Làm thế nào để chuyển đổi sức mạnh của vi điều khiển bằng nút?

Tôi có một thiết bị vi điều khiển với năng lượng pin. Hiện tại tôi chuyển đổi nguồn bằng công tắc bật / tắt đơn giản. Tôi muốn chuyển đổi năng lượng bằng một nút bấm với sửa đổi tối thiểu của sơ đồ (và có thể là chương trình vi điều khiển) và không tiêu thụ khi thiết bị tắt. Tôi làm nó như thế nào?

THÊM . Tôi biết mẹo sau:

Ở đây khi bắt đầu, vi điều khiển đặt PB3 lên cao và do đó giữ nguồn cho thiết bị. Nhưng đây không phải là giải pháp cho vấn đề của tôi, vì tôi cũng cần tắt thiết bị bằng cách nhấn S1.

THÊM . Tôi có thể loại trừ VT2 khỏi mạch (tức là cơ sở ổ đĩa vi điều khiển của VT1) không?

Dựa trên mạch bạn cung cấp, bạn có thể thêm một diode nối tiếp ngay sau công tắc (S1) (cực âm được kết nối với công tắc) và chúng có thể sử dụng đầu vào để phát hiện nếu công tắc được nhấn lại, nếu vậy, hãy tắt PB3.

Các diode zener bảo vệ đầu vào PIC khỏi điện áp đến từ nguồn điện.

Làm thế nào để bạn thực sự cần phải tắt? Nhiều bộ vi điều khiển hiện đại có dòng điện ngủ thấp hơn dòng tự xả của pin nhỏ. Bạn có thể có nút ấn chỉ cần lái pin I / O của micro, sau đó tự bật giữa chế độ ngủ và chế độ hoạt động mỗi lần nhấn nút. Một số tranh luận sẽ là cần thiết, nhưng tất cả đều có thể thực hiện được trong phần sụn.

Loại phương pháp bật / tắt này đang trở nên khá phổ biến hiện nay. Khi nó chỉ mất một loạiA, một bộ vi điều khiển không cần phải thực sự tắt, chỉ cần ngủ, nó có thể thực hiện dưới sự kiểm soát của chính nó. Dòng nút phải được nối với một thứ gì đó có thể khiến micro thức dậy khỏi giấc ngủ, nhưng cứ mỗi micro lại có ít nhất một trong số đó, thường là một vài.

EDIT - về sự phản chiếu, mạch bên dưới (mà tôi sẽ để tham khảo) có lẽ phù hợp nhất để sử dụng trong các mạch không có vi mô. NHƯ đã đề cập trong các câu trả lời khác, trừ khi bạn thực sự không đủ khả năng cho một vài uA, sẽ không thực sự không sử dụng vi mô để điều khiển chuyển đổi năng lượng, vì nó sử dụng ít thành phần hơn và có thể được kiểm soát chính xác.
Phiên bản đơn giản nhất có thể là một cái gì đó giống như đầu vào IOC (ngắt khi thay đổi) với kéo lên, với nút chạm đất. Micro có nguồn điện được áp dụng mọi lúc và điều khiển MOSFET kênh P (với pullup từ cổng đến nguồn) cho phần còn lại của mạch. Khi nó ngủ nó để cho cổng nổi để tắt mạch.

Mạch tham chiếu:

Lúc đầu, P-MOSFET tắt, vì vậy không có dòng cơ sở nào ở Q2, cũng tắt. Q1 tắt, vì vậy Q1c ở mức 5V. Mạch là tĩnh.

Khi S1 (bỏ qua các nút + và -, chúng ở đó cho các mục đích kích hoạt SPICE) được nhấn 5V tại Q1c được kết nối với cơ sở Q2, bật nó lên. Điều này kéo cổng P-MOSFET xuống đất, cũng bật nó lên.
Bây giờ, R4 nhìn thấy 5V và khi S1 được phát hành, nó cung cấp cho cơ sở Q2s dòng điện cần thiết để giữ cho nó mở (và do đó MOSFET cũng vậy) Q1 cũng được bật khi dòng điện qua R2 sạc C1 đến ~ 600mV, tại đó Q1c là <200mV (tức là Q1 được bật)
Mạch hiện đang tĩnh trở lại.

Khi nhấn S1 lần nữa, Q1 sẽ giảm dòng điện từ R4 (đang giữ Q2), tắt Q2. R1 kéo đế MOSFET lên đến 5V và tắt nó lại.

Dưới đây là mô phỏng (V (đẩy) cao đại diện khi nhấn nút):

Ngoài ra, chúng ta có thể thấy sau khi tắt nguồn các đầu hiện tại về 0 (khi xả C1 và Q1 tắt) để mạch không tiêu thụ điện ở trạng thái tắt (con trỏ cho I (V1) ở mức 19,86 giây và đo được 329nA):

Ý tưởng mạch ban đầu không phải của tôi, nó xuất phát từ Dave Jones tại EEVblog .

Như Bruno Ferreira đã đề xuất, cách dễ nhất để cho phép nút hoạt động như một công tắc "tắt" là thay đổi mạch của bạn là cho phép bộ xử lý biết khi nào nhấn nút. Tôi nghĩ rằng người ta có thể sử dụng điện trở một cách hợp lý để bảo vệ đầu vào của bộ xử lý chống lại điện áp vượt quá VDD mà không cần Zener cho điều đó.

Đây là một bản phác thảo sơ bộ của một thiết kế mạch bạn có thể sử dụng. Nửa bên phải đại diện cho hành vi của bộ xử lý và tôi đã sử dụng kết hợp một bóng bán dẫn, Zener và điện trở để thay thế cho bộ điều chỉnh. Đầu ra của bộ xử lý được biểu diễn bằng một công tắc tương tự VDD của nó, chứ không phải là một cổng, vì các cổng trong trình giả lập này luôn tạo ra đầu ra + 5V.

Một khía cạnh quan trọng của mạch, có thể gây rắc rối nếu bị bỏ qua, là nó được thiết kế để bộ xử lý không thể bật mạch trừ khi VDD của nó ít nhất là ~ 3,6 volt; Tôi cũng đã gian lận trình giả lập để bộ xử lý sẽ luôn cố gắng bật đầu ra của nó bất cứ khi nào VDD của nó dưới 3,5 volt. Tôi đã thấy rất nhiều thiết kế cho rằng các bộ xử lý sẽ không cố gắng đưa ra mức logic cao khi sức mạnh của chúng mất đi. Giả định đó có thể hoạt động ổn với một số lô chip được sử dụng trong thử nghiệm, nhưng sau đó thất bại với các lô chip khác được sử dụng trong sản xuất quy mô đầy đủ. Hành vi của hầu hết các bộ xử lý là không xác định trong điều kiện thiếu điện áp; một thiết kế tốt nên được thiết kế sao cho hoạt động của bộ xử lý trong các điều kiện như vậy sẽ không thành vấn đề (lưu ý một chút: có thể an toàn khi giả định rằng bộ xử lý không phải là ' Được thiết kế rõ ràng để tạo ra điện áp cao hơn bất kỳ điện áp ứng dụng nào sẽ không bắt đầu làm như vậy một cách kỳ diệu; Tôi không nghĩ rằng có một thông số rõ ràng cho điều đó, nhưng tôi nghĩ trong hầu hết các trường hợp, nó có thể được suy luận một cách an toàn).