单键开关电路在AVR单片机中的应用
1 引 言
单键开关电路已经广泛应用于pda、手机和电子词典等数码产品中，其实现方式多种多样。一般可采用rs触发器、计数器以及采用555集成电路等等。在单片机的一些实际应用中，以上的实现方式会增加整个电路的复杂度，不能达到简洁、实用的效果。本文将介绍一种可以在单片机应用中实现的，简易、稳定的轻触式单键开关电路。
2 电路原理
如图1所示，dc-dc为一个带有关断控制端的直流稳压电源芯片，mcu是一个单片机。当按下s1时，q1和d1导通，稳压芯片工作，为单片机供电。单片机马上将相应的i/o引脚置为输出高，这时q1和q2导通，整个电路进入工作状态。而后单片机再将这个i/o引脚设置为输入，由于上拉电阻r4的存在，q1和q2一直导通。单片机一直扫描相应i/o输入状态，如果s1没有按下去，则这个i/o将始终为高。当s1再次按下去时，d2导通，单片机检测到这个i/o引脚输入为低，这时单片机就将这个i/o设置成输出为低的状态。q2截止，如果按键抬起，q1也会截止，稳压芯片将不会为单片机提供电压，整个电路处于关断状态。
3 关于r3和上拉电阻r4的取值
在一些单片机中，例如avr系列单片机atmega8l，带有内部上拉电阻rpu，如图2所示。
可以通过单片机程序控制电阻上拉与否，从而不需要外接上拉。
一般情况下，r3取值要远大于r4，否则单片机i/o的输入电压vpin会有低于标准输入电压vih最低值的可能。从atmega8l数据手册中查到rpu取值在20kω~100kω之间，又因为vih的最小值约为0.6vcc。因此r3/(r3+r4)>0.6，取r4=50kω，并取r3/(r3+r4)=0.8 ，所以r3取值应该在200kω左右的范围，可以根据实际工作情况来选择具体的r4取值。
4 对vin连接方式的处理
从图1上不难看出，采用这种控制方式后，q1上将会消耗一定的功率。一种降低功率消耗的方式就是将vin直接接到电池上去，可以根据电路灵活掌握。
5 电容c1的作用
对于一般的avr单片机来说，内部都有bod(brown-down detection)电路。这个电路具有低电压检测功能：当输入电压由高变低时，单片机就会自动复位。
如图1所示，想关机的时候，按下s1，单片机输出低。按键抬起后，q1、q2截止，单片机掉电。然而单片机的bod电路检测到单片机的电压突然降低后，就会使单片机复位，并将i/o设置为上拉状态，q1、q2导通，导制电路再次开启。
加入c1后，使单片机掉电后要对c1进行充电，而在c1充电没有达到单片机工作最低电压期间，q1、q2已经截止了，从而打乱了单片机复位操作。
6 开关机延时处理
在一些具体的应用场合，例如手机等数码产品，开关机都需要延时操作。一种简单的实现方式就是，单片机在按键按下时开始计数，直到按键抬起。只有这个计数值足够大，才允许开机，否则不认为是开机操作。同理，关机也可以做类似的处理。
单片机程序流程如图3所示。
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3 关于r3和上拉电阻r4的取值
在一些单片机中，例如avr系列单片机atmega8l，带有内部上拉电阻rpu，如图2所示。
可以通过单片机程序控制电阻上拉与否，从而不需要外接上拉。
一般情况下，r3取值要远大于r4，否则单片机i/o的输入电压vpin会有低于标准输入电压vih最低值的可能。从atmega8l数据手册中查到rpu取值在20kω~100kω之间，又因为vih的最小值约为0.6vcc。因此r3/(r3+r4)>0.6，取r4=50kω，并取r3/(r3+r4)=0.8 ，所以r3取值应该在200kω左右的范围，可以根据实际工作情况来选择具体的r4取值。
4 对vin连接方式的处理
从图1上不难看出，采用这种控制方式后，q1上将会消耗一定的功率。一种降低功率消耗的方式就是将vin直接接到电池上去，可以根据电路灵活掌握。
5 电容c1的作用
对于一般的avr单片机来说，内部都有bod(brown-down detection)电路。这个电路具有低电压检测功能：当输入电压由高变低时，单片机就会自动复位。
如图1所示，想关机的时候，按下s1，单片机输出低。按键抬起后，q1、q2截止，单片机掉电。然而单片机的bod电路检测到单片机的电压突然降低后，就会使单片机复位，并将i/o设置为上拉状态，q1、q2导通，导制电路再次开启。
加入c1后，使单片机掉电后要对c1进行充电，而在c1充电没有达到单片机工作最低电压期间，q1、q2已经截止了，从而打乱了单片机复位操作。
6 开关机延时处理
在一些具体的应用场合，例如手机等数码产品，开关机都需要延时操作。一种简单的实现方式就是，单片机在按键按下时开始计数，直到按键抬起。只有这个计数值足够大，才允许开机，否则不认为是开机操作。同理，关机也可以做类似的处理。
单片机程序流程如图3所示。
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