一種復位電路的製作方法
2024-01-21 17:25:15
一種復位電路的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種復位電路，包括比較電路和按鍵檢測電路，所述比較電路的輸出端其中一路與單片機的復位端連接，另外一路通過上拉電阻與第一直流電源連接，控制端與USB接口的電壓輸入端連接，所述比較電路的第一輸入端輸入參考電壓，第二輸入端連接按鍵檢測電路，當所述比較電路的控制端輸入高電平且所述按鍵檢測電路的輸出電壓大於參考電壓時，所述比較電路輸出低電平。本發明的復位電路，具有USB偵測功能，只有同時滿足USB插入條件以及執行復位操作時，才完成相應的復位功能，不再完全依賴於僅靠按鍵時間長短進行區分執行不同的操作，可靠性高。
【專利說明】一種復位電路
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種復位電路，具體地說，是涉及一種具有USB插入監測功能的復位電路。
【背景技術】
[0002]近幾年可穿戴式電子產品正逐漸成為消費電子發展的趨勢，開發可穿戴式產品的難點就在於如何用更少的器件實現更加複雜的功能。由於穿戴式產品朝著小型化低成本化的方向發展，小型化和低成本化必然要求工程師在設計研發產品的時候能夠利用最少的系統資源實現最多的功能。當前流行的可穿戴式消費電子設備產品主要包括入耳式藍牙耳機、腕帶、智能手錶等。出於美觀低成本等因素的考慮，這些電子設備產品上往往只有一個按鍵，如何通過這個一個按鍵實現開機、復位等諸多功能就成為困擾工程師的一個難題。目前往往通過長按或者短按按鍵的方式實現不同的功能，由於長按和短按的時間長短相差不多，用戶很容易本將短按的操作按下的時間超出，或者本該長按的操作按下的時間沒按足，直接導致電子設備執行另外的操作，出現誤操作現象。
【發明內容】
[0003]本發明為了解決現有可穿戴式微型電子設備通過唯一或者及其少量的按鍵數量僅通過按鍵時長的不同分別執行不同的控制時，容易出現誤操作的問題，提出了一種復位電路，具有USB偵測功能，只有同時滿足USB插入條件以及執行復位操作時，才完成相應的復位功能。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案予以實現:
一種復位電路，包括比較電路和按鍵檢測電路，所述比較電路的輸出端其中一路與單片機的復位端連接，另外一路通過上拉電阻與第一直流電源連接，控制端與USB接口的電壓輸入端連接，所述比較電路的第一輸入端輸入參考電壓，第二輸入端與所述按鍵檢測電路連接，當所述比較電路的控制端輸入高電平且所述按鍵檢測電路的輸出電壓大於參考電壓時，所述比較電路輸出低電平。
[0005]進一步的，還包括由第一電阻和第二電阻相串聯的分壓電路，所述分壓電路的一端與第二直流電源連接，另外一端連接地端，所述比較電路的第一輸入端連接在所述第一電阻和第二電阻之間。
[0006]進一步的，所述按鍵檢測電路包括按鍵開關，所述按鍵開關一端與第二直流電源連接，另外一端串聯第三電阻和第一電容後連接地端，所述比較電路的第二輸入端連接在所述第三電阻和第一電容之間。
[0007]進一步的，所述比較電路的第二輸入端串聯一限流電阻後連接在所述第三電阻和第一電容之間。
[0008]進一步的，所述的比較電路為一運算放大器，所述運算放大器的同相輸入端輸入參考電壓，反相輸入端通過按鍵檢測電路連接第二直流電源，所述運算放大器的輸出端其中一路與單片機的復位端連接，另外一路通過上拉電阻與第一直流電源連接。
[0009]進一步的，所述的運算放大器的輸出端與地端之間還連接有一濾波電容。
[0010]進一步的，所述的比較電路包括一顆NPN型三極體和一顆PNP型三極體，所述NPN型三極體的基極與USB接口的電壓輸入端連接，NPN型三極體的集電極與按鍵檢測電路的輸出端連接，NPN型三極體的發射極與所述PNP型三極體的發射極連接，所述PNP型三極體的基極輸入參考電壓，所述PNP型三極體的集電極連接地端，單片機的復位端連接在所述NPN型三極體的發射極與所述PNP型三極體的發射極之間。
[0011]進一步的，所述的PNP型三極體的發射極與集電極之間還連接有一濾波電容。
[0012]進一步的，所述的比較電路包括一顆NMOS管和一顆PMOS管，所述NMOS管的柵極與USB接口的電壓輸入端連接，所述NMOS管的漏極與按鍵檢測電路的輸出端連接，所述NMOS管的源極與所述PMOS管的源極連接，所述PMOS管的柵極輸入參考電壓，所述PMOS管的漏極連接地端，單片機的復位端連接在所述NMOS管的源極與所述PMOS管的源極之間。
[0013]進一步的，所述的PMOS管的源極與漏極之間還連接有一二極體和一濾波電容，所述二極體的正極通過濾波電容連接PMOS管的源極，所述二極體的負極連接所述PMOS管的漏極。
[0014]與現有技術相比，本發明的優點和積極效果是:本發明的復位電路，具有USB偵測功能，只有同時滿足USB插入條件以及執行復位操作時，才完成相應的復位功能，不再完全依賴於僅靠按鍵時間長短進行區分執行不同的操作，可靠性高。
[0015]結合附圖閱讀本發明實施方式的詳細描述後，本發明的其他特點和優點將變得更加清楚。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本發明所提出的復位電路的一種實施例原理方框圖；
圖2是本發明所提出的復位電路的一種實施例電路原理圖；
圖3是本發明所提出的復位電路的另一種實施例電路原理圖；
圖4是本發明所提出的復位電路的再一種實施例電路原理圖；
圖5是本發明所提出的復位電路的再一種實施例電路原理圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0019]實施例一，本實施例提出了一種復位電路，如圖1所示，包括比較電路和按鍵檢測電路，所述比較電路的輸出端其中一路與單片機的復位端連接，另外一路通過上拉電阻與第一直流電源VDD連接，控制端與USB接口的電壓輸入端連接，所述比較電路的第一輸入端輸入參考電壓Vref，第二輸入端與所述按鍵檢測電路連接，當所述比較電路的控制端輸入高電平且所述按鍵檢測電路的輸出電壓大於參考電壓Vref時，所述比較電路輸出低電平，為單片機輸入復位信號，進行復位。本發明的復位電路，具有USB偵測功能，只有當USB插入時，USB接口的電壓輸入端為高電平，比較電路開啟，否則，比較電路不開啟，無論按鍵是怎樣的按下狀態，比較電路的輸出端在均被第一直流電源上拉至高電平，因此，單片機無法復位，當USB插入將比較電路開啟以及按鍵按下執行相應復位操作時，按鍵檢測電路向比較電路輸出高電平，該高電平若高於比較電路輸入的參考電壓的話，比較電路輸出低電平，為單片機復位端輸出復位信號，才完成相應的復位功能，本實施例的復位電路不再完全依賴於僅靠按鍵時間長短進行區分執行不同的操作，可靠性高。
[0020]作為一個優選的實施例，如圖2所示，本實施例的復位電路還包括由第一電阻Rl和第二電阻R2相串聯的分壓電路，所述分壓電路的一端與第二直流電源VBAT連接，另外一端連接地端，所述比較電路的第一輸入端I連接在所述第一電阻Rl和第二電阻R2之間，所述分壓電路用於為比較電路提供參考電壓Vref，通過調整第一電阻Rl或第二電阻R2的阻值，實現對輸入參考電壓的調整，靈活方便。
[0021 ] 在本實施例中，如圖2所示，所述按鍵檢測電路包括按鍵開關SWl，所述按鍵開關Sffl 一端與第二直流電源VBAT連接，另外一端串聯第三電阻R3和第一電容Cl後連接地端，所述比較電路的第二輸入端2連接在所述第三電阻R3和第一電容Cl之間。本按鍵檢測電路串聯由第三電阻R3和第一電容Cl組成的RC電路，可以通過調整第三電阻R3的阻值或者第一電容Cl的電容值來調整按鍵按下進行復位的時間，比如，按下SW1，第一電容Cl通過第三電阻R3充電，充電時長為2XR3XC1，按下SWl達到該充電時長時，第一電容Cl上的電壓才能超過第三電阻R3上的電壓，比較電路輸出低電平，單片機進而能夠進行復位操作。若短按一下SWl,由於第三電阻R3上的充電電流很小,第一電容Cl上的電壓不會超過三電阻R3上的電壓，所以比較電路一直輸出的是高電平，單片機不會進行復位操作。
[0022]為了保護比較電路內部結構，防止電流過大將內部器件燒壞，所述比較電路的第二輸入端串聯一限流電阻R9後連接在所述第三電阻R3和第一電容Cl之間。
[0023]如圖3所示，本實施例的比較電路為一運算放大器U138，所述運算放大器U138的同相輸入端輸入參考電壓，反相輸入端通過按鍵檢測電路連接第二直流電源VBAT，所述運算放大器U138的輸出端其中一路與單片機的復位端MCU_RESET連接，另外一路通過上拉電阻R178與第一直流電源VDD連接。運算放大器U138的控制端與USB接口的電壓輸入端VBUS連接，只有當USB插入時，USB接口的電壓輸入端VBUS為高電平，運算放大器U138開啟，否則，運算放大器U138不開啟，無論按鍵是怎樣的按下狀態，運算放大器U138的輸出端在均被第一直流電源VDD上拉至高電平，因此，單片機無法復位，當USB插入將比運算放大器U138開啟以及按鍵按下執行相應復位操作時，按鍵檢測電路向運算放大器U138輸出高電平，該高電平若高於比較電路輸入的參考電壓的話，運算放大器U138輸出低電平，為單片機復位端輸出復位信號，才完成相應的復位功能。
[0024]具體的，所述按鍵檢測電路包括按鍵開關SW1，所述按鍵開關SWl —端與第二直流電源VBAT連接，另外一端串聯第三電阻R3和第一電容Cl後連接地端，所述比較電路的第二輸入端連接在所述第三電阻R3和第一電容Cl之間。按下按鍵開關SWl達到該RC電路的充電時長時，第一電容Cl上的電壓才能超過第三電阻R3上的電壓，也即運算放大器U138的反相輸入端的輸入電壓大於同相輸入端的輸入電壓，因此運算放大器U138輸出低電平，單片機進而能夠進行復位操作。
[0025]優選的，所述的運算放大器U138的輸出端與地端之間還連接有一濾波電容C328，用於濾除掉輸出復位信號的噪聲信號，提高復位信號的穩定性。
[0026]實施例二，本實施例提供了復位電路中另外一種結構形式的比較電路，其他電路結構與實施例一中的相同，在此不做贅述，如圖4所示，本實施例的比較電路包括一顆NPN型三極體Q2和一顆PNP型三極體Ql，所述NPN型三極體Q2的基極與USB接口的電壓輸入端VBUS連接，NPN型三極體Q2的集電極與按鍵檢測電路的輸出端連接，NPN型三極體Q2的發射極與所述PNP型三極體Ql的發射極連接，所述PNP型三極體Ql的基極輸入參考電壓，所述PNP型三極體Ql的集電極連接地端，單片機的復位端連接在所述NPN型三極體Q2的發射極與所述PNP型三極體Ql的發射極之間。當沒有USB插入的時候，VBUS埠處沒有電壓，NPN型三極體Q2不導通，此時無論怎麼按下SW1，比較電路都不會輸出低電平，也即不會輸出復位信號。當USB插入時，USB接口的電壓輸入端VBUS為高電平，NPN型三極體Q2的基極輸入高電平，NPN型三極體Q2導通，此時長時間按下SW1，那麼VBAT通過第三電阻R3開始給第一電容Cl充電。由於NPN型三極體Q2導通，所以第一電容Cl兩端的電壓就是PNP型三極體Ql發射極的電壓。當隨著充電的繼續，第一電容Cl兩端的電壓會逐漸上升，當第一電容Cl兩端的電壓比PNP型三極體Ql基極的電壓大的時候，PNP型三極體Ql開始導通，那麼此時PNP型三極體Ql發射極電壓被拉低，因此此時向單片機復位端輸出復位信號，完成相應的復位功能。
[0027]進一步的，所述的PNP型三極體Ql的發射極與集電極之間還連接有一濾波電容C328，用於濾除掉輸出復位信號的噪聲信號，提高復位信號的穩定性。
[0028]實施例三，本實施例提供了復位電路中另外一種結構形式的比較電路，其他電路結構與實施例一中的相同，在此不做贅述，如圖5所示，所述的比較電路包括一顆NMOS管Q200和一顆PMOS管Q100，所述NMOS管Q200的柵極與USB接口的電壓輸入端VBUS連接，所述NMOS管Q200的漏極與按鍵檢測電路的輸出端連接，所述NMOS管的源極與所述PMOS管QlOO的源極連接，所述PMOS管QlOO的柵極輸入參考電壓，所述PMOS管QlOO的漏極連接地端，單片機的復位端連接在所述NMOS管Q200的源極與所述PMOS管的QlOO源極之間。沒有USB插入的時候，VBUS埠處沒有電壓，NMOS管Q200不導通，此時無論怎麼按下SW1，比較電路都不會輸出低電平，也即不會輸出復位信號，單片機復位端被第一直流電源VDD上拉至高電平。當USB插入時，USB接口的電壓輸入端VBUS為高電平，NMOS管Q200的漏極輸入高電平，NMOS管Q200導通，此時長時間按下SW1，那麼VBAT通過第三電阻R3開始給第一電容Cl充電。由於NMOS管Q200導通，所以第一電容Cl兩端的電壓就是PPMOS管的QlOO源極的電壓。當隨著充電的繼續，第一電容Cl兩端的電壓會逐漸上升，當第一電容Cl兩端的電壓比PMOS管的QlOO柵極的電壓大的時候，PMOS管的QlOO開始導通，那麼此時PMOS管的QlOO源極電壓被拉低，因此此時向單片機復位端輸出復位信號，完成相應的復位功能。
[0029]進一步的，所述的PMOS管QlOO的源極S與漏極D之間還連接有一二極體DlOO和一濾波電容C328，所述二極體DlOO的正極通過濾波電容連接PMOS管的源極，所述二極體DlOO的負極連接所述PMOS管QlOO的漏極D，濾波電容C328用於濾除掉輸出復位信號的噪聲信號，提高復位信號的穩定性，當PMOS管QlOO的源極電壓值大於VDD電壓時，二極體DlOO起到防止電流倒灌的作用。
[0030]當然，上述說明並非是對本發明的限制，本發明也並不僅限於上述舉例，本【技術領域】的普通技術人員在本發明的實質範圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種復位電路，其特徵在於:包括比較電路和按鍵檢測電路，所述比較電路的輸出端其中一路與單片機的復位端連接，另外一路通過上拉電阻與第一直流電源連接，控制端與1138接口的電壓輸入端連接,所述比較電路的第一輸入端輸入參考電壓,第二輸入端與所述按鍵檢測電路連接，當所述比較電路的控制端輸入高電平且所述按鍵檢測電路的輸出電壓大於參考電壓時，所述比較電路輸出低電平。
2.根據權利要求1所述的復位電路，其特徵在於:還包括由第一電阻和第二電阻相串聯的分壓電路，所述分壓電路的一端與第二直流電源連接，另外一端連接地端，所述比較電路的第一輸入端連接在所述第一電阻和第二電阻之間。
3.根據權利要求2所述的復位電路，其特徵在於:所述按鍵檢測電路包括按鍵開關，所述按鍵開關一端與第二直流電源連接，另外一端串聯第三電阻和第一電容後連接地端，所述比較電路的第二輸入端連接在所述第三電阻和第一電容之間。
4.根據權利要求3所述的復位電路，其特徵在於:所述比較電路的第二輸入端串聯一限流電阻後連接在所述第三電阻和第一電容之間。
5.根據權利要求1-4任一項所述的復位電路，其特徵在於:所述的比較電路為一運算放大器，所述運算放大器的同相輸入端輸入參考電壓，反相輸入端通過按鍵檢測電路連接第二直流電源，所述運算放大器的輸出端其中一路與單片機的復位端連接，另外一路通過上拉電阻與第一直流電源連接。
6.根據權利要求5所述的復位電路，其特徵在於:所述的運算放大器的輸出端與地端之間還連接有一濾波電容。
7.根據權利要求1-4任一項所述的復位電路，其特徵在於:所述的比較電路包括一顆 型三極體和一顆型三極體，所述型三極體的基極與」8接口的電壓輸入端連接，型三極體的集電極與按鍵檢測電路的輸出端連接，型三極體的發射極與所述？冊型三極體的發射極連接，所述型三極體的基極輸入參考電壓，所述型三極體的集電極連接地端，單片機的復位端連接在所述型三極體的發射極與所述型三極體的發射極之間。
8.根據權利要求7所述的復位電路，其特徵在於:所述的？冊型三極體的發射極與集電極之間還連接有一濾波電容。
9.根據權利要求1-4任一項所述的復位電路，其特徵在於:所述的比較電路包括一顆匪03管和一顆？103管，所述匪03管的柵極與舊8接口的電壓輸入端連接，所述匪03管的漏極與按鍵檢測電路的輸出端連接，所述匪03管的源極與所述？103管的源極連接，所述？108管的柵極輸入參考電壓，所述？103管的漏極連接地端，單片機的復位端連接在所述匪03管的源極與所述？103管的源極之間。
10.根據權利要求9所述的復位電路，其特徵在於:所述的？103管的源極與漏極之間還連接有一二極體和一濾波電容，所述二極體的正極通過濾波電容連接管的源極，所述二極體的負極連接所述管的漏極。
【文檔編號】G06F1/24GK104407687SQ201410745248
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月9日 優先權日:2014年12月9日
【發明者】宋超, 杜洋 申請人:青島歌爾聲學科技有限公司