現(xiàn)在很多電子設備，比如手機、遙控器、藍牙耳機這些小型設備，都需要一個簡單的電路來控制開機和關(guān)機。開關(guān)電路雖然看起來不起眼，但如果沒有它，設備可能就沒法正常啟動或者省電。今天我們就來看看這種常見的開機電路是怎么工作的。
文中對應原理可參考上方開機電路原理圖
當我們想要開啟一臺電子設備時，最常見的操作就是按下電源鍵。在我們介紹的這款開機電路中，這個動作有著更為精確的要求——長按。按鍵SW1是整個開機流程的觸發(fā)點。當我們按下它時，電路開始通電，就好像打開了一扇通往能量世界的大門。
此時，單片機開始發(fā)揮作用。它會實時監(jiān)測按鍵按下的時間。為什么要監(jiān)測時間呢？這是為了防止誤操作。想象一下，如果輕輕碰一下按鍵設備就開機，那在日常使用中會帶來很多不便。所以，只有當單片機檢測到按鍵長按達到特定的時長，比如3秒（這個時長可以根據(jù)產(chǎn)品的設計需求進行調(diào)整），它才會判定這是一個有效的開機指令。
一旦判定為有效開機指令，單片機就會將POWER_IN網(wǎng)絡置為高電平。此時，通過電路中各元件的協(xié)同作用，使得原本處于截止狀態(tài)的通路導通。以圖中的電路為例，Q3等元件組成的電路結(jié)構(gòu)會因POWER_IN網(wǎng)絡的高電平狀態(tài)發(fā)生變化，從而讓電池輸入能夠持續(xù)穩(wěn)定地供應。這樣一來，就相當于打開了電池輸入的通道，為后續(xù)設備各部分的正常啟動和運行提供了穩(wěn)定的電源基礎(chǔ)，設備得以從關(guān)機狀態(tài)逐步進入正常工作狀態(tài)。
對于依靠電池供電的電子設備來說，了解電池電量情況至關(guān)重要。在這款開機電路中，R26和R27這兩個電阻組成了一個分壓電路，它們連接到電池端。
分壓電路的作用是將電池的高電壓按照一定比例轉(zhuǎn)換為適合單片機檢測的低電壓。單片機通過這個分壓電路，能夠?qū)崟r獲取電池的電壓信息。這就如同給設備配備了一個監(jiān)測裝置，能實時關(guān)注電池電量情況。
單片機根據(jù)檢測到的電池電壓，結(jié)合預先設定的算法，來判斷當前電池的電量情況。當電量充足時，設備可以正常運行各種功能，不用擔心突然斷電。而當電量降低到一定程度時，單片機就會發(fā)出提醒，比如在屏幕上顯示電量不足的圖標，或者發(fā)出聲音提示。如果電量進一步降低，接近危險值，單片機還可能會自動采取一些措施，比如降低設備的性能，關(guān)閉一些非必要的功能，以延長電池的使用時間，避免因過度放電對電池造成永久性損害
在這款開機電路中，按鍵SW1承擔著雙重使命：既是觸發(fā)設備啟動的“鑰匙”，也是用戶日常操作的“交互入口”。這種復用設計的精妙之處在于，兩種功能的實現(xiàn)互不干擾，讓硬件資源得到了高效利用。
從電路運行邏輯來看，當設備處于關(guān)機狀態(tài)時，按鍵SW1按下觸發(fā)的長按信號，會被單片機優(yōu)先識別為開機指令。此時，單片機專注于執(zhí)行開機流程，將POWER_IN網(wǎng)絡置為高電平，確保電池輸入穩(wěn)定供電，使設備順利啟動。而當設備進入正常運行狀態(tài)后，按鍵SW1則“切換身份”，化身為用戶按鍵。單片機通過重新配置引腳檢測邏輯，能夠識別短按、長按、快速連按等不同操作模式
這種復用設計不僅節(jié)省了硬件成本，避免了額外按鍵占用電路板空間，還讓用戶操作更加簡潔直觀。一個按鍵就能完成開機與日常交互，無需復雜的按鍵組合記憶，極大提升了設備的易用性與用戶體驗。
在很多情況下，我們需要給電子設備充電，或者希望設備在連接外部電源時能夠立即工作。這時，VBUS端就發(fā)揮了重要作用。
當我們通過VBUS端接入外部電源時，電路中的檢測機制會迅速感知到外部電源的存在。即使設備此時處于關(guān)機狀態(tài)，它也會自動開機，并進入充電模式。外部電源通過電路，一方面為設備提供運行所需的電力，保證設備能夠正常工作；另一方面，它會為電池進行充電，補充電池的能量。
這種設計在實際使用中非常便捷。比如我們的手機電量耗盡自動關(guān)機了，當我們插上充電器時，手機會自動開機并開始充電，我們不需要再手動去按開機鍵。
在關(guān)機操作中，用戶長按按鍵SW1后，單片機檢測到該信號并將POWER_IN網(wǎng)絡置為低電平。此時，電路中的Q3等元件因電平變化而截止，切斷電池輸入通路。隨著電源供應終止，設備各模塊逐漸停止工作，實現(xiàn)平穩(wěn)關(guān)機。這種設計通過簡單的電平控制，高效地完成關(guān)機流程，體現(xiàn)了電路設計的精簡與可靠性。
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