如何利用STM8S单片机实现一键式的开关机功能
开关机功能是使用电池供电系统的最基本功能。如果使用机械式开关（2段拨动开关，自锁开关等）等直接接通和切断电源，不说机械部件的可靠性，至少自动关机（一般在长时间不操作、电池电量低时需要自动关机）功能就比较难实现。所以电池供电系统一般采用按钮开关，用一个按钮配合软件实现按一次开机、再按一次关机的功能及自动关机的功能。
这部分内容就讲述如何在上实现一键式的开关机功能。开关机功能要使用单片机的一个引脚（pd4）作为输入端，连接到按钮，接收按纽按下产生的电信号，然后再使用另一个引脚（pd3）作为输出端去驱动由三极管8550构成的一个电子开关实现对系统电源的控制。而stm8s单片机本身就直接接在电池上，利用单片机的停机模式，将单片机本身的电流降低到μa级，对电池的消耗就可以忽略不计了。
1、电路设计
电路图如下，c1是stm8s单片机vcap电容，保持内部1.8v电压的稳定，是stm8s单片机唯一必须接要的外部元件，选用容量为1μf的瓷片电容，而且从电路可靠性讲，这个电容越靠近单片机ic越好。
k1是按钮，一端接到单片机的pd4引脚上，另一端接地，这样按钮被按下就会产生一个低电平的脉冲。
q1是三极管，通过发光二极管d1和限流电阻r1接到单片机的pd3上。这样当pd3输出低电平时，q1导通，vcc上有电压，可以对系统供电，反之pd3输出高电平时，q1截止vcc没有电压。
发光二极管d1还兼作电源指示灯的作用， q1导通时发光反之不发光。
剩余的c2~c5都是电源退藕电容，用于消除电源上的干扰信号。p1、p2两个接线端分别接3.6v锂电池的正负极。
2、软件设计
软件要实现的功能是，在pd4引脚上监控按钮按下产生的低电压脉冲信号，并根据这个信号来设置pd3引脚的输出电平去控制q1的导通和截止，以及设置单片机自身的工作状态，以此实现对电源供电的控制。
1）引脚工作模式设置
首先要做的，就是设置单片机引脚的工作模式，把pd4设置为输入模式，d3设置为输出模式。
在stm8s_stdperiph_lib库中，可以使用这个函数进行设置：
void gpio_init（gpio_typedef* gpiox， gpio_pin_typedef gpio_pin， gpio_mode_typedef gpio_mode）
gpiox是端口编号，取值有gpioa、gpiob、gpioc、gpiod，分别对应单片机的pax、pbx、pcx、pdx端口，gpio_pin是引脚编号，取值有gpio_pin_1~gpio_pin_7，函数通过gpiox和gpio_pin两个参数指定一个唯一的引脚。
gpio_mode是工作模式了。表示输入模式的取值有四种，分别是要不要上拉，要不要中断的四种组合：
gpio_mode_in_fl_no_it input floating， no external interrupt
gpio_mode_in_pu_no_it input pull-up， no external interrupt
gpio_mode_in_fl_it input floating， external interrupt
gpio_mode_in_pu_it input pull-up， external interrupt
要上拉的话，单片机内部会自动为引脚提供一个上拉电流，在没有外部输入的情况下，引脚就是高电平了。
表示输出模式的取值有8种，分别是是否开漏输出、输出高低电平、是否高速输出的组合：
gpio_mode_out_od_low_fast output open-drain， low level， 10mhz
gpio_mode_out_pp_low_fast output push-pull， low level， 10mhz
gpio_mode_out_od_low_slow output open-drain， low level， 2mhz
gpio_mode_out_pp_low_slow output push-pull， low level， 2mhz
gpio_mode_out_od_hiz_fast output open-drain， high-impedance level，10mhz
gpio_mode_out_pp_high_fast output push-pull， high level， 10mhz
gpio_mode_out_od_hiz_slow output open-drain， high-impedance level， 2mhz
gpio_mode_out_pp_high_slow output push-pull， high level， 2mhz
在这个应用中，需要把pd4设置为带上拉（因为按钮未按下时要呈高电平）、有中断的输入模式。开机时，pd3要设置为低电平的输出模式（低电平才能让q1导通）。关机时pd3要设置为不带上拉的输入模式，所以这部分代码要这样写：
gpio_init（gpiod， gpio_pin_4， gpio_mode_in_pu_it）; //pd4设置为带上拉、有中断的输入模式
gpio_init（gpiod， gpio_pin_3， gpio_mode_out_pp_low_fast）; //开机时把pd3设置低电平的输入模
gpio_init（gpiod， gpio_pin_3， gpio_mode_in_fl_no_it）;//关机时把pd3设置低电平的输入模式
额外提一下，除了gpio_init函数可以设置引脚是输出高电平还是低电平，还可以用下面四个函数继续引脚的高低电平：
void gpio_write（gpio_typedef* gpiox， uint8_t portval） //输出portval指定的电平
void gpio_writehigh（gpio_typedef* gpiox， gpio_pin_typedef portpins） //输出高电平
void gpio_writelow（gpio_typedef* gpiox， gpio_pin_typedef portpins） //输出低电平
void gpio_writereverse（gpio_typedef* gpiox， gpio_pin_typedef portpins） //高低电平翻转一次
2）停机模式设置
stm8s单片机有停机模式，在停机模式下，单片机功耗降到最低，所有时钟停止工作，但可以保留ram和寄存器的值，停机模式只能可以通过下面几种方式退出：
-外部中断（gpio）
-can接收中断
-spi传输结束
-i2c中断（从地址匹配）
-复位
通过执行halt指令，也就是执行库函数的halt（）函数进入停机模式。
3）设置外部中断
外部中断通过setextintsensitivity函数设置：
void exti_setextintsensitivity（exti_port_typedef port， exti_sensitivity_typedef sensitivityvalue）
其中port是要设置外部中断的端口，取值有gpioa、gpiob、gpioc、gpiod，分别对应单片机的pax、pbx、pcx、pdx端口；
sensitivityvalue是外部中断类型，有以下几种取值，分别表示下降沿和低电平触发中断、上升沿触发中断、下降沿触发中断、上升沿和下降沿触发中断：
exti_sensitivity_fall_low interrupt on falling edge and low level
exti_sensitivity_rise_only interrupt on rising edge only
exti_sensitivity_fall_only interrupt on falling edge only
exti_sensitivity_rise_fall interrupt on rising and falling edges
在这个应用中，按钮按下是产生下降沿，要选取exti_sensitivity_fall_only模式。
设置中断模式后，还需要启用中断，使用enableinterrupts（）函数启用。
4）外部中断处理程序
在st官方提供的stm8s_stdperiph_lib库自带的模板中，中断处理程序都在stm8s_it.c中实现。stm8s_it.c中已经根据中断向量设置好了每种中断处理程序的入口函数。只需在相应函数中填入内容即可。
这个应用中是要编写gpiod端口的外部中断处理函数，所以要在这个中
这个应用中是要编写gpiod端口的外部中断处理函数，所以要在这个中断处理函数中增加开关机的内容：
interrupt_handler（exti_portd_irqhandler， 6）
{
}
5）整体程序设计和源代码
单片机程序流程图如下，包含主程序main（）的流程和stm8s_it.c的外部中断处理程序流程：
具体源代码如下，关键点前面已经介绍，就不再详细说明了：
a）main.c的源代码：
void delay（uint16_t ncount）//定义延时函数，ffff大约是0.2s
{
while （ncount ！= 0）
{
ncount--;
}
}
bool fpoweron_flag =false;//定义开关机标志
void main（void）
{
gpio_init（gpiod，gpio_pin_4，gpio_mode_in_pu_it）;
exti_setextintsensitivity（exti_port_power_key，exti_sensitivity_fall_only）;
enableinterrupts（）;
while （1）
{
if（fpoweron_flag == false）
{
gpio_init（gpiod， gpio_pin_3， gpio_mode_in_fl_no_it）;//pd3脚设置为输入模式，q1截止
halt（）;//进入停机模式
}else
{
gpio_init（gpiod， gpio_pin_3， gpio_mode_out_pp_low_fast）;//pd3脚设置为输出模式且为低电平，q1导通
///////
//插入用户自定义的代码
//////
}
}
}
b）stm8s_it.c的源代码：
void delay（uint16_t ncount）; //delay函数在main.c中定义
extern bool fpoweron_flag; //fpoweron_flag在main.c中定义，所以这里要声明成外部变量
interrupt_handler（exti_portd_irqhandler， 6）
{
delay（6000）; //延时消抖
if（！gpio_readinputpin（gpiod， gpio_pin_3））//判断是不是按钮被按下
{
if（fpoweron_flag）
{
fpoweron_flag=false;
}else
{
fpoweron_flag=true;
}
}
}
3、关机后实测结果
使用stm8s开发板实测关机电流，为40μa左右：
按18650锂电池的典型容量2500mah计算，关机后可以支持2500mah/0.04ma/24小时/365天=7.1年，已经超过电池的充电循环使用寿命了，基本可以接受，不过应该还没有达到最低值，还可以研究datasheet，继续优化软件，进一步减低关机电流。
4、总结
开关机部分就讲完了，最后总结一下，这部分学习到的知识点包括：
1、单片机硬件设计，至少需要一个vcap电容接到vcap引脚和地之间，选用容量为1μf的瓷片电容，电在路布局上，这个电容越靠近单片机ic越好。
2、设置各个引脚的输入、输出模式设置方法
3、进入和退出停机模式的方法
4、设置外部中断和中断处理程序
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1、电路设计
电路图如下，c1是stm8s单片机vcap电容，保持内部1.8v电压的稳定，是stm8s单片机唯一必须接要的外部元件，选用容量为1μf的瓷片电容，而且从电路可靠性讲，这个电容越靠近单片机ic越好。
k1是按钮，一端接到单片机的pd4引脚上，另一端接地，这样按钮被按下就会产生一个低电平的脉冲。
q1是三极管，通过发光二极管d1和限流电阻r1接到单片机的pd3上。这样当pd3输出低电平时，q1导通，vcc上有电压，可以对系统供电，反之pd3输出高电平时，q1截止vcc没有电压。
发光二极管d1还兼作电源指示灯的作用， q1导通时发光反之不发光。
剩余的c2~c5都是电源退藕电容，用于消除电源上的干扰信号。p1、p2两个接线端分别接3.6v锂电池的正负极。
2、软件设计
软件要实现的功能是，在pd4引脚上监控按钮按下产生的低电压脉冲信号，并根据这个信号来设置pd3引脚的输出电平去控制q1的导通和截止，以及设置单片机自身的工作状态，以此实现对电源供电的控制。
1）引脚工作模式设置
首先要做的，就是设置单片机引脚的工作模式，把pd4设置为输入模式，d3设置为输出模式。
在stm8s_stdperiph_lib库中，可以使用这个函数进行设置：
void gpio_init（gpio_typedef* gpiox， gpio_pin_typedef gpio_pin， gpio_mode_typedef gpio_mode）
gpiox是端口编号，取值有gpioa、gpiob、gpioc、gpiod，分别对应单片机的pax、pbx、pcx、pdx端口，gpio_pin是引脚编号，取值有gpio_pin_1~gpio_pin_7，函数通过gpiox和gpio_pin两个参数指定一个唯一的引脚。
gpio_mode是工作模式了。表示输入模式的取值有四种，分别是要不要上拉，要不要中断的四种组合：
gpio_mode_in_fl_no_it input floating， no external interrupt
gpio_mode_in_pu_no_it input pull-up， no external interrupt
gpio_mode_in_fl_it input floating， external interrupt
gpio_mode_in_pu_it input pull-up， external interrupt
要上拉的话，单片机内部会自动为引脚提供一个上拉电流，在没有外部输入的情况下，引脚就是高电平了。
表示输出模式的取值有8种，分别是是否开漏输出、输出高低电平、是否高速输出的组合：
gpio_mode_out_od_low_fast output open-drain， low level， 10mhz
gpio_mode_out_pp_low_fast output push-pull， low level， 10mhz
gpio_mode_out_od_low_slow output open-drain， low level， 2mhz
gpio_mode_out_pp_low_slow output push-pull， low level， 2mhz
gpio_mode_out_od_hiz_fast output open-drain， high-impedance level，10mhz
gpio_mode_out_pp_high_fast output push-pull， high level， 10mhz
gpio_mode_out_od_hiz_slow output open-drain， high-impedance level， 2mhz
gpio_mode_out_pp_high_slow output push-pull， high level， 2mhz
在这个应用中，需要把pd4设置为带上拉（因为按钮未按下时要呈高电平）、有中断的输入模式。开机时，pd3要设置为低电平的输出模式（低电平才能让q1导通）。关机时pd3要设置为不带上拉的输入模式，所以这部分代码要这样写：
gpio_init（gpiod， gpio_pin_4， gpio_mode_in_pu_it）; //pd4设置为带上拉、有中断的输入模式
gpio_init（gpiod， gpio_pin_3， gpio_mode_out_pp_low_fast）; //开机时把pd3设置低电平的输入模
gpio_init（gpiod， gpio_pin_3， gpio_mode_in_fl_no_it）;//关机时把pd3设置低电平的输入模式
额外提一下，除了gpio_init函数可以设置引脚是输出高电平还是低电平，还可以用下面四个函数继续引脚的高低电平：
void gpio_write（gpio_typedef* gpiox， uint8_t portval） //输出portval指定的电平
void gpio_writehigh（gpio_typedef* gpiox， gpio_pin_typedef portpins） //输出高电平
void gpio_writelow（gpio_typedef* gpiox， gpio_pin_typedef portpins） //输出低电平
void gpio_writereverse（gpio_typedef* gpiox， gpio_pin_typedef portpins） //高低电平翻转一次
2）停机模式设置
stm8s单片机有停机模式，在停机模式下，单片机功耗降到最低，所有时钟停止工作，但可以保留ram和寄存器的值，停机模式只能可以通过下面几种方式退出：
-外部中断（gpio）
-can接收中断
-spi传输结束
-i2c中断（从地址匹配）
-复位
通过执行halt指令，也就是执行库函数的halt（）函数进入停机模式。
3）设置外部中断
外部中断通过setextintsensitivity函数设置：
void exti_setextintsensitivity（exti_port_typedef port， exti_sensitivity_typedef sensitivityvalue）
其中port是要设置外部中断的端口，取值有gpioa、gpiob、gpioc、gpiod，分别对应单片机的pax、pbx、pcx、pdx端口；
sensitivityvalue是外部中断类型，有以下几种取值，分别表示下降沿和低电平触发中断、上升沿触发中断、下降沿触发中断、上升沿和下降沿触发中断：
exti_sensitivity_fall_low interrupt on falling edge and low level
exti_sensitivity_rise_only interrupt on rising edge only
exti_sensitivity_fall_only interrupt on falling edge only
exti_sensitivity_rise_fall interrupt on rising and falling edges
在这个应用中，按钮按下是产生下降沿，要选取exti_sensitivity_fall_only模式。
设置中断模式后，还需要启用中断，使用enableinterrupts（）函数启用。
4）外部中断处理程序
在st官方提供的stm8s_stdperiph_lib库自带的模板中，中断处理程序都在stm8s_it.c中实现。stm8s_it.c中已经根据中断向量设置好了每种中断处理程序的入口函数。只需在相应函数中填入内容即可。
这个应用中是要编写gpiod端口的外部中断处理函数，所以要在这个中
这个应用中是要编写gpiod端口的外部中断处理函数，所以要在这个中断处理函数中增加开关机的内容：
interrupt_handler（exti_portd_irqhandler， 6）
{
}
5）整体程序设计和源代码
单片机程序流程图如下，包含主程序main（）的流程和stm8s_it.c的外部中断处理程序流程：
具体源代码如下，关键点前面已经介绍，就不再详细说明了：
a）main.c的源代码：
void delay（uint16_t ncount）//定义延时函数，ffff大约是0.2s
{
while （ncount ！= 0）
{
ncount--;
}
}
bool fpoweron_flag =false;//定义开关机标志
void main（void）
{
gpio_init（gpiod，gpio_pin_4，gpio_mode_in_pu_it）;
exti_setextintsensitivity（exti_port_power_key，exti_sensitivity_fall_only）;
enableinterrupts（）;
while （1）
{
if（fpoweron_flag == false）
{
gpio_init（gpiod， gpio_pin_3， gpio_mode_in_fl_no_it）;//pd3脚设置为输入模式，q1截止
halt（）;//进入停机模式
}else
{
gpio_init（gpiod， gpio_pin_3， gpio_mode_out_pp_low_fast）;//pd3脚设置为输出模式且为低电平，q1导通
///////
//插入用户自定义的代码
//////
}
}
}
b）stm8s_it.c的源代码：
void delay（uint16_t ncount）; //delay函数在main.c中定义
extern bool fpoweron_flag; //fpoweron_flag在main.c中定义，所以这里要声明成外部变量
interrupt_handler（exti_portd_irqhandler， 6）
{
delay（6000）; //延时消抖
if（！gpio_readinputpin（gpiod， gpio_pin_3））//判断是不是按钮被按下
{
if（fpoweron_flag）
{
fpoweron_flag=false;
}else
{
fpoweron_flag=true;
}
}
}
3、关机后实测结果
使用stm8s开发板实测关机电流，为40μa左右：
按18650锂电池的典型容量2500mah计算，关机后可以支持2500mah/0.04ma/24小时/365天=7.1年，已经超过电池的充电循环使用寿命了，基本可以接受，不过应该还没有达到最低值，还可以研究datasheet，继续优化软件，进一步减低关机电流。
4、总结
开关机部分就讲完了，最后总结一下，这部分学习到的知识点包括：
1、单片机硬件设计，至少需要一个vcap电容接到vcap引脚和地之间，选用容量为1μf的瓷片电容，电在路布局上，这个电容越靠近单片机ic越好。
2、设置各个引脚的输入、输出模式设置方法
3、进入和退出停机模式的方法
4、设置外部中断和中断处理程序
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