用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路及方法技术

本发明专利技术提供的用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路及单键控制开关机和锁屏的方法，所述单键控制电路包括向电路供电的电源、轻触按键、电源管理单元、微控制单元和控制电路。电源管理单元与微控制单元相连，轻触按键经控制电路与微控制单元相连。轻触按键通过控制电路经电源管理单元和微控制单元实现设备的单键开机、关机和锁屏。本发明专利技术的优点和积极效果在于：由于采用了一个轻触按键，结合微控制单元和电源管理单元两枚芯片的特性，由两个N-MOS管构成的控制电路，实现了单键开机、关机和锁屏的功能，既减少了按键的数量，充分利用了MCU和PMU的资源，同时又在体积、成本和用户体验等多方面呈现出明显优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控制电路，特别涉及一种用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路及方法。
技术介绍
随着大量新兴数据业务的应用，便携式设备功耗水平大幅度提高，导致待机时间也大幅度缩短。为了能否延伸待机时间，内置电池的设计变得越来越普及，而对于设备的体积和功能上提出了更高的要求。目前，传统设备开机、关机典型的实现模式如图1所示。而传统锁屏按键则通过MCU的GPIO，采集外部轻触按键的信号，软件控制进入锁屏流程而实现，典型的实现模式如图2所示。这样实现设备的开机、关机、锁屏的控制需要一个电源控制开关和一个轻触开关，对于便携式设备的用户体验较差，按键数量较多，不利于减少成本设备的体积，控制成本也较高。鉴于设备的体积和功能上要求，有必要将人机操作的按键定义成多种功能，设计一种只通过一个按键既可实现，既保证的产品所需的功能，同时又减少按键数量，保证设备的体积要求的单键控制电路，以满足便携式设备的新需求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要克服现有技术的上述缺陷，提供一种可以减少按键数量，通过一个按键既可实现单键开机、关机和锁屏的功能，以满足便携式设备减小体积的需求，同时又在成本和用户体验等多方面呈现出明显优势的单键控制电路。为达到上述目的，本专利技术提供了一种用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路，包括供电的电源和轻触按键，还包括电源管理单元、微控制单元和控制电路，电源管理单元与微控制单元相连，轻触按键经控制电路与微控制单元相连；其中，控制电路包括分别构成隔离器和反相器的两个相连的N-MOS管及其共用的输出电阻，第一N-MOS管接收轻触按键的低电平信号，隔离后经第二N-MOS管反相输出高电平信号至微控制单元，同时，轻触按键的低电平信号直接输出至微控制单元，轻触按键通过控制电路经电源管理单元和微控制单元实现设备的单键开机、关机和锁屏。本专利技术用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路，其中所述电源管理单元采用型号为MMPF0100的芯片构成，微控制单元采用型号为I.MX6SoloLite的芯片构成。本专利技术用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路，其中所述电源管理单元的待机电压端与微控制单元的待机电路供电电压输入端相连；轻触按键的一端与第一N-MOS管的输入端相连，轻触按键的另一端与电源地相连，第二N-MOS管反相输出端与微控制单元的GPIO端相连；轻触按键的一端还直接与微控制单元的ONOFF端相连；电源管理单元的若干路DC-DC转换器输出端和若干路低压差线性稳压器LDO输出端分别与微控制单元对应输入端相连，微控制单元的控制输出端PMIC_ON_REQ与电源管理单元的控制输入端PWR_ON相连。本专利技术用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路，其中所述轻触按键的短按时间小于750ms，长按时间大于750ms而小于5s。本专利技术用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路，其中所述电源管理单元的DC-DC转换器设有4路，低压差线性稳压器设有6路。本专利技术用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路，其中所述电源采用4.2V锂电池供电。为达到前述目的，本专利技术还提供了一种用于便携式设备开机的单键控制方法,该方法设置轻触按键、电源管理单元、微控制单元和控制电路，该方法包括如下步骤：1)开始，电路启动，电源管理单元提供一路待机电压P3V_VSNVS，3.0V给微控制单元待机电路的供电电压输入端VDD_SVNS_IN端，此时，微控制单元的待机电路开始工作，系统开机并进入Android操作系统；2)用户按下轻触按键，通过控制电路输出低电平给微控制单元的ONOFF端；3)判断微控制单元待机电路的ONOFF引脚采集低电平的时间是否大于750ms，如果是，则微控制单元的PMIC_ON_REQ端输出高电平到电源管理单元的PWR_ON端，此时电源管理单元进入上电工作工作状态，其4路DC-DC转换器和6路低压差线性稳压器全部开启，提供系统工作的所有电压，系统开机并进入Android操作系统，完成设备开机操作；如果否，返回步骤2)；4)结束。为达到前述目的，本专利技术还提供了一种用于便携式设备关机的单键控制方法,该方法设置轻触按键、电源管理单元、微控制单元和控制电路，该方法包括如下步骤：1)开始，用户按下轻触按键，通过控制电路输出低电平给的ONOFF端；2)判断微控制单元待机电路的ONOFF引脚采集低电平的时间是否大于750ms而小于5s，如果是，由于低电平周期大于750ms，待机电路动作，微控制单元检测待机电路信号，操作系统启动关机操作流程，点击屏幕上的关机按钮，由微控制单元的PMIC_ON_REQ控制端输出低电平控制电源管理单元关闭DC-DC转换器和低压差线性稳压器的输出，完成设备关机操作；如果否，执行步骤4)；3)判断微控制单元待机电路的ONOFF引脚采集低电平的时间是否大于5s，如果是，由于低电平周期大于5s，待机电路动作，由微控制单元的PMIC_ON_REQ控制端输出低电平控制电源管理单元关闭DC-DC转换器和低压差线性稳压器的输出，完成设备关机操作；如果否，返回步骤1)；4)结束。为达到前述目的，本专利技术还提供了一种用于便携式设备锁屏的单键控制方法,该方法设置轻触按键、电源管理单元、微控制单元和控制电路，其特征在于：该方法包括如下步骤：1)开始，用户按下轻触按键，通过控制电路输出低电平给微控制单元的ONOFF和GPIO端；2)判断微控制单元待机电路的ONOFF和GPIO端采集低电平的时间是否小于750ms，如果是，待机电路不动作，而微控制单元的GPIO端检测到该低电平信号，操作系统启动锁屏操作流程，完成设备的锁屏操作；如果否，返回步骤1)；3)结束。本专利技术用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路及方法的优点和积极效果在于：由于采用了一个轻触按键，结合微控制单元MCU和电源管理单元PMU两枚芯片的特性，由两个N-MOS管构成的控制电路，实现了单键开机、关机和锁屏的功能，既减少了按键的数量，充分利用了MCU和PMU的资源，同时又在体积、成本和用户体验等多方面呈现出明显优势。下面结合实施例详细描述本专利技术提供的用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路的技术方案。附图说明图1是传统设备开关机轻触按键结构示意图；图2是传统设备锁屏轻触按键结构示意图；图3是本专利技术用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路的原理框图；图4是控制电路的电路原理图；图5-1、图5-2和图5-3是电源管理单元的电路原理图；图6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路，包括供电的电源(BAT)和轻触按键(KEY_PAD)，其特征在于：还包括电源管理单元(PMU)、微控制单元(MCU)和控制电路，所述电源管理单元(PMU)与所述微控制单元(MCU)相连，所述轻触按键(KEY_PAD)经所述控制电路与所述微控制单元(MCU)相连；其中，控制电路包括分别构成隔离器和反相器的两个相连的N‑MOS管(N1、N2)及其共用的输出电阻(R)，第一N‑MOS管(N1)接收所述轻触按键的低电平信号，隔离后经第二N‑MOS管(N2)反相输出高电平信号至所述微控制单元(MCU)，同时，所述轻触按键(KEY_PAD)的低电平信号直接输出至所述微控制单元MCU，所述轻触按键(KEY_PAD)通过所述控制电路经所述电源管理单元(PMU)和微控制单元(MCU)实现设备的单键开机、关机和锁屏。

【技术特征摘要】
1.一种用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路，包括供电的电源(BAT)和轻触按
键(KEY_PAD)，其特征在于：还包括电源管理单元(PMU)、微控制单元(MCU)和控制电路，
所述电源管理单元(PMU)与所述微控制单元(MCU)相连，所述轻触按键(KEY_PAD)经所述
控制电路与所述微控制单元(MCU)相连；其中，控制电路包括分别构成隔离器和反相器的两
个相连的N-MOS管(N1、N2)及其共用的输出电阻(R)，第一N-MOS管(N1)接收所述轻触
按键的低电平信号，隔离后经第二N-MOS管(N2)反相输出高电平信号至所述微控制单元
(MCU)，同时，所述轻触按键(KEY_PAD)的低电平信号直接输出至所述微控制单元MCU，所
述轻触按键(KEY_PAD)通过所述控制电路经所述电源管理单元(PMU)和微控制单元(MCU)
实现设备的单键开机、关机和锁屏。
2.根据权利要求1所述的用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路，其特征在于：
其中所述电源管理单元(PMU)采用型号为MMPF0100的芯片构成，所述微控制单元(MCU)采
用型号为I.MX6SoloLite的芯片构成。
3.根据权利要求1或2所述的用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路，其特征在
于：其中所述电源管理单元(PMU)的待机电压端(P3V_VSNVS，3.0V)与所述微控制单元(MCU)
的待机电路供电电压输入端VDD_SVNS_IN相连；所述轻触按键(KEY_PAD)的一端与所述第一
N-MOS管(N1)的输入端相连，所述轻触按键(KEY_PAD)的另一端与电源地相连，所述第二
N-MOS管(N2)反相输出端与所述微控制单元(MCU)的GPIO端相连；所述轻触按键(KEY_PAD)
的一端还直接与所述微控制单元(MCU)的ONOFF端相连；所述电源管理单元(PMU)的若干
路DC-DC转换器输出端和若干路低压差线性稳压器(LDO)输出端分别与所述微控制单元(MCU)
对应输入端相连，所述微控制单元(MCU)的控制输出端PMIC_ON_REQ与所述电源管理单元
(PMU)的控制输入端(PWR_ON)相连。
4.根据权利要求3所述的用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路，其特征在于：
其中所述轻触按键(KEY_PAD)的短按时间小于750ms，长按时间大于750ms而小于5s。
5.根据权利要求4所述的用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路，其特征在于：
其中所述电源管理单元(PMU)的DC-DC转换器设有4路，所述低压差线性稳压器(LDO)设
有6路。
6.根据权利要求5所述的用于便携式设备开关机和锁屏的单键控制电路，其特征在于：
其中所述电源(BAT)采用4.2V锂电池供电。
7.一种用于便携式设备开机的单键控制方法,该方法设置轻触按键(KEY_PAD)、电源管理
单元(PMU)、微控制单元(MCU)和控制电路，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵术开，华月光，彭张京，
申请(专利权)人：智慧方舟科技有限公司，深圳市华讯方舟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11