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輕觸式開關(guān)電路在AVR單片機(jī)中的應(yīng)用

王伯嶺

引 言：

單鍵開關(guān)電路已經(jīng)廣泛應(yīng)用于PDA、手機(jī)和電子詞典等數(shù)碼產(chǎn)品中，其實現(xiàn)方式多種多樣。一般可采用RS觸發(fā)器、計數(shù)器以及采用555集成電路等等。在單片機(jī)的一些實際應(yīng)用中，以上的實現(xiàn)方式會增加整個電路的復(fù)雜度，不能達(dá)到簡潔、實用的效果。本文將介紹一種可以在單片機(jī)應(yīng)用中實現(xiàn)的，簡易、穩(wěn)定的輕觸式單鍵開關(guān)電路。

1 電路原理

如圖1所示，DC -DC為一個帶有關(guān)斷控制端的直流穩(wěn)壓電源芯片，MCU是一個單片機(jī)。當(dāng)按下S1時，Q1和D1導(dǎo)通，穩(wěn)壓芯片工作，為單片機(jī)供電。單片機(jī)馬上將相應(yīng)的 I/O引腳置為輸出高，這時Q1和Q2導(dǎo)通，整個電路進(jìn)入工作狀態(tài)。而后單片機(jī)再將這個I/O引腳設(shè)置為輸入，由于上拉電阻R4的存在，Q1和Q2一直導(dǎo)通。單片機(jī)一直掃描相應(yīng)I/O輸入狀態(tài)，如果S1沒有按下去，則這個I/O將始終為高。當(dāng)S1再次按下去時，D2導(dǎo)通，單片機(jī)檢測到這個I/O引腳輸入為低，這時單片機(jī)就將這個I/O設(shè)置成輸出為低的狀態(tài)。Q2截止，如果按鍵抬起，Q1也會截止，穩(wěn)壓芯片將不會為單片機(jī)提供電壓，整個電路處于關(guān)斷狀態(tài)。

2 關(guān)于R3和上拉電阻R4的取值

在一些單片機(jī)中，例如AVR系列單片機(jī)ATMEGA8L，帶有內(nèi)部上拉電阻Rpu，如圖2所示。

可以通過單片機(jī)程序控制電阻上拉與否，從而不需要外接上拉。

一般情況下，R3取值要遠(yuǎn)大于R4，否則單片機(jī)I/O的輸入電壓Vpin會有低于標(biāo)準(zhǔn)輸入電壓VIH最低值的可能。從ATMEGA8L數(shù)據(jù)手冊中查到Rpu 取值在20kΩ~100kΩ之間，又因為VIH的最小值約為0.6VCC。因此R3/(R3+R4）>0.6，取R4=50kΩ，并取R3/(R3 +R4）=0.8 ，所以R3取值應(yīng)該在200kΩ左右的范圍，可以根據(jù)實際工作情況來選擇具體的R4取值。

3 對Vin連接方式的處理

從圖1上不難看出，采用這種控制方式后，Q1上將會消耗一定的功率。一種降低功率消耗的方式就是將Vin直接接到電池上去，可以根據(jù)電路靈活掌握。

4 電容C1的作用

對于一般的AVR單片機(jī)來說，內(nèi)部都有BOD(Brown-down Detection)電路。這個電路具有低電壓檢測功能：當(dāng)輸入電壓由高變低時，單片機(jī)就