CN202435363U - 一种电子设备操作***的关机延时电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电子设备操作***的关机延时电路，通过纯硬件、简单可靠的电路来实现开关机信号的输出，适用于关机前需要保存数据的***平台。本实用新型的电路成本低，只需用1片与非门，2片单稳态触发器和1片D触发器便可组成简单可靠，易扩充成多种需求的延时关机电路，解决了一些***平台延时关机的需求。

Description

一种电子设备操作***的关机延时电路

技术领域

本实用新型涉及一种电子设备的关机延时电路，主要针对操作***关机时的预处理进行延时关机。

背景技术

随着电子产品的普及和发展，工业和消费类电子产品的功能越来越多，需要处理的信息也越多，在此情况下很多电子设备都用上了操作***来处理这些海量数据。各种操作***的开发运用，在操作***开关机上都无法避免数据的预处理问题。以往计算机等***中的开关机控制都是用微处理器及软件的配合来实现***的软关机，这些方案如用在中低端***平台产品中都会有一个成本考虑问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是针对中低端电子产品开关机电路的可靠性和低成本要求，提供一种简单可靠低成本的电子设备操作***的延时关机电路。

解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案是：一种电子设备操作***的延时关机电路，包括：关机按钮检测电路、关机信号的输出及延时电路和开关机控制信号的保护及输出电路；

所述按钮开关信号分别输入连接到关机按钮检测电路和开关机控制信号的保护及输出电路的输入端;

所述关机按钮检测电路的输出连接到关机信号的输出及延时电路的输入端，关机信号输出及延电路输出关机信号给***；

所述关机信号的输出及延时电路的输出还连接到开关机控制信号的保护及输出电路另一输入端，由开关机控制信号的保护及输出电路输出开关控制信号。

所述关机按钮检测电路包括第一单稳态触发器74HC123（U3A）和第一与非门74HC00（U4A），按钮关机信号输入第一单稳态触发器B端口和第一与非门的一个输入端，第一单稳态触发器74HC123的上横杠Q端口输出至第一与非门74HC00的另一个输入端，第一与非门74HC00输出关机信号；所述的第一单稳态触发器加有工作电压：工作电压经电阻R7至第一单稳态触发器的Rcext口、经电阻R3至单稳态触发器的CLR口，第一单稳态触发器的Cext和A端口接地且经电容C2接Rcext口。

所述关机信号的输出及延时电路包括第二单稳态触发器（U3B）、一隔离光耦（N1）和一NPN三极管（Q1），关机信号输入到第二单稳态触发器（U3B）的A端口经延时后输出关机延时信号，关机信号同时还经电阻R12后输入到NPN三极管（Q1）、经隔离光耦（N1）输出关机信号到***，所述的第二单稳态触发器和隔离光耦都加有工作电压；单稳态触发器输出信号作为一个NPN三极管的输入产生关机信号的隔离输出给***，用于对关机信号按实际需求时间延时后输出。

所述开关机控制信号的保护及输出电路包括加有工作电压的第三单稳态触发器 (U2A)、第一、第二D触发器（U1A、U1B）和第二与非门（U4B），按钮开机信号输入经第一D触发器后输出固定的开机信号，而关机延时信号输入进第三单稳态触发器74HC123和第二D触发器后再经第二与非门到第二D触发器的复位脚对第二D触发器进行复位后输出固定的关机信号；开机信号通过触发器D1形成稳定输出，并连接触发器D2的复位脚；关机延迟信号分别输入触发器D2和单稳态触发器，二者的输出信号通过与非门形成复位信号，与初始触发器D1的复位脚连接，经过复位后输出关机信号。

由此可以通过开关机控制信号的反馈识别保证关机信号的正确性，实现简单而可靠的防错误关机功能。

本实用新型的关机延时电路，在开关机按钮检测电路检测到按钮时间超过3秒的高电平关机信号后输出有高变低的下降沿给关机信号的输出及延时电路，其电路模块将关机信号输出给***，通知***即将关机，***做关机预处理的同时，关机延时电路按设置好的时间延时关机信号后输出由高变低的下降沿，开关机控制信号的保护及输出电路在下降沿的触发下经与非门后输出低电平复位D触发器，使其输出由高变为低的关机信号。在这整个关机过程中都由硬件控制完成，防止了软件的不稳定性带来的不可靠关机。

附图说明

图1为本实用新型的关机延时电路的结构框图；

图2为本实用新型的关机按钮检测电路图；

图3为本实用新型的关机信号的输出及延时电路图；

图4为本实用新型的开关机控制信号的保护及输出电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

请同时参阅图1、2、3、4，图1为本实用新型的结构框，图2、3、4为本实用新型的电路原理图。

图1的电子设备操作***的延时关机电路，包括关机按钮检测电路、关机信号的输出及延时电路和开关机控制信号的保护及输出电路；

按钮开关信号分别输入连接到关机按钮检测电路和开关机控制信号的保护及输出电路的输入端;

关机按钮检测电路的输出连接到关机信号的输出及延时电路的输入端，关机信号输出及延电路输出关机信号给***；

关机信号的输出及延时电路的输出还连接到开关机控制信号的保护及输出电路另一输入端，由开关机控制信号的保护及输出电路输出开关控制信号。

从图2可以看出，关机按钮检测电路包括第一单稳态触发器74HC123（U3A）和第一与非门74HC00（U4A），按钮关机信号输入第一单稳态触发器B端口和第一与非门的一个输入端，第一单稳态触发器74HC123的上横杠Q端口输出至第一与非门74HC00的另一个输入端，第一与非门74HC00输出关机信号；所述的第一单稳态触发器加有工作电压：工作电压经电阻R7至第一单稳态触发器的Rcext口、经电阻R3至单稳态触发器的CLR口，第一单稳态触发器的Cext和A端口接地且经电容C2接Rcext口。

从图3可以看出，关机信号的输出及延时电路包括第二单稳态触发器（U3B）、一隔离光耦（N1）和一NPN三极管（Q1），关机信号输入到第二单稳态触发器（U3B）的A端口经延时后输出关机延时信号，关机信号同时还经电阻R12后输入到NPN三极管（Q1）、经隔离光耦（N1）输出关机信号到***，所述的第二单稳态触发器和隔离光耦都加有工作电压；

单稳态触发器输出信号作为一个NPN三极管的输入？产生关机信号的隔离输出给***，用于对关机信号按实际需求时间延时后输出。

从图4可以看出，开关机控制信号的保护及输出电路包括加有工作电压的第三单稳态触发器 (U2A)、第一、第二D触发器（U1A、U1B）和第二与非门（U4B），按钮开机信号输入经第一D触发器后输出固定的开机信号，而关机延时信号输入进第三单稳态触发器74HC123和第二D触发器后再经第二与非门到第二D触发器的复位脚对第二D触发器进行复位后输出固定的关机信号；开机信号通过触发器D1形成稳定输出，并连接触发器D2的复位脚；关机延迟信号分别输入触发器D2和单稳态触发器，二者的输出信号通过与非门形成复位信号，与初始触发器D1的复位脚连接，经过复位后输出关机信号。

由此可以通过开关机控制信号的反馈识别保证关机信号的正确性，实现简单而可靠的防错误关机功能。

下面分别解说各单元的功能和特点。

所述开关机按钮检测电路在按钮信号Key signal输入到74HC123，74HC123通过R7对C2充电来对输入信号延时，其延时信号                                               

 的脉宽可通过改变R的阻值和C容值来确定，其tW = REXTх CEXT ，一般在按钮按下3秒后确认为关机，所以74HC123对输入信号的延时时间一般设置为3秒，在3秒后延时信号会变为高电平，此时与按钮信号的高电平同时输入到与非门74HC00进行逻辑非后输出关机信号底电平（即输出状态为“0”）。

所述关机信号的输出及延时电路在关机信号shutdown signal底电平输入到NPN三极管后通过光耦隔离后输出power(shutdown)关机信号到***，告知***即将关机，***在收到关机信号开始做关机的预处理，即相关数据的保存；同时74HC123对关机信号根据***关机预处理时间来设置延时关机时间，即调整R8和C3的大小来实现延时时间，通过对关机信号的延时后74HC123在数秒后Q输出Delay signal的高电平信号（即输出状态为“1”）。

所述关机信号的输出及延时电路在关机信号shutdown signal底电平输入到NPN三极管后通过光耦隔离后输出power(shutdown)关机信号到***，告知***即将关机，***在收到关机信号开始做关机的预处理，即相关数据的保存；同时74HC123对关机信号做延时处理，其延时时间可根据***关机预处理时间来设置，即调整R8和C3的大小来实现延时时间，通过对关机信号的延时后74HC123在数秒后Q输出Delay signal的高电平信号（即输出状态为“1”）。

所述开关机控制信号的保护及输出电路包括开关机控制信号的输出电路74HC74的U1A部分电路和关机信号反馈保护电路74HC74的U1B、74HC123的U2A和74HC00的U4B部分电路。因大部分***平台对没有准备的关机操作都会造成不同程度的软硬件损伤，所以对关机信号的确定尤为重要，对人为的和不确定的外界因素影响到的错误关机都有必要做相应的识别和保护，所以在本实用新型中特别做了一部分简单可靠的防错误关机电路，此电路利用开关机控制信号的检测反馈来识别是否为正确的关机信号。下面结合图2、图3和图4具体分析开关电路的开机、关机过程的功能。

（1）、开机过程

在开机过程中因按钮的高电平信号不会持续3秒，而在图2中的与非门不会有电平的变化过程，所以图3的延时电路也不会有电平变化，相应的图4中因没有Delay signal信号变化，所以在开机过程中U1B的Q脚输出固定的低电平，U2A的Q脚输出固定的高电平，通过与非门U4B后U1A的CD脚得到固定的高电平，在U1A的复位脚CD为高时只要CLK脚输入有效的开机按钮信号就可以输出固定的开机控制信号NO-H和OFF-H。 

（2）、关机过程

在持续3秒的按钮后通过图2电路可以有效的输出一高电平变为低电平的下降沿用来触发图3的延时电路，延时电路根据匹配的电阻电容将关机信号延时后输出一高电平变为低电平的下降沿用来触发图4的U2A和U1B，U2A通过下降沿的触发后在Q脚输出一个短时间的高电平（其低电平的时间可以用R6和C4的大小来匹配），同时U1B在检测到图3输出的下降沿也输出一固定的高电平（此时U1B的SD复位脚连接在关机控制信号的输出端，因开机情况下U1A的Q脚一直保持高电平，所以此时的U1B在CLK输入下降沿是为有效电平），在U1B的Q脚和U2A的Q脚同时输入高电平到与非门U4B，在与非门的逻辑转换下输出一低电平给U1A的CD脚复位，复位后U1A的Q脚输出固定的关机控制信号低电平。

（3）、防止错误关机过程

通过上述的关机过程我们可以看出U1A要得到固定的复位信号只有U4B与非门的输入脚4和脚5同时输入高才行，而U1B的Q脚输出高电平时需要2个条件，第1是要有U1A的Q脚输出固定的高电平，即U1B要检测到***处于开机状态；第2是要有图3输入关机延时信号的下降沿。通过对开机状态的和正常关机延时信号的下降沿的检测有效的防止了错误关机问题。

综上所述，本发明提供的关机延时电路通过单稳态触发器的延时和D触发器固态输出及输出状态的反馈有效可靠的输出开关机信号，由于关机不受***信号的支配，所以可以有效的防止***软件的异常错误关机。由于本发明采用的是纯数字逻辑电路的，所以可以很方便的来对该电路进行功能上的添加。

Claims (4)

1.一种电子设备操作***的关机延时电路，其特征是：包括关机按钮检测电路、关机信号的输出及延时电路和开关机控制信号的保护及输出电路；

所述按钮开关信号分别输入连接到关机按钮检测电路和开关机控制信号的保护及输出电路的输入端；

所述关机按钮检测电路的输出连接到关机信号的输出及延时电路的输入端，关机信号输出及延电路输出关机信号给***；

所述关机信号的输出及延时电路的输出还连接到开关机控制信号的保护及输出电路另一输入端，由开关机控制信号的保护及输出电路输出开关控制信号。

2.根据权利要求1所述的电子设备操作***的关机延时电路，其特征是：所述关机按钮检测电路包括第一单稳态触发器74HC123(U3A)和第一与非门74HC00(U4A)，按钮关机信号输入第一单稳态触发器B端口和第一与非门的一个输入端，第一单稳态触发器74HC123的上横杠Q端口输出至第一与非门74HC00的另一个输入端，第一与非门74HC00输出关机信号；所述的第一单稳态触发器加有工作电压：工作电压经电阻R7至第一单稳态触发器的Rcext口、经电阻R3至单稳态触发器的CLR口，第一单稳态触发器的Cext和A端口接地且经电容C2接Rcext口。

3.根据权利要求2所述的电子设备操作***的关机延时电路，其特征是：所述关机信号的输出及延时电路包括第二单稳态触发器(U3B)、一隔离光耦(N1)和一NPN三极管(Q1)，关机信号输入到第二单稳态触发器(U3B)的A端口经延时后输出关机延时信号，关机信号同时还经电阻R12后输入到NPN三极管(Q1)、经隔离光耦(N1)输出关机信号到***，所述的第二单稳态触发器和隔离光耦都加有工作电压；单稳态触发器输出信号作为一个NPN三极管的输入产生关机信号的隔离输出给***，用于对关机信号按实际需求时间延时后输出。

4.根据权利要求3所述的电子设备操作***的关机延时电路，其特征是：所述开关机控制信号的保护及输出电路包括加有工作电压的第三单稳态触发器(U2A)、第一、第二D触发器(U1A、U1B)和第二与非门(U4B)，按钮开机信号输入经第一D触发器后输出固定的开机信号，而关机延时信号输入进第三单稳态触发器74HC123和第二D触发器后再经第二与非门到第二D触发器的复位脚对第二D触发器进行复位后输出固定的关机信号；

开机信号通过触发器D1形成稳定输出，并连接触发器D2的复位脚；关机延迟信号分别输入触发器D2和单稳态触发器，二者的输出信号通过与非门形成复位信号，与初始触发器D1的复位脚连接，经过复位后输出关机信号。 

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