单键开关机电路

胡波QQ上问了一个点击单按钮启停电路，分析过程如下：注意到了有三个线圈，而且右边两个互锁，即其中一个按下时，另一个线圈的电路被断开，该按钮按了也导通不了电路；并结合“启停”这个功能出发，假设电路是正确的，能够实现启停，则“按一下按钮，电路就导通，再按一下就断开”就是一个可以利用的线索。

推断的过程中，好像还期待某个结论出现，因为按照这个结论，就可以很容易地推导出需要被求证的结论（可以实现启停）。

于是假设这个结论成立，继续往下推理。

期间由于怀疑这个结论，还返回来证明这个结论是正确的，发现结论果然成立。

排除不相关信息的干扰，即已经分析出结果的部分电路不再去关注它，简化需要关注的对象；并没有可以去记忆某一个时刻所有元件的状态是什么，而是关注最关键的部分，根据该部分选择性地去关注必要的部分；开始就看到了两个互锁的线圈，然后不再去关注究竟如何互锁，而是利用互锁的结论、特点来分析电路，这是《地头力》中从一楼上升到到二楼，并在二楼解决问题的过程，即模式化；然后利用排开细枝末节要点，把不需要关注的部分丢在一边。

刚开始接触电路，分析电路特点时，发现有三个线圈，其中两个互锁，一个线圈的两个常闭触点串在另外两个线圈中，得到了电路的总体特点，也找到了切入点——从互锁的两个线圈开始分析，这利用了“从整体思考”的框架式思维；把最终实现的启停功能当做可以被利用的线索，则是了“从结论思考”的假设思维；在具体进入分析过程中，利用互锁电路的特点，并不断根据分析的过程抛开细枝末节，这利用了“单纯地思考”的抽象化思维。

于是得出了分析电路的一般步骤：1）从整体上俯视电路图，对电路的各个局部进行分类，并总结出各个电路的特点、功能和要向外部电路传输什么信息，在之后的分析中就只关注这些“接口信息”，而不再管是如何实现这些功能（例如两个线圈和两个触点形成了互锁，以后就只利用“互锁”的结论，而不再看如何实现了互锁，这是抽象化的过程）；2）利用有效的信息，可以进行一些假设来获得需要的信息，根据信息进行基本的推理；3）抽象化思考，利用1）和2）中的结论，进一步分析，并不断抛开细枝末节、简化思维。

一个按钮控制电机启动停止电路原理图解很
多老电工都搞不懂
一个按钮控制电机启动停止电路虽然不实用，但用来学习分析电路，却非常经典。

这个电路看似简单，却存在很强的逻辑关系，现在还有很多电工朋友怀疑它根本实现不了。

下面咱们就用图解的方式分析一下这个电路。

图1，即为一个按钮控制电机启动停止电路。

图1图中，QS为断路器，KM为接触器，FR热继电器，SB按钮，KA1和KA2为两个中间继电器。

图中带电部分标成红色。

图2图2，合上QS，图中红色为带电部分。

图3图3，按下按钮SB不松开，如图，KA1线圈得电，KA1-1常开点闭合，起KA1自保作用。

KA1-2常闭触电断开，使KA2线圈不得电。

KA1-3常开闭合，使接触器KM线圈得电，KM-3常开闭合自保。

电机启动。

图4图4，松开按钮SB，看图中各元件动作状况，由于这时接触器KM 吸合自保，所以电机连续运行。

咱们看图中变化，由于KM吸合，常闭触点KM-1断开，常开触点KM-2闭合。

图5图5，再次按下SB不松开，由于这时KM-1是断开的，KM-2是闭合的，所以，KA2线圈得电，KA2-1断开，使KA1线圈不能得电。

KA2-2闭合，使KA2自保。

KA2-3断开，使接触器KM线圈断电释放，电机停止。

图6图6，松开SB，电路恢复初始状态。

如果您有不同意见，评论里提出来。

按键按一下，电路输出高电平，再按一下，输出低电平，能实现该功能的电路有多种。

这里介绍用一只运放加上几只阻容元件，做成的这种开关电路，如附图所不。

电源+9V经R1、R2分压加到ICl的②脚，该分压经R3送到ICl的③脚。

结果，在①脚输出低电平时，③脚电压会略低于②脚，ICl自锁于低电平，C2上的电压约为OV。

当K按下时，②脚电压瞬间等于C2上的电压。

因为C1作用，使得③脚电压瞬间高于②脚，于是，①脚输出高电平，经过R5加到③脚，实现高电平自锁，C2由R4充电接近+9V。

当K再次按下时，C2上的电压加到②脚，使得②脚电压瞬间高于③脚，①脚再次输出低电平通过R5自锁。

经试验，电源电压在6V～16V变化时，不影响电路的使用。

用常见的555时基集成电路做双稳开关，具有线路简洁、动作可靠、输出电流大的优点，可直接驱动继电器类负载，实现用一只轻触键控制负载的通断。

电路见图1（点击下载原理图）。

电路刚通电时，C1的存在使IC（555）⑥脚获得一正脉冲，其③脚输出低电平，此时C2上无电压。

按一下轻触键S，C2上“0”电平作用于IC的②脚，③脚翻转为高电平，通过R3对C2充电。

S释放后，C2充电到Vcc，而IC的②、⑥脚被R1、R2偏置于1/2Vcc，③脚高电平状态保持不变。

再按一下S，C2上电压使IC⑥脚电压大于2/3Vcc，③脚又翻转为低电平。

S释放后，C2上电压通过R3、IC③脚放电，②、⑥脚的电压仍为1/2Vcc，③脚低电平的状态可维持不变。

由此可见，每按S一次，IC③脚高、低电平就变换一次。

本双稳开关只要每次按键的时间不超过1秒，就能正常实现IC③脚高低电平的变换。

但如果按住S不放，则IC③脚高低电平不断变化。

双稳态控制电路该装置应用电路工作原理如图9。

这里举一个多地控制开关的例子，可供参考。

假设负载是电灯，当按动按钮AN1时，给了IC1“CP1”端一个正脉冲，使得IC1的Q1端输出高电平，于是IC2的“CP2”端也随之输入一个正脉冲，其IC2的Q2端变为高电平，此时由于控制器DM的④脚与IC2的Q2端相连，自然也为高电平，信号灯H点亮。

栏目编辑王莹3电子产品世界引言一种行之有效的功耗降低方法是给产品添加自动关机电路和单键开关机电路，使得系统在预先设定的时间里检测到无外部操作时，系统自动关断电源电路，从而确保系统非工作状态时实现真正的零功耗；同时单键开关机电路使得操作者能方便地实现系统的开关机操作。

本文正是基于这个思想介绍了一种基于赛普拉斯PSoC 芯片的单键开关机和自动关机的方案实现。

该方案具有电路简单，成本低廉，操作方便，软件代码少，关机功耗低，可方便地集成于PSoC 便携式电子产品中实现系统低功耗目的。

PS o CPSoC (Pr ogr am m abl e s ys t em on chi p,可编程片上系统)是C ypr es s 半导体有限公司生产的的可编程片上系统芯片。

它主要由8位微处理器，可编程模拟模块和数字模块，外加硬件乘法累加器，I 2C ，Fl a s h ，SRA M ，睡眠定时器等周边外围模块组成。

因此，P So C 除了能实现一般M CU 的功能外，还可通过可编程模拟和数字模块灵活地实现单芯片电子产品系统所需的模拟与数字外围功能。

为了方便用户简单而快速地实现模拟数字外围功能的设计，C ypr es s 基于可编程数字模拟模块构建了大量的用户模块，如可编程运算放大器、比较器、6~14位的A /D 和D /A 转换器、滤波器、8/16/24/32位定时器/计数器、脉宽调制器、触摸感应等模块。

这些用户模块将PSoC 内部的寄存器配置、数字模块和模拟模块之间的内部连线、底层A PI (应用程序接口)函数都已设计好了。

当用户需要某个数字模拟外围功能时，只需要简单地调用相应的用户模块即可实现。

单键开关机和自动关机电路图1是基于PSoC 芯片为控制核心而设计的一种简单的单键开关机和自动关机电路，该电路所需占用PSoC 的硬件资源是两个I O 口：O N OFF 和W R_TRL 。

O N 基于PSoC 的单键开关机和自动关机方案Pow er O n and O ff w i t h O ne But t on and A ut o Pow er O f f Sol ut i on Bas ed on PSoC■艾晓辉C ypres s 半导体有限公司高级应用工程师(上海201203)摘要：本文介绍了一种基于C ypr es s (赛普拉斯)的8位PSoC 芯片的单键开关机和自动关机实现方案。

短按开、长按关单键电子开关电路
有人需要一个短暂按下按钮开关开机，再次按下3 ~ 5秒开关后关机的单键电子开关电路。

电路如下：
如果用电池组或电瓶供电，就希望电子开关本身的功耗小一些。

下面的电路开机状态工作电流很小，关机状态几乎不耗电：
如果开关的负载有滤波电容，上面的电路需要改一下：
用于较高工作电压的开关电路：
高电压使用场管的开关电路：
试验了一下，可以把C1减小到1uF。

这个电路同时具有低电压保护关机功能，适合没有保护板的锂电池。

负载电阻10欧，低于3.5V自动关闭开关；
100欧负载，电池电压低于3.3V自动关闭。

上面这个电路空载时，电池电压低于3V自动关闭。

关闭状态开关电路的静态电流测不出，开机状态12V电压下静态电流小于30uA。

这是原理图,可以应用于单键开、关电源，有很宽的电压范围(4.5V~40V，最大19A的电流)，R5为可选，当输入电压小于20V 时可短接；输入电压大于20V时建议接上，R5的取值应满足与R1的分压使MOS管V1的GS电压大于20V小于5V(在V2导通时)，尽量使V1的GS电压在10V~20V之间以使V1输出大电流。

(NMOS暂定2N7002)
按钮按下前，V2的GS电压(即C1电压)为零，V2截止，V1的GS电压为0,V1截止无输出；当按下S1，C1充电，V2 GS电压上升至约3V时V2导通并迅速饱和，V1 GS电压小于4V，V1饱和导通,Vout有输出，发光管亮(此时应放开按钮)C1通过R2、R3继续充电，V1、V2状态被锁定；当再次按下按钮时，由于V2处于饱和导通状态，漏极电压约为0V，C1通过R3放电，放至约3V时，V2截止，V1栅源电压大于4V，V1截止，Vout无输出，发光管灭(放开按钮)，C1通过R2、R3及外电路继续放电，V1、V2维持截止状态。

PCB Layout 注：S1使Vout打开或关闭后应放开按钮，不然会形成开关振荡。

单片机一键开关机电路，多种方案可供选择，有纯硬件的也有软硬结合的一键开关机电路方案一、先上一个低功耗的一键开关机电路，这个电路的特点在于关机时所有三极管全部截止几乎不耗电。

原理很简单：利用Q10的输出与输入状态相反（非门）特性和电容的电流积累特性。

刚上电时Q6和Q10的发射结均被10K电阻短路所以Q6和Q10均截止，此时实测电路耗电流仅为0.1uA，L_out输出高，H_out 输出低。

此时C3通过R22缓慢充电最终等于VCC电压，当按下S3后C3通过R26给Q10基极放电，Q10迅速饱和，Q6也因此饱和，H_out变为高电平，当C3放电到Q10be结压降0.7V左右时C3不再放电，此时若按键弹开C3将进一步放电到Q10的饱和压降0.3V左右，当再次按下S3,Q10即截止。

这个电路可以完美解决按键抖动和长按按键跳档的问题，开关状态翻转只发生在按键接触的瞬间，之后即便按键存在抖动或长按按键的情况开关状态不会受到影响。

这是因为R22的电阻很大（相对R23,R26,R25)当C3电容的电压稳定后，R22远不足以改变Q10的开关状态，R22要能改变Q10的状态必须要等S3弹开后C3将流过R22的小电流累积存储，之后再通过S3的瞬间接触快速大电流释放从而改变Q10的状态。

非低功耗的三极管一键开关机电路：这个电路的原型来自互联网，参数有调整，原理和第一个低功耗电路相似在此不再赘述。

以上两个电路都深入了解之后再看本帖的主题一键三档电路：这个电路实际就是本帖前两个电路的融合，可以实现低功耗待机和1档、2档、关机等3个档位。

上电之初由于Q1,Q4,Q5的be结都并联了电阻，因此所有三极管都截止电路低功耗待机，C3开始充电到VCC电压。

当按下S1后，Q5饱和，同时Q1也因此饱和，L_out1输出低电平Q4截止—>Q3截止、Q2饱和，C3放电为0.3V(Q5的饱和压降）左右。

再次按下S1，Q5截止L_out1输出高电平—>Q2截止，Q4饱和L_out2输出低电平，由于R4和C1的延时作用Q3会延迟饱和，可以保证Q2完全截止后Q3基极才会为低电平，因此Q2，Q3都不会饱和。

单键开关电路在AVR单片机中的应用
1 引言
单键开关电路已经广泛应用于PDA、手机和电子词典等数码产品中，其实现方式多种多样。

一般可采用RS触发器、计数器以及采用555集成电路等等。

在单片机的一些实际应用中，以上的实现方式会增加整个电路的复杂度，不能达到简洁、实用的效果。

本文将介绍一种可以在单片机应用中实现的，简易、稳定的轻触式单键开关电路。

2 电路原理
如图1所示，DC-DC为一个带有关断控制端的直流稳压电源芯片，MCU是一个单片机。

当按下S1时，Q1和D1导通，稳压芯片工作，为单片机供电。

单片机马上将相应的I/O引脚置为输出高，这时Q1和Q2导通，整个电路进入工作状态。

而后单片机再将这个I/O引脚设置为输入，由于上拉电阻R4的存在，Q1和Q2一直导通。

单片机一直扫描相应I/O输入状态，如果S1没有按下去，则这个I/O将始终为高。

当S1再次按下去时，D2导通，单片机检测到这个I/O引脚输入为低，这时单片机就将这个I/O设置成输出为低的状态。

Q2截止，如果按键抬起，Q1也会截止，稳压芯片将不会为单片机提供电压，整个电路处于关断状态。

单键开关机电路
单键开关机电路
1.按下，电源通过4007为整个系统供电，AVR开始工作。

此时PB1为高电平。

2.AVR检测PB1，连续2秒为高(反之干扰和和误按K)，PB0输出高电平，继电器工作。

3.AVR等待PB1为低，然后进入正式工作。

4.此时K已经释放，整个系统有电，保持工作，但PB1为低电平(因为4007隔离)。

5.如果AVR再次检测到PB1为高时(连续2秒)，AVR的PB0输出低电平，然后什么也不做了。

6.释放K后，系统电源关闭。

继电器可以使用电子开关代替，但电子开关会漏电。

供参考。

] 下面是一些仪器的常用电路
里面的三极管换成MOSF管,效果更好。