一键开关机、开关屏幕电路的实现

    消费电子设备经常要使用单一按键来进行电源和显示控制，实现功能类似智能手机那样的长按开机、长按关机，短按开屏幕、短按关屏幕功能。本文档综合网上多个设计文档，给出了一种低成本、简单的实现方法。闲话少叙，直接上图。





    先说长按开关机功能，电路图如上图，主要是用到了两个MOS管和主控单片机的2个GPIO配合完成。图中BAT是电池的电压输出，一般在3.5~4.2V之间，V_PWR是通过按键得到的供电通道电压，3V是经过稳压芯片得到的最终给MCU供电的电压。nPWR_BUT_TEST是检测引脚，输入给单片机；PWR_BUT_CTL是控制引脚，由单片机输出。Si2301是P型MOS管，Si2302是N型MOS管。

    在电池有电且系统关机的初始状态下，不按下按键，则NMOS栅极为低，截止；PMOS
的栅极为高，截止，BAT到V_PWR无通路，系统没有电。按下按键以后，PMOS栅极为低，导通，V_PWR基本等于BAT（PMOS的源漏之间约有0.05V压降），经过SPX1117后得到3V给单片机供电，单片机程序开始运行，检测nPWR_BUT_TEST电平，若低则延迟500ms再检测仍为低，就给PWR_BUT_CTL置高，NMOS导通，此后即便松开按键，PMOS的栅极仍通过NMOS接地，保持导通；若延时检测过程中间松开按键，供电即断。

    开机后单片机程序检测nPWR_BUT_TEST的下跳沿，注意不是低电平，否则会在第一次开机时重复触发开关机。一旦得到下跳沿，延时500ms后再检测电平，仍未低，就给PWR_BUT_CTL置低，NMOS关断，PMOS失去从NMOS的源漏极接地的通路，仅剩按键通路，则松开按键PMOS栅极为高，截止，即关机。
短按开关屏幕原理十分简单，在开机之后，主程序不断监视nPWR_BUT_TEST时，在主程序中设计短按触发翻转LCD_POWER控制LCD的背光即可。

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