单片机按键软开关：1个引脚实现单片机低电量自己控制给自己断电

背景

类似于手机的开机按键，我们希望在单片机电路上也能实现类似的低电量自动关机、通过按键而不是自锁开关来上电开机。

软开关电路

电路图如下：

• 当按键按下时，Q1导通，R18右侧变为低电平，进而Q2导通，系统上电
• 系统上电后，立刻控制PWR_CTR为高电平，此时松开按键，系统依旧保持上电状态。
• 当系统主动关机时，控制PWR_CTR为低电平，系统断电。

电压采样电路

我们在加了软开关之后，就可以在软开关后面加采样电阻采样电量，这样不会导致电池一直被放电。

使用一个引脚实现

在上述电路中，有2个问题：

• 当按键按下时，单片机PWR_CTR引脚会受到外部输入POWER_IN的电压，如果电压高于5V，会打坏单片机。
• 必须通过PWR_CTR控制软开关开断，再通过另外一个引脚对电池电压进行采样，这样就整个需要2个引脚。

我们可以对电路做如下修改：

• 输入到PWR_CTR引脚的电压，被电阻R18和R19分压，不会打坏电阻。
• 当按下按键时，单片机上电，首先初始化PA1为ADC，此时松开按键，由于ADC为输入，不会输出电平，所以ADC_PA1端的电平为高电平，可以保持单片机一直上电。当检测到电池电压过低时，将PA1初始化为输出，输出低电平，给电源断电。

仿真如下：
刚上电时，如下：

按下开关，再松开后，如下：

电源电压变化后，ADC采样端电压如下：