3V-5V开关机参考电路
5V-30V开关机参考电路
单键开关机电路
一、电路设计核心要点
在实现长按开机、长按关机以及轻触开关锁屏等功能的电路设计中，关键要素如下：
电源芯片选择：采用带有EN使能引脚的电源芯片，例如文中提到的MP2144。它能够将输入电压VIN稳定降压至3.3V，为单片机及整个系统提供可靠的电源支持。
单片机引脚配置：单片机需具备两个I/O引脚，分别为KEY_ON和PWR_EN。其中，KEY_ON作为输入引脚，用于检测按键信号；PWR_EN则配置为推挽输出，用于控制电源芯片的使能状态。
二极管的巧妙应用：电路中包含两个二极管D3和D4，它们共同构成类似或门的逻辑功能。只要D3或D4的一端输入为高电平，SWEN就会被拉高至高电平。反之，若两端均为低电平，SWEN则通过R12被下拉至低电平。只有当SW_EN保持高电平时，MP2144才会持续为系统供电。
MOS管的关键作用：MOS管Q2在电路中扮演着至关重要的角色。它负责将按键电平VIN转换为单片机可识别的3.3V电压轨，从而避免VIN过高电压对单片机I/O口造成损坏。单片机通过读取KEY_ON引脚的电平状态，精准获取按键的操作情况。虽然Q2也可以用三极管替代，但三极管的关断漏电流相对较大，会导致待机功耗显著增加，进而影响电池续航能力。
二、按键开机流程详解
初始关机状态：在电路刚刚上电时，MP2144的EN引脚处于低电平状态，因此电源芯片不会输出电力，整个系统处于关机模式。此时，电路回路中仅有MP2144的关断电流，数值极小，仅为0.1uA，能够有效减少电池电量的消耗，延长电池使用寿命。
按键触发瞬间：当用户按下SW-PB按键后，D3二极管导通，使得SW_EN电平被拉高至高电平，触发MP2144开始工作。MP2144随即输出稳定的3.3V电源，为单片机及其他相关电路供电，整个系统逐步启动。
单片机上电初始化：单片机在获得电力后，将按照预设的程序进行初始化操作。具体来说，会将KEY_ON引脚设置为输入模式，以便实时监测按键状态；同时将PWR_EN引脚配置为初始输出低电平的推挽输出模式。由于用户在按下按键时，SW-PB处于持续按下的状态，Q2导通，导致KEY_ON引脚被拉低至低电平。
按键时长检测与响应：单片机持续检测KEY_ON引脚的电平状态。若检测到该引脚保持低电平的时间较短（不超过预设的Xs），且当前系统状态为关机，则当按键松开瞬间，SW_EN会迅速变为低电平，整个系统立即断电，重新回到关机状态，仅维持MP2144的微小关断电流。
长按开机执行：若单片机检测到KEY_ON引脚持续低电平的时间达到预设的Xs时长，并且系统当前处于关机状态，则判定用户正在进行长按开机操作。此时，单片机将执行开机流程，将PWR_EN引脚设置为输出高电平，确保SW_EN保持高电平，从而使MP2144持续为系统供电。随后，单片机进一步初始化其他外设模块，并正式运行系统程序，完成整个开机过程。
三、电路工作逻辑补充说明
二极管或门逻辑强化：D3和D4二极管构成的或门逻辑是电路稳定工作的关键。只要D3或D4的任一端输入为高电平，SWEN即被拉高至高电平，确保MP2144持续供电。例如，当单片机通过控制PWR_EN引脚输出高电平时，即使用户松开按键，SWEN依然保持高电平，系统能够持续正常运行。只有当单片机主动将PWR_EN引脚设置为低电平，或者按键操作使得D3和D4的输入端均变为低电平，SWEN才会变为低电平，系统随之掉电。系统掉电后，整个电路的关机电流仅为MP2144的关断电流0.1uA，极大程度上降低了电池电量的损耗。
重新上电机制：由于系统掉电后，仅保留极小的关断电流，若要重新启动系统，必须通过长按开机按键的方式触发开机流程。这种设计有效避免了误触导致的意外开机，同时确保了系统的稳定性和电源管理的可靠性。
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