В промышленных системах обычно используются как аналоговые, так и цифровые схемы. В то время как цифровые схемы содержат микроконтроллеры, работающие при напряжении 5 В, напряжение питания аналоговых схем, как правило, равно 12 или 15 В. В некоторых системах может потребоваться последовательное включение источников питания: сначала 5 В для цифровых схем, а затем 15 В для аналоговых.
При выключении сначала снимается напряжение 15 В, а затем 5 В. В таких условиях очень полезной оказывается схема, показанная на Рисунке 1.
 | |
| Рисунок 1. | Одна кнопка последовательно подключает и отключает источники питания 5 В и 15 В. Светодиоды D1 и D2 показывают наличие питания 5 В и 15 В. В зависимости от токов нагрузки, для транзисторов Q2 и Q3 могут быть предусмотрены радиаторы соответствующей площади. На выходах 5 В и 15 В могут быть добавлены подходящие конденсаторы. |
При однократном кратковременном нажатии кнопки сначала подается напряжение 5 В на цифровые схемы, включая схемы микроконтроллеров, а затем, после заданной задержки, подается напряжение 15 В на аналоговые схемы. При длительном нажатии кнопки SW1, например, в течение 2 секунд, сначала отключается питание 15 В, а затем 5 В. Таким образом, одна кнопка последовательно выполняет функции включения и выключения.
Данное решение предназначено для проектов на базе микроконтроллеров. Для реализации этой функции не требуется никаких дополнительных компонентов или схем. При кратковременном нажатии кнопки SW1 (двухполюсная кнопка) через первую пару замкнутых контактов SW1 на цифровую схему подается напряжение 5 В. Теперь микроконтроллер должен установить высокий уровень бита PB0 выходного порта. В результате транзистор Q1 включается и открывает транзистор Q2, установив на его затворе низкий уровень. Таким образом, теперь Q2 проводит ток и удерживает на цифровой схеме напряжение 5 В даже после отпускания кнопки SW1.
Далее, микроконтроллер после заданной задержки должен загрузить «лог. 1» в бит PB1 выходного порта. Это включит транзистор Q4 и установит низкий уровень на затворе Q3. Таким образом, транзистор Q3 будет проводить ток, подавая на аналоговую схему напряжение 15 В. Теперь микроконтроллер может выполнять свои основные функции.
Для запуска последовательности выключения питания необходимо удерживать кнопку SW1 нажатой в течение длительного времени, скажем, 2 секунд. Через вторую пару контактов кнопки SW1 входная линия порта PB2 подтягивается к уровню земли. Это низкое состояние, сохраняющееся более 2 секунд, должно быть обнаружено кодом микроконтроллера либо с помощью прерывания, либо путем опроса, чтобы загрузить низкий уровень в бит порта PB1 и запустить последовательность выключения, закрыв транзистор Q4, а, следовательно, и Q3, то есть, отключив 15 В от аналоговой схемы. Затем после заданной задержки нужно вывести «лог. 0» в PB0. Это выключит транзистор Q1, и следовательно, Q2, и напряжение 5 В будет отключено от цифровой части схемы.
Таким образом, одна кнопка последовательно подключает и отключает источники питания 5 В и 15 В. При необходимости эту идею можно расширить на любое количество схем и последовательностей. Это решение предназначено для использования в проектах на базе микроконтроллеров без добавления дополнительных компонентов и схем. В данном проекте используются микроконтроллеры ATmega328P и p-канальные MOSFET IRF4435. Для схем без микроконтроллера я предложу схему выполнения этой функции в моей следующей статье.