CN111427279A - 软件自锁式按键开关机控制***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软件自锁式按键开关机控制***及方法,包括按键开关、连接按键开关的控制模块,控制模块用以自定义开/关机方式,以及接收按键开关的按压信号,判断按压信号与自定义开/关机方式中定义的开/关机信号是否匹配;以及,当按压信号与开机信号匹配时,控制开启供电电源;当按压信号与关机信号匹配时,控制关闭供电电源。本本发明的软件自锁式按键开关机控制***及方法,使用控制模块的软件对***或设备的供电电源开启/关闭信号的锁定与释放,实现软件自锁的开关机,防止失误触碰,用户可以根据实际情况灵活的自定义开关机方式;另一方面,相较于传统的电源管理芯片,关机后没有负载进而实现关机零功耗。
Description
技术领域
本发明涉及通过按键开关控制开关机技术领域,具体涉及一种软件自锁式按键开关机控制***,以及一种软件自锁式按键开关机控制方法。
背景技术
目前,设备的开关机多使用拨档开关、跷板开关和具有自锁功能的按钮开关,这些开关的体积大,开关本体要突出设备本体,影响设备的整体外观;另一方面,这些开关都可以过大电流,许多设备直接用于通断电源,通过机械方式控制电源的通断在通断瞬间会带来比较大的浪涌电流,影响设备内部***运行的安全性和稳定性;再者,机械特点同时也约束了使用灵活性,容易失误触碰。
随着技术的进一步推进,现阶段出现轻触开关(也称“按键开关”),常见使用轻触开关作为开关机方式的硬件产品有笔记本电脑、手机和平板,这些硬件产品通过电源管理芯片(PMIC)自带的开关机逻辑控制设备的开关机。但,多数电源管理芯片是为特定处理器定制,开关机方式固定;关机时,由于电源管理新芯片直接挂在电源线下,仍然有50~100uA的漏电流。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种软件自锁式按键开关机控制***及方法,实现软件自锁的开关机,防止失误触碰,用户可以根据实际情况灵活的自定义开关机方式,同时实现关机零功耗。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种软件自锁式按键开关机控制***,包括,
按键开关;
连接所述按键开关的控制模块,用以自定义开/关机方式,以及接收所述按键开关的按压信号,判断所述按压信号与所述自定义开/关机方式中定义的开/关机信号是否匹配;以及,当所述按压信号与所述开机信号匹配时,控制开启供电电源;当所述按压信号与所述关机信号匹配时,控制关闭供电电源。
本发明一个较佳实施例中,进一步包括所述控制模块包括,
控制电路,用以连接所述按键开关,传递所述按压信号;
自定义单元,用以自定义开/关方式,产生开/关机信号;
处理单元,分别与所述控制电路和自定义单元连接,接收所述控制电路传递的所述按压信号;以及判断所述按压信号与所述开/关机信号是否匹配,根据匹配结果产生电源开关信号。
本发明一个较佳实施例中,进一步包括当前为开机状态下,所述处理单元判断按压信号与关机信号是否匹配;当前为关机状态下,所述处理单元判断按压信号与开机信号是否匹配。
本发明一个较佳实施例中,进一步包括所述自定义单元和处理单元集成在控制器芯片内部,所述控制电路设置在控制器芯片外部。
本发明一个较佳实施例中,进一步包括所述自定义单元、处理单元和控制电路均集成在控制器芯片内部。
本发明一个较佳实施例中,进一步包括所述控制器芯片的封装包括输入引脚(PA0)、第一输出引脚(PA1)、和第二输出引脚(PA2);所述处理单元与输入引脚(PA0)、第一输出引脚(PA1)、第二输出引脚(PA2)连接,其产生的所述电源开关信号由第二输出引脚输出。
本发明一个较佳实施例中,进一步包括所述控制电路包括二极管一、二极管二、P型MOS管和N型MOS管;
所述二极管一和二极管二并联、且两者的阴极均连接所述按键开关的第一连接端,所述按键开关的第二连接端接地;
所述P型MOS管的源极连接第一电源端,其漏极连接第二电源端,其门极连接二极管一的阳极;
所述N型MOS管的源极接地,其漏极连接二极管一的阳极,其门极连接所述第一输出引脚;
所述二极管二的阳极连接输入引脚;
所述二极管二的阳极还通过上拉电阻一(R1)连接第三电源端,所述二极管一的阳极还通过上拉电阻二(R2)连接所述第一电源端。
本发明一个较佳实施例中,进一步包括所述二极管一和二极管二封装为共阴极并联二极管。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种软件自锁式按键开关机控制方法,包括以下步骤,
按键开关产生按压信号;
控制模块接收所述按压信号,判断所述按压信号与自定义的开/关机信号是否匹配,当所述按压信号与所述开机信号匹配时,控制开启供电电源;当所述按压信号与所述关机信号匹配时,控制关闭供电电源。
本发明一个较佳实施例中,进一步包括当前为开机状态下,判断所述按压信号与关机信号是否匹配;当前为关机状态下,判断所述按压信号与开机信号是否匹配。
本发明的有益效果:
本发明的软件自锁式按键开关机控制***及方法,使用控制模块的软件对***或设备的供电电源开启/关闭信号的锁定与释放,实现软件自锁的开关机,防止失误触碰,用户可以根据实际情况灵活的自定义开关机方式,比如,长按三秒开/关机,或者连续三个短按开/关机,或者两秒长按+短按开/关机等;另一方面,相较于传统的电源管理芯片,关机后没有负载进而实现关机零功耗。
附图说明
图1是本发明优选实施例中软件自锁式按键开关控制***的电路原理图;
图2为长按三秒开/关机时各个节点的时序图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例
本实施例公开一种软件自锁式按键开关机控制***,包括按键开关和连接上述按键开关的控制模块。其中,该按键开关为轻触开关,常态下为断开状态,被按压后导通。上述控制模块用以自定义开/关机方式,以及接收上述按键开关的按压信号,判断上述按压信号与上述自定义开/关机方式中定义的开/关机信号是否匹配;以及,当上述按压信号与上述开机信号匹配时,控制开启供电电源;当上述按压信号与上述关机信号匹配时,控制关闭供电电源。
自定义开/关方式包括用户根据自己的需要进行设置,比如,长按三秒开/关机,或者连续三个短按开/关机,或者两秒长按+短按开/关机,或者短按+长按两秒等,此处长按或短按的对象为上述按键开关,按键开关被按后导通。此处,开关机方式设置后可以再次更新重新设置。
具体的,上述控制模块包括控制电路、自定义单元和处理单元,
上述控制电路用以连接上述按键开关,传递按键开关的按压信号;
上述自定义单元用以自定义开/关方式,产生开/关机信号;
上述处理单元分别与上述控制电路和自定义单元连接,接收上述控制电路传递的上述按压信号;以及判断上述按压信号与上述开/关机信号是否匹配,根据匹配结果产生电源开关信号。
本实施例第一种技术方案中,用户通过自定义方式设定的开机信号和关机信号相同,比如,设置长按三秒关机,长按三秒开机。
本实施例第二种技术方案中,用户通过自定义方式设定的开机信号和关机信号不同,比如,设置长按三秒开机,端按三次关机。
为了减少处理单元的处理量,提高***运行效率,处理单元检测当前为开机状态下,上述处理单元判断按压信号与关机信号是否匹配;检测当前为关机状态下,上述处理单元判断按压信号与开机信号是否匹配。
本实施例第三种技术方案中,上述自定义单元和处理单元集成在控制器芯片内部,上述控制电路设置在控制器芯片外部。
本实施例第四种技术方案中,上述自定义单元、处理单元和控制电路均集成在控制器芯片内部。
作为本实施例的优选技术方案,参照图1所示,上述控制器芯片的封装包括输入引脚PA0、第一输出引脚PA1、和第二输出引脚PA2;上述处理单元与输入引脚PA0、第一输出引脚PA1、第二输出引脚PA2连接,其产生的上述电源开关信号由第二输出引脚输出。上述控制电路包括二极管一D1、二极管二D2、P型MOS管Q2和N型MOS管Q1。
上述二极管一D1和二极管二D2并联、且两者的阴极均连接上述按键开关SW1的第一连接端,上述按键开关SW1的第二连接端接地;
上述P型MOS管Q2的源极连接第一电源端+VIN,其漏极连接第二电源端+VCC_SYS,其门极连接二极管一D1的阳极;
上述N型MOS管Q1的源极接地,其漏极连接二极管一D1的阳极,其门极连接上述第一输出引脚PA1;
上述二极管二D2的阳极连接输入引脚PA0;
上述二极管二D2的阳极还通过上拉电阻一R1连接第三电源端+VCC,上述二极管一D1的阳极还通过上拉电阻二R2连接上述第一电源端+VIN。
以上,作为第一种技术方案,上述二极管一D1和二极管二D2为型号相同的两个分体元件;作为第二种技术方案,上述二极管一D1和二极管二D2为封装为共阴极并联二极管。
参照图2所示,以长按三秒开机为例描述以上开关机控制***的工作过程,其中,控制器芯片的第一输出引脚PA1默认输出低电平,第二输出引脚PA2默认输出低电平:
(1)按键开关SW1释放,二极管一D1和二极管二D2断开,输入引脚PA0被上拉电阻R1拉高为高电平,第一输出引脚PA1输出低电平,第二输出引脚PA2输出低电平。
(2)按键开关SW1被按下,二极管一D1和二极管二D2导通,输入引脚PA0低电平,第一输出引脚PA1输出高电平;判断按键开关SW1输出的按压信号是否与自定义的开机信号匹配,两者匹配时,第一输出引脚PA1持续输出高电平,第二输出引脚PA2输出高电平,实现开机操作,开启供电电源;反之,按压信号与开机信号不匹配时,第一输出引脚PA1输出低电平,第二输出引脚PA2维持低电平。
其中,图2中各节点的表征如下:
第一供电端+VIN:设备电源,如:电池输入电源或者外部输入电源。
POWER_BUTTON:按键开关动作,低电平时,表示按键开关被按下;高电平时,表示按键开关被松开。
SYS_POWER_ON:该信号用于控制Q2(PMOS)的导通与关闭,被R2上拉至高电平,Q2关闭。当按键按下或者信号POWER_ON_KEEP被拉高,这时该信号为低电平,Q2导通。
第二供电端+VCC_SYS:***总电源,所有设备电源都时由改电源转换而来。
第三供电端+VCC:控制器芯片电源,由电源+VCC_SYS转换而来。
POWER_BUTTON_DETECT:该信号动作受信号POWER_BUTTON影响,电平的变换于其基本一致。被用于控制器芯片检测按键开关是否被按下,或者按键开关被按下的组合方式。
POWER_ON_KEEP:用于保持信号SYS_POWER_ON,当按下按键开关后,SYS_POWER_ON被拉低,电源被打开,这时POWER_ON_KEEP信号输出高电平,用于当按键开关松开后保持信号SYS_POWER_ON,实现开机动作。当按键开关被按下,满足关机条件时,控制器释放POWER_ON_KEEP信号,实现关机动作。
POWER_ON:开启其它设备电源的使能信号,当满足开机条件,该信号拉高。
图2中时间说明:
t1开机时,按键开关开关被按下的时间。按键开关被按下时间大于3秒才会触发开机。
t2硬件延时,小于10ns。
t3硬件延时,小于10ns。
t4从控制器芯片将POWER_ON_KEEP拉高时开始计时,如果计时大于3秒按键开关还未被松开,则满足开机条件,POWER_ON_KEEP保持拉高,并执行开机流程。此处,t4应大于3s。
t5软件延时,从控制器芯片上电开始,到执行到拉高信号POWER_ON_KEEP之间的时间延时,小于1ms。
t6松开按键开关到拉高开启***其它电源的使能信号POWER_ON之间的时间,这个时间可有开发人员根据实际情况定义,一般以ms为单位。
t7关机时,按键开关被按下的时间,按键开关按下时间大于3秒才会触发关机。
t8硬件延时,主要由***电容导致,具体时间由***电容大小决定。
t9硬件延时,主要由***电容导致,具体时间由***电容大小决定。
t10***处于开机状态时,如果按键开关被按下,开始计时,如果计时到3s时,按键开关仍然还被按下,这关机条件满足,执行关机流程,即首先将信号POWER_ON_KEEP拉低。
t11满足关机条件后,并已执行拉低POWER_ON_KEEP,延时t11拉低信号POWER_ON,从而关闭***其它设备的电源,这个时间由开发人员根据实际情况定义。
实施例二
本实施例公开一种软件自锁式按键开关机控制方法,包括以下步骤,
按键开关产生按压信号;
控制模块接收上述按压信号,判断上述按压信号与自定义的开/关机信号是否匹配,当上述按压信号与上述开机信号匹配时,控制开启供电电源;当上述按压信号与上述关机信号匹配时,控制关闭供电电源。
其中,为了减少处理单元的处理量,提高***运行效率,处理单元检测当前为开机状态下,判断上述按压信号与关机信号是否匹配;反之,检测当前为关机状态下,判断上述按压信号与开机信号是否匹配。
以上控制方法的实施过程同实施例中的控制***,此处不再赘述。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种软件自锁式按键开关机控制***,其特征在于:包括,
按键开关;
连接所述按键开关的控制模块,用以自定义开/关机方式,以及接收所述按键开关的按压信号,判断所述按压信号与所述自定义开/关机方式中定义的开/关机信号是否匹配;以及,当所述按压信号与所述开机信号匹配时,控制开启供电电源;当所述按压信号与所述关机信号匹配时,控制关闭供电电源。
2.如权利要求1所述的软件自锁式按键开关机控制***,其特征在于:所述控制模块包括,
控制电路,用以连接所述按键开关,传递所述按压信号;
自定义单元,用以自定义开/关方式,产生开/关机信号;
处理单元,分别与所述控制电路和自定义单元连接,接收所述控制电路传递的所述按压信号;以及判断所述按压信号与所述开/关机信号是否匹配,根据匹配结果产生电源开关信号。
3.如权利要求2所述的软件自锁式按键开关机控制***,其特征在于:当前为开机状态下,所述处理单元判断按压信号与关机信号是否匹配;当前为关机状态下,所述处理单元判断按压信号与开机信号是否匹配。
4.如权利要求2所述的软件自锁式按键开关机控制***,其特征在于:所述自定义单元和处理单元集成在控制器芯片内部,所述控制电路设置在控制器芯片外部。
5.如权利要求2所述的软件自锁式按键开关机控制***,其特征在于:所述自定义单元、处理单元和控制电路均集成在控制器芯片内部。
6.如权利要求4或5任一项所述的软件自锁式按键开关机控制***,其特征在于:所述控制器芯片的封装包括输入引脚(PA0)、第一输出引脚(PA1)、和第二输出引脚(PA2);所述处理单元与输入引脚(PA0)、第一输出引脚(PA1)、第二输出引脚(PA2)连接,其产生的所述电源开关信号由第二输出引脚输出。
7.如权利要求6所述的软件自锁式按键开关机控制***,其特征在于:所述控制电路包括二极管一、二极管二、P型MOS管和N型MOS管;
所述二极管一和二极管二并联、且两者的阴极均连接所述按键开关的第一连接端,所述按键开关的第二连接端接地;
所述P型MOS管的源极连接第一电源端,其漏极连接第二电源端,其门极连接二极管一的阳极;
所述N型MOS管的源极接地,其漏极连接二极管一的阳极,其门极连接所述第一输出引脚;
所述二极管二的阳极连接输入引脚;
所述二极管二的阳极还通过上拉电阻一(R1)连接第三电源端,所述二极管一的阳极还通过上拉电阻二(R2)连接所述第一电源端。
8.如权利要7所述的软件自锁式按键开关机控制***,其特征在于:所述二极管一和二极管二封装为共阴极并联二极管。
9.一种软件自锁式按键开关机控制方法,其特征在于:包括以下步骤,
按键开关产生按压信号;
控制模块接收所述按压信号,判断所述按压信号与自定义的开/关机信号是否匹配,当所述按压信号与所述开机信号匹配时,控制开启供电电源;当所述按压信号与所述关机信号匹配时,控制关闭供电电源。
10.如权利要求9所述的软件自锁式按键开关机控制方法,其特征在于:当前为开机状态下,判断所述按压信号与关机信号是否匹配;当前为关机状态下,判断所述按压信号与开机信号是否匹配。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200717 |
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