Cumu开源智能WIFI万用表：一键开关机及充电检测

张衍波

第一章：一键开关机及充电检测


相关电路截图如下：

V_BAT为电池正极，CAT6219为整机供电的3.3V稳压

要实现的功能是：
1、一键开关机
2、关机插入充电器时屏幕显示充电进度条，长按按键开机进入正常工作界面，再次长按按键关机并重新显示充电进度条
3、充满电时提示用户
4、开机状态插入充电器，提示正在充电，拔出时提示充电器拔出


电路实现原理：
（1）当按下按键后，MOS管U1B导通，CAT6219开始工作，输出3.3V电压为系统供电，MUC开始运行并检测到KEY已经变成低电平，说明是按键引起的开机，然后等待3秒钟如果KEY还是低电平，则PWR输出高电平MOS管U1A导通，这时就算按键松开，U1B也会维持导通状态，完成开机操作，如果在3秒内松开按键，则U1B截止，CAT6219停止工作，不会开机。
（2）开机后MUC的ADC可以检测到电池电压，并且BAT_C（图中左下角）经过二极管可以检测到充管理电芯片的充电状态（充电管理芯片第7脚是集电极开路，充电时拉低）。
当检测到正在充电时，LCD显示充电图标。拔出充电器后，BAT_C恢复高电平，LCD提示用户充电器已经拔出。
（3）如果充满电后，充电管理芯片的第6脚BAT_M（截图中没有，需要看原理图）会拉低，这样MCU检测到后 ，LCD显示电池已经充满。
（4）关机状态插入充电器后，充电管理芯片第7脚拉低，D2导通，U1B导通，MCU开始运行，检测到按键并没有按下，则进入关机充电状态（LCD只显示充电状态，其他功能并不工作，想象一下手机关机时充电），PWR输出高电平维持开机状态（充满电后，充电管理芯片的第7引脚会恢复高电平，如果PWR输出高电平，则充满电后U1B会截止）。关机充电状态下长按按键，MCU运行正常测量程序，退出关机充电状态。
（5）正常测量状态下长按按键，如果充电管理芯片第7脚为高电平，说明现在没有连接充电器，那么PWR输出低电平，U1B截止完成关机操作。如果充电管理芯片第7脚为低电平，说明现在连接充电器了，则退出测量程序，进入关机充电状态（LCD只显示充电进度）。

程序：
//开机操作
void start()
{
   uint8_t i=0;
         if(KEY==0)//按键引起的开机
         {
             while(1)
                         {
                             Delay_ms(100);
                                   if(++i>30)//3秒钟之后
                                         {
                                                        PWR_1;//保持开机状态
                                                  //此处显示开机LOGO
                                                  break;
                                         }
                                         else
                                         {
                                            if(KEY!=0) i=0;//按键时间小于3秒
                                         }
                         }
         }
         else//充电引起的开机
         {
             i=0;
                   while(1)
                         {
                             Delay_ms(100);
                                   //此处刷新充电界面
                                   if(KEY==0)//按键按下
                                         {
                                                         if(++i>30)//3秒钟之后
                                                         {
                                                                        PWR_1;//保持开机状态
                                                                        //此处显示开机LOGO
                                                                        break;
                                                         }
                                         }
                                         else //按键抬起就要重新计时
                                         {
                     i=0;                                 
                                         }
                         }
         }
}

//关机操作
void Stop()
{
   uint8_t i=0;
         if((BATC==0)|(BATM==0))//充电状态
         {
             while(1)//充电状态关机后进入充电界面
                         {
                                         Delay_ms(100);
                                   //此处刷新充电界面
                                   if(KEY==0)//按键按下
                                         {
                                                         if(++i>30)//3秒钟之后
                                                         {
                                                                        PWR_1;//保持开机状态
                                                                        //此处显示开机LOGO
                                                                        break;
                                                         }
                                         }
                                         else //按键抬起就要重新计时
                                         {
                     i=0;                                 
                                         }
                         }
         }
         else //非充电状态直接关机
         {
                         //此处关机LOGO
                   PWR_0;
                   while(1);
         }
}

//按键处理  KOK=1 短按     KOK=2 长按  在定时器中断中运行
void KeyScan()
{
                if(KEY==0)
                {                        
                                if(++KCnt>200)
                                {
                                          KSet = 0;
                                          KCnt = 200;
                                          KOK  = 2;
                                }
                                else if(KCnt>10)
                                {
                                          KSet = 1;
                                }
                }
                else
                {
                                 KCnt = 0;
                           if(KSet==1)
                           {
                                                KSet = 0;
                                                KOK = 1;
                                 }
                }
}

int main(void)
{
        SystemInit();
        TIM_INT_Config();
        TIM_OUT_Config();
        IO_Init();
        Systick_Init();
        USART_Configuration();
        initial_lcd();//LCD初始化
        full_display();//全屏填充
        start();//开机
        while(1)
        {
                if(KOK==2)//长按按键关机
                {
                          Stop();
                }
                LED_0;
                Delay_ms(1000);
                LED_1;
                Delay_ms(1000);
        }        
}

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Cumu原理图
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张衍波

D4为了防止红色线路放电
D1为了防止灰色线路放电
D2为了防止按键按下后 BAT_C变成低电平（绿色线路）
D1下面的二极管（D3，图中被D1挡上了）为了防止KEY的上拉电阻经过D1和U1A放电
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