本實(shí)用新型涉及智能終端領(lǐng)域，尤其涉及一種硬件斷電電路。

背景技術(shù)：

手機(jī)、平板等移動(dòng)終端產(chǎn)品日益融入人們的生活，第三方應(yīng)用軟件使用越來(lái)越頻繁，智能手機(jī)、平板在運(yùn)行第三方的安裝軟件或者充電時(shí)發(fā)熱較大，導(dǎo)致機(jī)器出現(xiàn)死機(jī)的概率越來(lái)越大。目前解決的辦法是用戶通過(guò)將電池拆卸進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)位重啟，或者通過(guò)軟件復(fù)位來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，由于手機(jī)與平板等智能產(chǎn)品為了提高電池使用壽命以及實(shí)現(xiàn)“三防”而廣泛使用電池不可拆卸的一體機(jī)方案，所以幾乎無(wú)法通過(guò)拆卸電池實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位重啟；而通過(guò)軟件復(fù)位的方式則需要電源管理模塊的軟硬件能正常運(yùn)行，但是在整個(gè)系統(tǒng)軟件崩潰的情況下，此類軟件啟動(dòng)也無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)。所以，對(duì)于一體機(jī)來(lái)說(shuō)上述兩種方法都無(wú)法使設(shè)備及時(shí)的復(fù)位重啟，嚴(yán)重影響消費(fèi)者的體驗(yàn)，也對(duì)企業(yè)的售后帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)，嚴(yán)重增加企業(yè)成本甚至影響到企業(yè)產(chǎn)品形象。

所以，亟需一種新的斷電電路，解決一體機(jī)系統(tǒng)崩潰后無(wú)法進(jìn)行復(fù)位重啟的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種硬件斷電電路，克服一體機(jī)系統(tǒng)崩潰后無(wú)法復(fù)位重啟的問(wèn)題。

如背景技術(shù)中所述，一體機(jī)在系統(tǒng)崩潰后，既不能拆卸電池、也無(wú)法通過(guò)軟件進(jìn)行復(fù)位，導(dǎo)致一體機(jī)無(wú)法復(fù)位重啟。本實(shí)用新型提出一種硬件斷電電路及硬件斷電方法，通過(guò)硬件斷電的方式進(jìn)行掉電復(fù)位，克服了上述問(wèn)題。

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種硬件斷電電路，包括：脈沖產(chǎn)生模塊；脈沖檢測(cè)模塊，所述脈沖檢測(cè)模塊連接至所述脈沖產(chǎn)生模塊，用于對(duì)脈沖產(chǎn)生模塊輸入的脈沖信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并輸出與所述脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)；開關(guān)模塊，所述開關(guān)模塊連接至芯片與電源，用于根據(jù)所述脈沖檢測(cè)模塊輸出的控制信號(hào)控制芯片與電源之間的導(dǎo)通或斷開。

可選的，所述脈沖檢測(cè)模塊包括：定時(shí)器，所述定時(shí)器的輸入端連接至所述脈沖產(chǎn)生模塊，用于在檢測(cè)脈沖產(chǎn)生模塊輸入的脈沖信號(hào)時(shí)，輸出固定脈寬的參考脈沖信號(hào)；比較器，所述比較器的第一輸入端連接至所述定時(shí)器的輸出端、所述比較器的第二輸入端連接至所述脈沖產(chǎn)生模塊、以及所述比較器的輸出端連接至所述開關(guān)模塊。

可選的，所述定時(shí)器包括：脈沖檢測(cè)單元，所述脈沖檢測(cè)單元連接至所述脈沖產(chǎn)生模塊，用于檢測(cè)脈沖信號(hào)，并且在檢測(cè)到脈沖信號(hào)時(shí)輸出觸發(fā)信號(hào)；定時(shí)單元，所述定時(shí)單元連接至所述脈沖檢測(cè)單元以及所述比較器的第一輸入端，用于在接收到觸發(fā)信號(hào)后輸出固定脈寬的參考脈沖信號(hào)。

可選的，所述脈沖檢測(cè)模塊還包括反相器，所述脈沖產(chǎn)生模塊通過(guò)所述反相器連接至所述定時(shí)器和所述比較器的第二輸入端。

可選的，所述開關(guān)模塊包括MOS晶體管或三極管；所述脈沖產(chǎn)生模塊包括電源、連接至電源的按鍵開關(guān)。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，在硬件層控制芯片的工作或關(guān)閉狀態(tài)，避免因?yàn)橄到y(tǒng)崩潰，導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法重啟復(fù)位的問(wèn)題，在智能設(shè)備系統(tǒng)崩潰時(shí)，可以通過(guò)產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖信號(hào)，控制電源與芯片斷開，使系統(tǒng)斷電關(guān)閉；而后再使電源與芯片導(dǎo)通，使芯片恢復(fù)工作，系統(tǒng)重啟。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一具體實(shí)施方式的硬件斷電電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型一具體實(shí)施方式的硬件斷電電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型一具體實(shí)施方式的硬件斷電電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型一具體實(shí)施方式的硬件斷電電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型一具體實(shí)施方式的硬件斷電電路的定時(shí)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實(shí)用新型一具體實(shí)施方式的硬件斷電方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型提供的硬件斷電電路的具體實(shí)施方式做詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參考圖1，為本實(shí)用新型一具體實(shí)施方式的硬件斷電電路示意圖。

所述硬件斷電電路包括：脈沖產(chǎn)生模塊100；脈沖檢測(cè)模塊200，所述脈沖檢測(cè)模塊200連接至所述脈沖產(chǎn)生模塊100，用于對(duì)脈沖產(chǎn)生模塊100輸入的脈沖信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并輸出與所述脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)；開關(guān)模塊300，所述開關(guān)模塊300連接至芯片400與電源500，用于根據(jù)所述脈沖檢測(cè)模塊200輸出的控制信號(hào)控制芯片400與電源500之間的導(dǎo)通或斷開。該具體實(shí)施方式中，所述電源500還與脈沖檢測(cè)模塊200連接，用于給脈沖檢測(cè)模塊200提供工作電壓；在本實(shí)用新型的其他具體實(shí)施方式中，所述脈沖檢測(cè)模塊200還可以與其他供電模塊連接，以獲取工作電壓。

所述脈沖產(chǎn)生模塊100用于產(chǎn)生脈沖信號(hào)，輸出至脈沖檢測(cè)模塊200，所述脈沖模塊200用于根據(jù)檢測(cè)到的脈沖信號(hào)的狀態(tài)輸出與該脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)；開關(guān)模塊300用于在控制信號(hào)的控制下，呈現(xiàn)導(dǎo)通或斷開狀態(tài)，從而控制芯片400與電源500之間的導(dǎo)通或斷開狀態(tài)。當(dāng)所述芯片400與電源500導(dǎo)通時(shí)，芯片400處于工作狀態(tài)，當(dāng)芯片400與電源500斷開時(shí)，芯片400關(guān)閉。

上述方案在硬件層控制芯片400的工作或關(guān)閉狀態(tài)，避免因?yàn)橄到y(tǒng)崩潰，導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法重啟復(fù)位的問(wèn)題，在手機(jī)或智能設(shè)備系統(tǒng)崩潰時(shí)，可以通過(guò)脈沖產(chǎn)生模塊100產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖信號(hào)，控制電源500與芯片400斷開，使系統(tǒng)斷電關(guān)閉；而后再使電源500與芯片400導(dǎo)通，使芯片400恢復(fù)工作，系統(tǒng)重啟。

請(qǐng)參考圖2，在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述脈沖檢測(cè)模塊200包括：定時(shí)器201，所述定時(shí)器201的輸入端連接至所述脈沖產(chǎn)生模塊100，用于在檢測(cè)脈沖產(chǎn)生模塊100輸入的脈沖信號(hào)時(shí)，輸出固定脈寬的參考脈沖信號(hào)；比較器202，所述比較器202的第一輸入端連接至所述定時(shí)器202的輸出端、所述比較器202的第二輸入端連接至所述脈沖產(chǎn)生模塊100、以及所述比較器202的輸出端連接至所述開關(guān)模塊300。

所述定時(shí)器201在脈沖產(chǎn)生模塊100輸入的脈沖信號(hào)觸發(fā)下輸出固定脈寬的參考脈沖信息，所述參考脈沖信息由定時(shí)器201設(shè)定的時(shí)間決定。所述比較器202用于比較所述脈沖產(chǎn)生模塊100輸入的脈沖信號(hào)以及定時(shí)器201輸入的參考脈沖信息，并根據(jù)比較結(jié)果，輸出控制信號(hào)，以控制開關(guān)模塊300的開、關(guān)狀態(tài)。

請(qǐng)參考圖3，所述定時(shí)器201(請(qǐng)參考圖2)包括：脈沖檢測(cè)單元211，所述脈沖檢測(cè)單元211連接至所述脈沖產(chǎn)生模塊100，用于檢測(cè)脈沖信號(hào)，并且在檢測(cè)到脈沖信號(hào)時(shí)輸出觸發(fā)信號(hào)；定時(shí)單元212，所述定時(shí)單元212連接至所述脈沖檢測(cè)單元211以及所述比較器201的第一輸入端，用于在接收到觸發(fā)信號(hào)后輸出固定脈寬的參考脈沖信號(hào)。

所述脈沖產(chǎn)生模塊100包括電源101、連接至工作電源101的按鍵開關(guān)102，所述按鍵開關(guān)102通過(guò)。在該具體實(shí)施方式中，所述按鍵開關(guān)102接地，且所述按鍵開關(guān)102為芯片400的開機(jī)鍵，具體的可以是手機(jī)、平板等智能設(shè)備的開機(jī)按鍵；在本實(shí)用新型的其他具體實(shí)施方式中，所述按鍵開關(guān)102還可以是智能設(shè)備的其他外設(shè)按鍵，例如返回鍵、音量鍵、鎖屏鍵、Home鍵等。

由于所述按鍵開關(guān)102接地，在按下所述按鍵開關(guān)102之后，會(huì)產(chǎn)生一低電平脈沖信號(hào)。

所述定時(shí)單元212的觸發(fā)設(shè)計(jì)成脈沖上升觸發(fā)，這樣的好處可以避免脈沖檢測(cè)單元211檢測(cè)下降沿時(shí)出現(xiàn)誤判而啟動(dòng)電路。所以，該具體實(shí)施方式中，所述脈沖檢測(cè)模塊200還包括反相器203，所述脈沖產(chǎn)生模塊100通過(guò)所述反相器203連接至所述定時(shí)器201中的脈沖檢測(cè)單元211、以及所述比較器202的第二輸入端，用于將脈沖產(chǎn)生模塊100產(chǎn)生的低電平信號(hào)反相為高電平信號(hào)，脈沖檢測(cè)單元211可以檢測(cè)反相器203輸出脈沖的上升邊沿與下降邊沿，并輸出一定時(shí)間寬度的脈寬來(lái)觸發(fā)定時(shí)單元212，使所述定時(shí)單元212輸出一定脈寬的參考脈沖信號(hào)。

所述參考脈沖信號(hào)以及脈沖信號(hào)作為比較器202的兩個(gè)輸入信號(hào)，所述比較器202對(duì)兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行比較之后，輸出對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)。定時(shí)單元212在接收到觸發(fā)后產(chǎn)生一脈沖寬度為t₂的定時(shí)高電平信號(hào)作為參考脈沖信號(hào)，具體時(shí)間可以由電路設(shè)定，按鍵開關(guān)按下時(shí)，產(chǎn)生低電平信號(hào)經(jīng)反相器203后輸出與按壓按鍵開關(guān)102的時(shí)間一致的脈沖寬度為t₁的高電平t₁，t₂、t₁經(jīng)比較器202比較輸出控制信號(hào)，控制開關(guān)模塊300，實(shí)現(xiàn)通斷電功能。若t₂>t₁，則比較器202輸出低電平，開關(guān)模塊300導(dǎo)通，不影響智能產(chǎn)品正常使用；若t₂<t₁，比較器202輸出高電平，使開關(guān)模塊300關(guān)閉，則電源500給芯片400供電通路斷開，實(shí)現(xiàn)了硬件復(fù)位功能。該具體實(shí)施方式中，所述開關(guān)模塊300可以是MOS晶體管或三極管等開關(guān)元件。

在本實(shí)用新型的其他具體實(shí)施方式中，所述智能設(shè)備中安裝有復(fù)位重啟軟件，在系統(tǒng)還未崩潰的情況下，按壓按鍵開關(guān)一定時(shí)間(軟件復(fù)位時(shí)間)后，復(fù)位重啟軟件會(huì)使智能設(shè)備斷電重啟。定時(shí)單元212輸出的參考脈沖信號(hào)的脈沖寬度可以設(shè)定為大于軟件復(fù)位時(shí)間，所以，在正常開關(guān)機(jī)時(shí)間內(nèi)時(shí)，芯片400按軟件設(shè)定時(shí)間進(jìn)行正常運(yùn)作，不影響使用；當(dāng)系統(tǒng)異常軟件復(fù)位無(wú)效或者無(wú)法重啟時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間按開關(guān)機(jī)按鍵或其他按鍵，硬件復(fù)位電路工作，系統(tǒng)斷電，省去了卸載電池的麻煩。

請(qǐng)參考圖4，為本實(shí)用新型一具體實(shí)施方式的電路實(shí)現(xiàn)原理圖。

三極管T1與電阻R2組成反相器，電容C1與電阻R3組成微分邊緣檢測(cè)脈沖電路。所述555定時(shí)器與電阻R4、R5、R7以及電容三極管T2、電容C2、C3組成定時(shí)電路作為硬件斷電電路的定時(shí)單元。由于微分檢測(cè)電路的脈沖寬度受限制，為了使后續(xù)定時(shí)電路有效觸發(fā)，使用三級(jí)管T2抬升其輸入至555定時(shí)器的觸發(fā)電平，由于555定時(shí)器的觸發(fā)脈沖有觸發(fā)的電平限制，當(dāng)微分檢測(cè)到下降邊緣時(shí)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖，負(fù)脈沖無(wú)法達(dá)到555定時(shí)器觸發(fā)電平，因而脈沖檢測(cè)電路與555定時(shí)器只能檢測(cè)上升沿脈沖信號(hào)，這一功能避免了開關(guān)由低至高產(chǎn)生誤檢測(cè)，提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定。555定時(shí)器產(chǎn)生固定定時(shí)脈沖輸出一高電平信號(hào)與反相器輸出信號(hào)通過(guò)比較器U2進(jìn)行比較，如果反相器輸出脈沖寬度比555定時(shí)器固定脈沖的脈沖寬度高則比較器輸出一個(gè)高電平，使PMOS Q1管關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)硬件掉電功能。

請(qǐng)參考圖5，為本實(shí)用新型另一具體實(shí)施方式的硬件斷電電路的定時(shí)單元的電路實(shí)現(xiàn)圖。

圖5中的定時(shí)電路的可以替代圖4中的定時(shí)單元，電路中的定時(shí)輸入端Vin可以由圖4中三極管T1與電阻R2組成的反相器產(chǎn)生。

所述定時(shí)單元的工作原理分兩步：

第一步：產(chǎn)生一個(gè)延遲信號(hào)。當(dāng)輸入Vin為低電平時(shí)，U3、U4輸出分別為高電平與低電平。當(dāng)輸入Vin為高電平時(shí)，反相器U3、U4輸出分別為低電平與高電平。當(dāng)Vin由高變低，反相器U3輸出由低變?yōu)楦唠娖剑藭r(shí)電容C4通過(guò)R10充電，通過(guò)充電時(shí)間t₄充電至U4供電一半時(shí)達(dá)到U4由高變低門限值，而實(shí)現(xiàn)Vin和Vout由高變低的延遲。可以調(diào)節(jié)電阻和電容值，使得t₄＝t₂，這樣輸出的脈沖寬度為t₄的脈沖信號(hào)Vout和脈沖寬度為t₂的脈沖信號(hào)一致，經(jīng)過(guò)后面比較器輸出，控制開關(guān)模塊；當(dāng)Vin由低變高時(shí)，反相器U3輸出由高變低，由于電容電壓不能突變，二極管D3導(dǎo)通為C4電容提供放電路徑，二極管D3管子為肖特基二極管，響應(yīng)快，放電較快，因此反相器U4輸入端由高變低泄流較快，使得輸出由低變高延遲時(shí)間無(wú)延遲。以上實(shí)現(xiàn)了將輸入由高到底的延遲，而對(duì)低到高不進(jìn)行延遲，這一方面實(shí)現(xiàn)了延遲的功能，一方面實(shí)現(xiàn)了脈沖邊緣檢測(cè)的功能。

第二步：提取延遲信號(hào)實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能。反相器U4輸出延遲脈沖通過(guò)電阻R11耦合至三極管T3集電極，而原始非延遲脈沖輸入至T3基極，當(dāng)輸入Vin為高電平時(shí)，三極管T3導(dǎo)通將Vout拉為低電平；當(dāng)Vin為低電平時(shí)，三極管T3截至，Vout保持高電平。當(dāng)Vin由高變低時(shí)，由于延遲t₄的緣故，U4輸反相器出在t₄時(shí)間段內(nèi)(也就是延遲時(shí)間段內(nèi))保持為高，而此時(shí)Vin已經(jīng)變成了低電平，T3截止，所以Vout保持了U4輸出波形，具有脈沖寬度t₄，經(jīng)過(guò)延遲時(shí)間之后反相器U4輸出Vout為低電平，實(shí)現(xiàn)了對(duì)脈沖寬度為t₄的延遲信號(hào)的提取，由于t₄時(shí)間可以調(diào)節(jié)且固定，從而完成了定時(shí)t₄功能，調(diào)節(jié)電路參數(shù)使t₄＝t₂，則完成了與圖4中定時(shí)單元一樣的功能。將Vout作為比較器U2的輸入信號(hào)與反相器輸出的脈沖信號(hào)比較，從而實(shí)現(xiàn)硬件斷電復(fù)位功能。

本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式還提供一種硬件斷電方法。所述硬件斷電方法，包括：產(chǎn)生第一脈沖信號(hào)；對(duì)所述第一脈沖信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并輸出與所述第一脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)；根據(jù)所述控制信號(hào)控制芯片與電源之間的導(dǎo)通或斷開。

請(qǐng)參考圖6，為本實(shí)用新型一具體實(shí)施方式中采用上述硬件斷電電路的硬件斷電方法的流程示意圖。

步驟S1：產(chǎn)生第一脈沖信號(hào)。在一具體的實(shí)施方式中，通過(guò)按壓連接至電源的按鍵開關(guān)產(chǎn)生第一脈沖信號(hào)，所述第一脈沖信號(hào)的寬度t1與按壓時(shí)間相同。在一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述按鍵開關(guān)接地，且所述按鍵開關(guān)為芯片的開機(jī)鍵，具體的可以是手機(jī)、平板等智能設(shè)備的開機(jī)按鍵；在本實(shí)用新型的其他具體實(shí)施方式中，所述按鍵開關(guān)還可以是智能設(shè)備的其他外設(shè)按鍵，例如返回鍵、音量鍵、鎖屏鍵、Home鍵等。由于所述按鍵開關(guān)接地，在按下所述按鍵開關(guān)之后，產(chǎn)生的第一脈沖信號(hào)為低電平脈沖信號(hào)。

后續(xù)，對(duì)所述第一脈沖信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并輸出與所述脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)，具體包括：

步驟S2：通過(guò)所述第一脈沖信號(hào)觸發(fā)定時(shí)器，輸出一脈沖寬度為t2的第二脈沖信號(hào)。在本實(shí)用新型的另一具體實(shí)施方式中，還可以對(duì)所述第一脈沖信號(hào)進(jìn)行反相后，在通過(guò)檢測(cè)反向后的脈沖信號(hào)的上升邊沿觸發(fā)定時(shí)器。

步驟S3：比較所述第一脈沖信號(hào)和第二脈沖信號(hào)的脈沖寬度，若t2＞t1，則輸出第一控制信號(hào)，使芯片與電源導(dǎo)通；若t2<t1，輸出第二控制信號(hào)，使芯片與電源斷開。在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施方案中，通過(guò)比較器，對(duì)所述第一脈沖信號(hào)和第二脈沖信號(hào)的脈沖寬度進(jìn)行比較，所述第一控制信號(hào)為低電平，第二控制信號(hào)為高電平。

步驟S4：根據(jù)控制信號(hào)控制芯片與電源之間的導(dǎo)通或斷開?？梢酝ㄟ^(guò)控制信號(hào)控制芯片與電源之間的開關(guān)的關(guān)斷與導(dǎo)通狀態(tài)，具體的，所述開關(guān)可以是MOS晶體管或三極管。

在本實(shí)用新型的其他具體實(shí)施方式中，所述智能設(shè)備中安裝有復(fù)位重啟軟件，在系統(tǒng)還未崩潰的情況下，按壓按鍵開關(guān)一定時(shí)間(軟件復(fù)位時(shí)間)后，復(fù)位重啟軟件會(huì)使智能設(shè)備斷電重啟。所述第二脈沖信號(hào)的脈沖寬度t2可以設(shè)定為大于軟件復(fù)位時(shí)間，所以，在正常開關(guān)機(jī)時(shí)間內(nèi)時(shí)，芯片按軟件設(shè)定時(shí)間進(jìn)行正常運(yùn)作，不影響使用；當(dāng)系統(tǒng)異常軟件復(fù)位無(wú)效或者無(wú)法重啟時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間按開關(guān)機(jī)按鍵或其他按鍵，使得第一脈沖信號(hào)的脈沖寬度t1大于第二脈沖信號(hào)的脈沖寬度t2，硬件復(fù)位電路工作，系統(tǒng)斷電，省去了卸載電池的麻煩。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。