，触摸电极片一端连接电源，另一端连接三极管Q2的基极，电阻R1一端连接电源，另一端连接三极管Q1基极，三极管Q1发射极连接电源，集电极连接输出KEY端，三极管Q2发射极接地，集电极连接三极管Q1基极，R2一端连接三极管Q2基极，另一端接地。还包括电阻R3，电阻R3一端连接三极管Q1集电极，另一端接地，输出KEY端连接三极管Q1集电极与R3之间。
P1是一组触摸电极片，当人体未触摸P1时，电阻R2上端被悬空，三极管Q1、三极管Q2均处于截止状态，KEY端输出低电平。当人体触摸P1时，由于人体电阻的接入使P1上下两金属片接通，三极管Q2获得基极电流导通，三极管Q1导通，KEY端输出高电平。
还包括瞬态抑制二极管D1和D2，触摸电极片两端分别连接瞬态抑制二极管D1和D2，瞬态抑制二极管D1和D2分别接地，D1和D2为TVS二极管。安装D1和D2，放置静电击穿电路，保证了电路的正常工作。
TVS二极管具有极快的响应时间(亚纳秒级)和相当高的浪涌吸收能力，当它的两端经受瞬间的高能量冲击时，TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，从而把它的两端电压箝制在一个预定的数值上，从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击。
如图2所示，触摸开关机控制电路，包括触摸开关机电路和控制电路，触摸开关机电路通过KEY端向控制电路输出高低电平信号，控制电路包括单片机、电源、三极管Q4和场效应管Q3，单片机IO口分别连接KEY_MCU端和VOUT_CTL端，KEY_MCU端负载连接KEY端，KEY端负载连接三极管Q4基极，VOUT_CTL端负载连接三极管Q4基极，电源负载连接三极管Q4集电极，场效应管Q3三个电极分别连接电源、三极管Q4集电极和单片机VMCU端，还包括USB_VCC充电端，USB_VCC充电端负载连接三极管Q4基极。
还包括二极管D3和D4，二极管D3和D4分别连接VOUT_CTL端和USB_VCC充电端。
其中KEY端与图1中的KEY端连接。KEY_MCU和VOUT_CTL端连接到单片机IO口；分别用于按键输入检测和开关机控制电路。USB_VCC端接充电输入。工作原理如下：
当图1电路检测到有人体触摸P1时，KEY输出高电平，图2中的Q4导通，从而使得Q3导通，VMCU输出电压，单片机上电开始运行；单片机检测到KEY_MCU断开有高电平输入，则判断是人体触摸开关了，单片机VOUT_CTL输出高电平，使得Q3持续保持导通。此时基本人体不在触摸开关，电路也能正常工作。
单片机工作后，如果再次检测到KEY端的上升沿(由低到高)，VOUT_CTL输出低电平，Q3截止，实现关机电路。
如果有充电电压接入电路，则USB_VCC端为高电平，使得Q4导通，Q3导通，VMCU端获得电压，实现充电开机功能。
如图3所示，
触摸开关电路控制方法，单片机上电后控制步骤包括：
S1、单片机上电、初始化单片机，检测KEY是否高电平，如果是，进行开机处理，则执行S2，如果否，则进行充电处理；
S2、KEY端恢复低电平，电路正常工作，并处理其他事务，持续检测KEY端是否高电平，如果是，执行S3，否则继续S2；
S3、执行关机处理。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.触摸开关机电路，其特征在于，包括触摸电极片、三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2和电源，所述三极管Q2为NPN型三极管，所述三极管Q1为PNP型三极管，所述触摸电极片一端连接电源，另一端连接三极管Q2的基极，所述电阻R1一端连接电源，另一端连接三极管Q1基极，所述三极管Q1发射极连接电源，集电极连接输出KEY端，所述三极管Q2发射极接地，集电极连接三极管Q1基极，所述R2一端连接三极管Q2基极，另一端接地。
2.根据权利要求1所述的触摸开关机电路，其特征在于，还包括瞬态抑制二极管D1和D2，所述触摸电极片两端分别连接瞬态抑制二极管D1和D2的负极，瞬态抑制二极管D1和D2的正极分别接地。
3.根据权利要求1所述的触摸开关机电路，其特征在于，还包括电阻R3，所述电阻R3一端连接三极管Q1集电极，另一端接地，所述输出KEY端连接三极管Q1集电极与R3之间。
4.触摸开关机控制电路，其特征在于，包括触摸开关机电路和控制电路，所述触摸开关机电路通过KEY端向控制电路输出高低电平信号，所述控制电路包括单片机、电源、三极管Q4和场效应管Q3，所述单片机IO口分别连接KEY_MCU端和VOUT_CTL端，所述KEY_MCU端负载连接KEY端，所述KEY端负载连接三极管Q4基极，所述VOUT_CTL端负载连接三极管Q4基极，所述电源负载连接三极管Q4集电极，所述场效应管Q3三个电极分别连接电源、三极管Q4集电极和单片机VMCU端。
5.根据权利要求4所述的触摸开关机控制电路，其特征在于，还包括USB_VCC充电端，所述USB_VCC充电端负载连接三极管Q4基极。
6.根据权利要求5所述的触摸开关机控制电路，其特征在于，还包括二极管D3和D4，所述二极管D3和D4分别连接VOUT_CTL端和USB_VCC充电端。
7.触摸开关电路控制方法，其特征在于，包括如权利要求1至3任一所述的触摸开关机电路和权利要求5或6所述的触摸开关机控制电路，所述单片机上电后控制步骤包括：
A、单片机初始化并检测KEY端电平，当KEY端输入高电平时，进行开机处理；
B、KEY端回归为低电平，单片机电路正常运行；
C、当单片机再次检测到KEY端的上升沿时，进行关机处理。
8.根据权利要求7所述的触摸开关电路控制方法，其特征在于，A步骤中，单片机上电，而检测到KEY端为低电平输出，则进行充电处理。
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