Protección de los pines de entrada del microcontrolador del interruptor de encendido suave

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Estoy trabajando en un interruptor de alimentación suave para un microcontrolador donde un interruptor momentáneo puede encender el circuito (incluido el microcontrolador), y luego, cuando se presiona el interruptor por segunda vez, el microcontrolador puede apagarse solo después de realizar una limpieza. arriba.

Tengoelcircuitoanteriorhastaahora,peronoestoysegurodesiseráconfiable.Estoyusandounabateríadeionesdelitio(3.7-4.2V)yelreguladorTC1015(salidade3.0V).Laideaesquecuandosepresionaelinterruptor,elreguladorseenciende,luegoelmicrocontroladorestableceuCPowerhigh,manteniéndoseencendido.Cuandosepresionaelinterruptorporsegundavez,unainterrupciónenuCSwitchpermitiráqueelmicrocontroladorestablezcauCPowerlow,apagándose.

Deloquenoestoyseguroesdesinecesitoprotegerelmicrocontroladordelvoltajedelabatería.ElmicrocontroladorqueestoyusandotieneunvoltajemáximoabsolutoenlospinesdeE/SdeVdd+0.4V,porloquenoestoysegurodecómomanejaresomejor.

Segundo,¿estecircuitorealmenteevitaráqueelreguladorseenciendacuandoestáenelestado"apagado"? Pensé en usar una resistencia desplegable en la línea de habilitación, pero me preocupa el consumo actual mientras el chip está encendido.

Editar: El microcontrolador es la carga principal que se cambiará, por lo que ponerlo en modo de bajo consumo no funcionará aquí.

Editar # 2 (Después de que se publicaron las respuestas):

Terminé usando el siguiente circuito:

El circuito publicado anteriormente no funcionaba muy bien, y tenía problemas con una línea de activación flotante cuando el microcontrolador no la estaba alimentando.

El nuevo circuito utiliza un flip flop, con la línea de datos normalmente baja. Presionando el interruptor golpea el reloj, encendiendo el sistema. Las presiones subsiguientes del interruptor conducen la línea CLOCK alta (permitiendo que el microcontrolador detecte la presión), pero no afecta la salida del regulador. Una vez que el microcontrolador está listo para apagarse, establece el DATA line high y luego establece el CLOCK line high, lo que hará que el regulador se apague.

Una de las cosas realmente buenas de esta configuración es que al presionar el primer botón se enciende el regulador y se mantiene encendido hasta que el microcontrolador esté listo para apagarse. El rebote no es un problema, ya que no importa cuántas veces la línea del reloj salga de línea alta, la línea de datos aún se mantiene baja con el menú desplegable. Además, el consumo de corriente debe ser mínimo (solo el flip flop y el TC1015 cuando está apagado), y hay un consumo de corriente mínimo a través de las resistencias mientras está encendido.

El microcontrolador necesita estar protegido del voltaje de la batería en la línea del reloj, pero como sugirió @Andy aka, eso se puede hacer con una resistencia en CLOCK .

    
pregunta Carson Darling

4 respuestas

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R1 y R2 limitarán la corriente a los pines en su uC y esto generalmente es suficiente para proteger su dispositivo. Solo necesita verificar en la especificación cuál es esa corriente "límite" y elegir un valor de resistencia que sea apropiado dado que el suministro de uC puede estar a 0 V (sin alimentación). Los zeners se pueden omitir sobre esta base.

La fiabilidad es otro problema. El cambio de rebote puede hacer que su uC se encienda y luego se apague un par de veces, así que escriba su código para tenerlo en cuenta.

Creo que puede ser aconsejable tener una resistencia activada, pero probablemente en la región de + 10K y tal vez esto podría ser más alto posiblemente 100k.

El voltaje en el pin de apagado debe ser al menos el 45% de Vin para que esto no sea un problema.

    
respondido por el Andy aka
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Esto parece un sistema de autoenclavamiento, que en teoría debería funcionar, como lo haría un circuito de relé de autoenclavamiento (se usa un botón para encender el relé, y luego porque el pin de carga y el pin de la bobina están unidos entre sí, el el relé permanece encendido mientras la alimentación eléctrica llegue a los pines de carga).

Para probarlo, sin arriesgar un microcontrolador, puede hacer esto. Agregue una carga ficticia para mantener al regulador satisfecho (algunos leds, también para que pueda ver que está funcionando), y luego ate la salida al punto donde está marcada uC Power . Después de presionar el interruptor, el regulador debe comenzar, encendiendo los leds y el uC Power, que a su vez debe mantener el pin Enable en la lógica alta (Shutdown Logic High es un mínimo del 45% de VIN, por lo que 1.89V a 4.2V In. ).

Entonces, si presionas el botón y los leds permanecen encendidos después de soltarlo, funciona. Si no lo hace, no funcionará como está.

Advertencia: digo eso, sin estar seguro de cómo los diodos Zener harán que el circuito reaccione.

    
respondido por el Passerby
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El circuito que une la batería, las señales del microcontrolador y la entrada SHDN * del regulador (cuyo nombre ha cambiado a EN) parece poco fiable.

¿Qué hay de usar un pestillo (funcionando con energía de la batería) para capturar el cierre de la llave? Luego, la salida de este pestillo se puede enviar por OR con una señal de la MCU para impulsar el pin SHDN * del regulador (cuyo nombre se cambia a EN en el esquema). Al arrancar, la MCU debe controlar primero su línea de habilitación y luego liberar el pestillo, lo que garantiza que la EN se mantenga firme.

La siguiente acción del botón se puede monitorear a través del pestillo: si se presiona nuevamente el interruptor, el pestillo vuelve a estar alto. La MCU se da cuenta de esto y borra tanto el cierre como su señal de habilitación, lo que desencadena el apagado. Dado que el interruptor está enganchado, la MCU puede monitorear esto muy convenientemente simplemente encuestándolo con una frecuencia pausada.

Otro refinamiento opcional sería un circuito para garantizar que cuando la batería se conecte, el sistema se encienda sin el uso del botón. Esto podría ser algún tipo de pulso que establece el pestillo.

    
respondido por el Kaz
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Tire de la EN baja con una resistencia adecuada y átela a un pin io en el mcu. El interruptor va en un pin de entrada del mcu. Al presionar el botón se activa una interrupción en el pin de entrada mcu que alterna el pin de salida que controla el pin EN de su LDO.

Poner el mcu en suspensión profunda permitirá que el pin se tire hacia abajo y deshabilite el LDO. Si se activa una interrupción con el interruptor, se activará, se volverá a colocar el pin alto y se activará el LDO nuevamente.

    
respondido por el cthree

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