Latching Power Switch Circuit (Auto Power Off Circuit) for ESP32, ESP8266, Arduino

用於ESP32，ESP8266，Arduino的閂鎖電源開關電路（自動斷電電路）

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在本文中，我們將向您展示如何構建一個閂鎖電源開關電路，也稱為自動斷電電路。您可以使用此電路自動關閉ESP32，ESP8266，Arduino或任何其他微控制器。

該電路允許您在微控制器未執行任何任務時完全切斷電源。換句話說，一旦微控制器完成執行任務，它就會通過軟件自動關閉。這是在電子項目中延長電池壽命的好方法。

概觀

在繼續本教程之前，這裡是我們要做的事情的高階概述：

• 當您按下電路的按鈕或使用任何其他組件關閉電路時，電源會驅動微控制器。所以，你的ESP32，ESP8266或Arduino開啟了。
• 將LATCH接腳（在程式碼中設置）設置為HIGH以保持電路通電，微控制器執行其任務。在我們的例子中，它什麼都不做 - 它只是等待10秒。您可以修改代碼以執行有用的任務。
• 將LATCH接腳設置為低電平，以便微控制器自動關閉電源。
• 當LATCH接腳設置為LOW時，電源被切斷。

自動關機與深度睡眠

自動斷電電路完全切斷電源。因此當微控制器沒有執行任何任務時，沒有功耗。

在深度睡眠Deep Sleep模式下，功耗比Active活動模式低得多。但是由於您的微控制器始終處於通電狀態，因此始終存在功耗（有關ESP8266的深度睡眠介紹，您可以閱讀以下文章：使用Arduino IDE的ESP8266深度睡眠）。

零件要求

要學習本教程，您需要以下部分：

• 微控制器或開發板，例如：
  • ESP32開發板（閱讀ESP32板評論）
  • ESP8266 NodeMCU  （閱讀ESP8266板評論）
  • Arduino UNO（閱讀最佳Arduino入門套件）

1. NDP6020P晶體管 P通道MOSFET
2. 2N3904晶體管BJT NPN
3. 電阻：220K歐姆，2x 100K歐姆，10K歐姆和220歐姆
4. 2x二極體（例如：1N5819）
5. 開關/按鈕
6. 5V電源

自動斷電電路圖

以下電路圖顯示了鎖存電源開關電路（自動斷電電路）圖。

然後，編號為1,2和3的右側端子應連接到微控制器板。

• 接腳1  連接到5V。
• 接腳2可以連接到微控制器的任何數字接腳。在我們的示例中該接腳連接到GPIO 5 / Digital 5。
• 接腳3  連接到GND。

自動斷電電路的工作原理

1）當您按下開關或閉合電路時，電源會到達2N3904晶體管的基極。因此，2N3904被拉低，將MOSFET的柵極（G）連接到GND。

2）當P通道MOSFET的柵極相對於源極為負時，P通道MOSFET導通。當您按下按鈕時，MOSFET的柵極被拉至GND，允許電流流入VIN引腳，從而為微控制器供電。只要MOSFET的柵極被拉至GND，就會發生這種情況。

3）釋放按鈕後，為了保持MOSFET的柵極拉至GND，我們通過微控制器的GPIO發送高電平信號。當我們發送HIGH信號時，有功率到達晶體管的基極。

4）  因此，我們確保MOSFET的柵極被拉至GND，電流流入VIN端子以為我們的微控制器供電。

5）當我們想要關閉電路時，我們只需要將GPIO設置為LOW。當發生這種情況時，沒有功率到達晶體管的基極，因此MOSFET不會讓電流流到VIN接腳，並且沒有功耗。

自動斷電電路 - ESP32

如果你正在使用ESP32，這裡是如何連接電路圖。

自動斷電電路 - ESP8266

這是ESP8266的電路圖。

自動斷電電路 - Arduino

最後，這裡是如何將栓鎖電路連接到Arduino。

上傳程式碼

在繼續本教程之前，您應該準備好Arduino IDE。如果您還沒有，請按照以下教程之一在Arduino IDE上安裝ESP32或ESP8266。如果您使用的是Arduino，則無需安裝其他任何東西。

• 在Arduino IDE中安裝ESP32板：
  • Windows說明
  • Mac和Linux說明
• 在Arduino IDE中安裝ESP8266板

/*********
  Rui Santos
  Complete project details at https://randomnerdtutorials.com  
*********/
// Define power latch pin for ESP32 (GPIO 5) / ESP8266 (GPIO 5) / Arduino (Digital 5)
const int powerLatch = 5;
void setup() {
  // Define pin as an OUTPUT
  pinMode(powerLatch, OUTPUT); 
  
  // Keeps the circuit on
  digitalWrite(powerLatch, HIGH);
  // Waits for 10 seconds
  delay(10000);
  // Turns the power latch circuit off
  digitalWrite(powerLatch, LOW);
}
void loop() {
  }


  
  

查看原始項目/ Power_Latch_Circuit.ino

程式碼如何運作

讓我們仔細看看程式碼的工作原理以及如何在項目中使用它。

我們首先定義功率栓鎖接腳。我們使用的是GPIO 5，但您可以使用任何其他引腳。該GPIO連接到鎖存電源電路引腳2端子。

const int powerLatch = 5;

在setup（）中，我們將功率鎖存引腳定義為輸出。

pinMode（powerLatch，OUTPUT）;

接下來，我們將電源鎖存引腳設置為HIGH。當我們將其設置為高電平時，我們確保有電力供給微控制器。

digitalWrite（powerLatch，HIGH）;

接下來，我們等待10秒。

延遲（10000）;

之後，我們將電源栓鎖接腳設置為LOW。當它設置為低電平時，電源被切斷，微控制器關閉。

digitalWrite（powerLatch，LOW）;

將電源閂鎖接腳設置為HIGH並將其設置為LOW之前，應添加要執行的任務。

包起來

該閂鎖電源開關電路，也知道作為一個自動關閉電源電路允許通過軟體，關掉你的微控制器是否你使用的是ESP32，ESP8266，Arduino的，或任何其他微控電路板。該電路對於節省功耗特別有用：微控制器在執行任務後自動關閉。

在我們的範例中，我們使用按鈕關閉電路為微控制器供電，但您可以使用任何其他組件來關閉電路 - 例如簧片開關。我們希望您發現本教程非常有用，您可以在電子項目中使用它來節省電量。