一键打开和关闭微处理器

将低压差（LDO）线性稳压器与OR门相结合，产生一个电路，允许单个按钮打开和关闭基于微处理器的便携式系统。

当将基于微处理器的便携式设备放在办公桌抽屉中数周或数月时，您当然应该将其关闭以节省电池容量（除非它需要电源来维持易失性数据的存储或保持实时时钟运行）。为了尽可能节省电量，通常最好关闭处理器、其外围设备和所有电源组件。

一个简单的电路（图1）使单个按钮能够关闭和打开电源。它包括一个单OR栅极（IC1）和第二个器件（IC2），后者将低压差线性稳压器和微处理器复位电路集成在SOT23、QFN或超芯片级封装中。

图1.这种1按钮导通/关断电路由LDO和单个OR门实现。

单栅极手术室电路（TinyLogic）™NC7SZ32采用SC70或芯片级封装）具有低静态电流，是唯一在关断时间内供电的电路。用户通过关闭ON/OFF按钮开关来打开器件，这会在OR门的输入1处产生逻辑高电平。栅极输出将LDO的SHDN输入驱动为高电平，使LDO输出逐渐上升至其预设电压。

IC2的LDO RESET输出保持低电平，直到LDO输出电压稳定到所需的复位超时周期。当IC2取消置位其RESET输出时，处理器启动代码执行并驱动通用输出（GPO）高电平。当 GPO 高电平时，当释放按钮时，器件将保持上电模式，但为了确保正确的开启顺序，ON/OFF 按钮必须保持关闭间隔，其中包括 LDO 开启时间（100 微秒）、复位超时周期（100 毫秒到 10 秒）和 GPO 高的代码执行时间（100 微秒到 <> 毫秒）。为了最大程度地减少由于按钮短暂闭合而导致意外打开的可能性，请在处理器从重置中出现到 GPO 输出转换到高电平之间包括几秒钟的延迟。（当开关关闭时，LDO和μP上电，但将自动关闭，除非按钮保持关闭几秒钟。

在正常工作期间，μP的通用输入（GPI）为低电平，并由μP监控从低到高的转换。要启动断电序列，请关闭开/关开关将 GPI 驱动为高电平。使用处理器代码对开关进行去抖动，并监控 GPI 输入所需的关断超时周期。（也就是说，等待开关保持关闭状态几秒钟，然后再关闭设备。

当处理器验证了按钮关断条件时，它将 GPO 驱动为低电平，当释放按钮时，OR门输出变为低电平，从而关闭 LDO 并将器件置于低功耗关断模式。为了确保在用户忘记手动关闭设备时关闭，您可以对处理器进行编程，使其在几分钟后将 GPO 驱动为低电平，在没有用户活动的情况下关闭 LDO。由于 GPI 对于打开和关闭都很高，因此您需要基于状态的处理器代码来解释相应的 GPO 响应。R1和R2确保OR栅极输入在断电模式下保持低电平。

按钮开关通过将电池电压连接到GPI输入来监控开关闭合，某些μP可能需要额外的电压保护电路。在正常工作期间，齐纳二极管D2和电阻R3将GPI输入限制在低于μP的V水平。抄送电压。选择低于标称 V 的齐纳电压抄送电平及高于μP的GPI输入的逻辑高电平。在初始上电期间，GPI输入在LDO输出导通之前接近Vzener（μP V抄送等于 0V）。结合电阻R3，从GPI到V的低压齐纳二极管（D2）抄送限制 GPI 输入端的电压和电流，直到 V抄送已满电。该二极管还有助于拉动V抄送当按钮开关关闭时向上。（如果处理器输入容许高电压，则可以删除 D1 和 D2。

如果处理器不包含内部看门狗定时器，则此电路可能无法响应ON/OFF按钮命令，因此在ON模式下无法正确执行代码。您可以通过添加可选的针孔复位来避免此问题，该复位允许用户通过复位μP来重新建立器件控制。针孔复位直接连接到IC2的手动复位输入，无需外部去抖动电路。闭合时，针孔按钮强制μP复位，允许GPO变为低电平，并关闭LDO。然后，您可以通过开/关按钮重新为设备供电。

图1电路接受+5V电源供电，并在稳压器输出端提供+3.3V电压。整个电路的电源电流在空载时为 139mA，停机模式时仅为 0.9μA。IC2在0mA至300mA的任何负载下启动。

审核编辑：郭婷