一种带自锁开关按键控制IO电路的制作方法

一种带自锁开关按键控制io电路
技术领域
1.本发明涉及io电路领域，尤其是一种带自锁开关按键控制io电路。


背景技术：

2.随着社会的发展与进步，大量电子元件及产品被人们广泛利用。在电子技术实际应用中，一些低成本，低功耗，稳定性能好，分离元器件的硬件控制电路得到了更多的推广应用，主要是因为它能够降低因ic涨价所造成的成本风险。
3.因此，还有待于对现有技术进行改进和发展。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种带自锁开关按键控制io电路，旨在于解决ic成本较大，控制io电路的功耗较大，以及缓解mcu设计电路中，io端口数量不够的技术问题。
5.为实现上述的目的，本发明的技术方案为：一种带自锁开关按键控制io电路，其包括：电源输入端、一级分压单元、二级分压单元、按键开关、第一三极管、第二三极管、p型mos管、下拉电阻和含有 i/o端口的输出单元；所述电源输入端的正极分别与一级分压单元和二级分压单元连接，所述一级分压单元和二级分压单元并联连接；所述第一三极管和第二三极管分别与一级分压单元连接；所述第二三极管的集电极通过下拉电阻与p型mos管的g极连接；所述p型mos管的d极与输出单元连接；所述一级分压单元包括电阻r1、电阻r2、电阻r3和电容c1，所述电阻r1、电阻r2和电阻r3依次串联连接，所述电阻r3接地；所述电阻r2的输出端分别与电阻r3和电容c1的一端连接，电容c1的另一端接地；所述电容c1的一端与第一三极管的基极连接；所述第一三极管和第二三极管的发射极均接地；所述第二三极管的基极与电阻r1的输出端连接；所述二级分压单元的输出端与第一三极管的基极连接。
6.所述的带自锁开关按键控制io电路，其中，所述二级分压单元包括电阻r4和电阻r5；所述电阻r4和电阻r5串联连接，且电阻r4 与电阻r5与p型mos管的g极连接；所述电阻r5的输出端连接第一三极管的基极。
7.所述的带自锁开关按键控制io电路，其中，所述电阻r1和电阻 r2的阻值加起来小于100k。
8.所述的带自锁开关按键控制io电路，其中，所述p型mos管的 s极与电源输入端的正极连接。
9.所述的带自锁开关按键控制io电路，其中，所述电阻r3的阻值为2mω。
10.所述的带自锁开关按键控制io电路，其中，所述电容c1的电容值为1uf。
11.所述的带自锁开关按键控制io电路，其中，所述输出单元包括 i/o端口、第一保护电阻、led灯和第二保护电阻；所述第一保护电阻与led灯串联，且led灯的输出端接地；所述第二保护电阻、i/o 端口和串联后的第一保护电阻与led灯并联；所述第二保护电阻的输出端接地。
12.有益效果：本发明通过一级分压单元和二级分压单元实现对电源电压的分压，从
而控制第一三极管和第二三极管的导通，进而控制p 型mos管输出高电平或者低电平，以达到控制后级相应电路的目的；通过按键开关实现控制p型mos管输出的高电平与低电平之间的切换；所以能够实现控制后级相应电路；所以本发明能够mcu使能端控制等应用场景，可以降低成本，相对于现有的io电路功耗更低，其电路结构简单，且带有自锁功能。
附图说明
13.图1是本发明电电路图。
14.图中：1、电源输入端；2、一级分压单元；3、二级分压单元；4、按键开关；5、输出单元；q1、第一三极管；q2、第二三极管；q3、p 型mos管；50、i/o端口；51、led灯。
具体实施方式
15.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
16.如图1所示，本发明公开了一种带自锁开关按键控制io电路，其包括：电源输入端1、一级分压单元2、二级分压单元3、按键开关4、第一三极管q1、第二三极管q2、p型mos管q3、下拉电阻r6 和含有i/o端口的输出单元5；所述电源输入端1的正极分别与一级分压单元2和二级分压单元3连接，所述一级分压单元2和二级分压单元3并联连接；所述第一三极管q1和第二三极管q2分别与一级分压单元2连接；所述第二三极管q2的集电极通过下拉电阻r6与p型 mos管q3的g极连接；所述p型mos管q3的d极与输出单元5连接；所述一级分压单元2包括电阻r1、电阻r2、电阻r3和电容c1，所述电阻r1、电阻r2和电阻r3依次串联连接，所述电阻r3接地；所述电阻r2的输出端分别与电阻r3和电容c1的一端连接，电容c1的另一端接地；所述电容c1的一端与第一三极管的q1基极连接；所述第一三极管q1和第二三极管q2的发射极均接地；所述第二三极管 q2的基极与电阻r1的输出端连接；所述二级分压单元3的输出端与第一三极管q1的基极连接。
17.本发明可以有效节约成本，进一步降低功耗，缓解因ic涨价所造成的产品成本过高，同时还可以增加产品价格竞争力的优势。在 mcu设计电路中，当io端口数量不够时(如更换脚位较多的mcu成本会偏高)或者备货不便时可运用此电路，它能实现io高低电平控制led灯亮灭，同时还可以作为mcu使能端控制等应用场景。通过电阻r1，电阻r2，电阻r3，c1分压得到一个使第二三极管q2导通高电平电压，然后
18.优选的是，所述二级分压单元3包括电阻r4和电阻r5；所述电阻r4和电阻r5串联连接，且电阻r4与电阻r5与p型mos管q3的 g极连接；所述电阻r5的输出端连接第一三极管q1的基极。优选的是，所述电阻r1和电阻r2的阻值加起来小于100k；由此可以降低整个自锁开关按键控制io电路的功耗。
19.优选的是，所述p型mos管q3的s极与电源输入端1的正极连接。
20.优选的是，所述电阻r3的阻值为2mω。
21.优选的是，所述电容c1的电容值为1uf；如果c1＝0.1uf，则会影响开关，按键开机后，它却无法关机；而本发明选择电容c1的电容值为1uf，可以去第一三极管q1启动能够极端的时间启动。
22.优选的是，所述电阻r4的阻值为10k。
23.优选的是，所述输出单元5包括i/o端口50、第一保护电阻r7、 led灯51和第二保护电阻r8；所述第一保护电阻r7与led灯51串联，且led灯51的输出端接地；所述第二保护电阻r8、i/o端口50 和串联后的第一保护电阻r7与led灯51并联；所述第二保护电阻 r8的输出端接地。
24.工作原理：
25.在电路通电后，由p型mos管q3控制极经r4＝10k上拉，处于高电位vg，p型mos管q3处于截止状态，电阻r1，电阻r2，电阻r3， c1分压得到一个使q2导通高电平电压v_c1b2，当按下轻触开关sw1， 3.7v电池电压，经r1，r2,r3，c1与r4，r5分压得到一个能使q1 导通的高电平电压vb1，q2截止v_c1b2＝0v，v_c2处于高阻状态，q3 控制极vg,处于高电平，q3截止，漏极电压为0v，即当按下按键， vd端输出低电平，电路断开，以达到控制后级相应电路的目的。
26.当再按下轻触开关sw1后，q1基极电压迅速通过c1，q1发射极电极进行放电，q2基极由于没有了偏置电压截止，所以q1截止，q2 通过r1，r2，r3，c1，提供较为平滑的基极电压v_c1b2，使q2导通，同时v_c2电压为0v，q3控制极导通电压，由r4，r6分压获得，使 q3能导通的低电平，最后q3漏极产生高电平，电路导通，以达到控制后级相应电路的目的。
27.优选的是，所述电源输入端1连接3.3v以上的电池。
28.本发明可以应用在带按键tws充电仓实现dc-dc使能端控制，应用在带按键tws充电仓，所述led灯可以作为强光手电筒，可用于 p-mos与n-mos管组合，再与晶体三极管配合使用的过程中，io端口应用能自主控制。
29.本发明通过一级分压单元和二级分压单元实现对电源电压的分压，从而控制第一三极管和第二三极管的导通，进而控制p型mos管输出高电平或者低电平，以达到控制后级相应电路的目的；通过按键开关实现控制p型mos管输出的高电平与低电平之间的切换；所以能够实现控制后级相应电路；所以本发明能够mcu使能端控制等应用场景，可以降低成本，相对于现有的io电路功耗更低，其电路结构简单，且带有自锁功能。
30.以上是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，不付出创造性劳动对本发明技术方案的修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的保护范围。