Кнопка (техника) — Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Кнопка. Кнопка, не смонтированная в аппаратуру

Кно́пка — механическое устройство для передачи сигнала/ввода информации, элемент интерфейса человек-машина: элементарный физический механизм передачи электрического сигнала различным устройствам путём замыкания или размыкания двух или более контактов. По сути своей является датчиком внешнего физического воздействия (усилия нажатия), передающим далее факт такового соединённым с ним устройствам. Для пользователя термин «кнопка» ограничен крышкой, частью конструктива механизма «кнопка», на которую он, собственно, и производит нажатие.

В более широком смысле кнопка — некая ограниченная поверхность, нажатие на которую является

событием (не обязательно вызывающим коммутацию электрической цепи), которое приводит к ответной реакции связанного с ней устройства.

Замыкание (размыкание) контактов кнопки происходит при приложении некоторого, заданного конструктивно, усилия вдоль (или в пределах допустимого угла отклонения) воображаемой оси нажатия, которая чаще всего перпендикулярна к плоскости крепления кнопки.

Два (три, в случае переключающего) контакта, коммутирующих сигнальные линии в процессе нажатия кнопки, называются контактной группой. Кнопка может содержать как одну, так и несколько контактных групп — нормально разомкнутых, нормально замкнутых, переключающих — в любой их комбинации.

Кнопка, в зависимости от наличия/отсутствия прилагаемого к ней в данный момент усилия нажатия, имеет два положения — «нажато» и «отпущено». В зависимости от состояния, в котором кнопка останется после снятия усилия, кнопки делятся на кнопки фиксирующегося и нефиксирующегося типа:

• Кнопка, возвращающаяся в исходное состояние после снятия приложенного усилия, является нефиксирующейся.
• Кнопка, изменяющая своё состояние на противоположное тому, что было до нажатия, и остающаяся в нём после снятия приложенного усилия, является фиксирующейся (кнопка с арретиром).
• Кнопка с зависимой фиксацией — фиксирующаяся кнопка, которая переходит в состояние «отпущено» при нажатии другой кнопки, имеющей с ней механическую связь.

Контакты кнопки по своему состоянию в положении «отпущено» делятся на нормально разомкнутые или нормально замкнутые:

Соответственно, говорят: «кнопки с нормально разомкнутыми контактами», либо «кнопки с нормально замкнутыми контактами». Переключающий контакт эквивалентен комбинации нормально разомкнутого и нормально замкнутого контактов, соединённым вместе одним общим контактом. Кнопка с переключающей контактной группой называется переключателем.

Разновидность кнопки с крышкой, подвижно закреплённой с одной из сторон, называется клавишей.

Миниатюрная кнопка с одной группой контактов и миниатюрным штоком для работы в качестве концевых замыкателей механизмов называется

микропереключателем (сленг. микрик).

Несмотря на то, что зачастую кнопка имеет довольно сложное внутреннее устройство (или наоборот — крайне простое), конструктив кнопки всегда состоит из следующих составных частей:

Иногда непосредственно в корпусе кнопки размещают средства внутренней подсветки и/или индикации (лампочки, светодиоды, ЖКИ- и OLED-дисплеи).

Возвратный механизм[править | править код]

Может быть основан на разных принципах:

• Пружина (винтовая, вокруг штока, или же плоская — в микриках)
• Разнополярные магниты
• Резиновый купол (верх которого одновременно выполняет и функцию нажимной крышки; хотя иногда крышки выполнены и отдельно, из пластика), на нижней стороне которого нанесено токопроводящее покрытие — в пультах ДУ
• Куполообразные металлические (из тонкого упругого металла) круглые пластинки (они же — замыкатели). Особенность — малый ход (отсюда использование в малогабаритных устройствах), жесткое нажатие.
  • наклеенные на основу (печатную плату, или же на единую пластиковую основу-плёнку) — в мобильных телефонах, мультимедиа-проигрывателях и прочих карманных устройствах.
  • в механизме некоторых кнопок для компьютерных мышей.
• Куполообразные формы, выдавленные в пластиковой пластине (с нанесённой с внутренней стороны металлизацией, служащей замыкателем) — «тонкие» пульты ДУ

Исполнение кнопок[править | править код]

В зависимости от потребности в устойчивости к внешним воздействиям и конструктивной реализации кнопки могут быть пыле-, влаго-, газозащищёнными, герметичными, жаро- и ударопрочными. Степень защиты кнопок (исполнение) оговаривается стандартами системы классификации степеней защиты оболочки электрооборудования IEC 60529 (DIN 40050, ГОСТ 14254).

От размеров и конструктивных особенностей контактных групп зависят электрические параметры кнопки, в первую очередь допустимые значения коммутируемых токов и напряжений.

Некоторые кнопки могут при нажатии сопровождаться звуковыми эффектами (т. н. «клик») или вызывать другие физические действия (не обязательно электрического характера). Примером таких кнопок являются кнопки печатающей машинки, некоторых (т. н. «механических») компьютерных клавиатур и компьютерных мышей.

Подключение кнопки к Arduino. GyverButton [update 13.12.19]

Кнопка – простейший орган управления микроконтроллером. Подключить кнопку к Arduino очень просто, но нужно помнить, что пин должен иметь два стабильных состояния – высокое и низкое, GND или VCC. Для этого пин кнопки подтягивают резистором ~10 кОм противоположно подключению кнопки, т.е. если кнопка подключена второй ногой к GND, пин подтягивают к VCC, и наоборот.

Микроконтроллер имеет “встроенную” подтяжку ног к VCC, что даёт возможность подключать кнопку только к GND и пину, но режим работы пина нужно выбрать

INPUT_PULLUP. Я, например, всегда подключаю отладочную кнопку на D3 вот таким образом:

Также можно подключить несколько кнопок к аналоговому пину, получится так называемая аналоговая клавиатура. Значение функции analogRead() будет зависеть от нажатой кнопки.

Внутри кнопок: sfrolov — LiveJournal

Это обычные кнопки. Самая левая — самая распространенная. Она стоит практически в любом бытовом устройстве. А справа — кнопки других типов.
Захотел сделать еще одну QWERTY-клавиатуру. Если помните, я когда-то помещал пост с моим калькулятором и клавиатурой на этих кнопках. Там все хорошо, но мне разонравились сами кнопки. Они не очень нравятся своим малым ходом, а также тем, что со временем их контакт работает все хуже и хуже.
Подумал сделать на какой-нибудь другой конструкции. Под рукой оказались еще немного разных кнопок, и я решил их разобрать и посмотреть, в каких контакты лучше.
Кому интересно, что там у них внутри, прошу под кат.

Тактовая кнопка очень проста. Контакт образует обычная мембрана, которая замыкает круглый контакт по центру. Со временем внутрь попадает грязь, и поскольку точка контакта только одна, качество соединения со временем становится плохим.

Вторая кнопка ненамного лучше. Форма контактов немного другая. Но точка прикосновения опять одна. Хотя и расстояние, которое проезжают контакты в то время, когда нажимается и отпускается кнопка, гораздо больше мембранной.
Кстати, в остальных кнопках по две группы контактов (сверху и снизу), и можно удвоить качество каждой.

В этой кнопке конструкция другая, но принцип такой же.

А вот эта мне понравилась. В ней контакт образуется скользящим пружинным зажимом. Он и контакт обеспечит своей поверхностью, и если что грязь собой сотрет.

Наверно на ней и остановлюсь.

Включение и выключение нагрузки одной кнопкой своими руками

Многие бытовые электроприборы, будь то музыкальные центры, телевизоры, различные светильники, включаются и выключаются путём нажатия одной и той же кнопки. Нажал один раз – прибор включился, нажал ещё раз – выключился. В радиолюбительской практике часто возникает необходимость реализовать этот же принцип. Такие кнопки часто используют при построении самодельных усилителей в изящных корпусах, устройство с этим принципом включения и выключения выглядит уже куда более совершенным, напоминая заводской прибор.

Схема устройства

Схема включения и выключения нагрузки одной кнопкой представлена ниже. Она проста как валенок, не содержит дефицитных компонентов и запускается сразу. Итак, схема:

Её ключевое звено – популярная микросхема таймер NE555. Именно она регистрирует нажатие клавиши и устанавливает на выходе либо логическую 1, либо 0. Кнопка S1 – любая кнопка на замыкание без фиксации, т.к. через неё практически не протекает ток, требований к кнопке нет практически никаких. Я взял первую попавшуюся, советскую 60-х годов.

Конденсатор С1 и резистор R3 подавляют дребезг контактов кнопки, С1 лучше всего применить неполярный керамический или плёночный. Светодиод LED1 индицирует о состоянии нагрузки – светодиод горит, нагрузка включена, погашен – выключена. Транзистор Т1 коммутирует обмотку реле, здесь можно применить любой маломощный транзистор структуры NPN, например, BC547, КТ3102, КТ315, BC184, 2N4123. Диод, стоящий параллельно обмотке реле, служит для подавления импульсов самоиндукции, возникающих в обмотке. Можно применять любой маломощный диод, например, КД521, 1N4148. Если нагрузка потребляет небольшой ток, можно подключать её непосредственно к схеме вместо обмотки реле. В таком случае стоит поставить транзистор помощней, например, КТ817, а диод можно исключить.

Материалы

Для сборки схемы понадобится:

• Микросхема NE555 – 1 шт.
  
• Транзистор BC547 – 1 шт.
  
• Конденсатор 1 мкФ -1 шт.
  
• Резистор 10 кОм – 2 шт.
  
• Резистор 100 кОм – 1 шт.
  
• Резистор 1 кОм – 2 шт.
  
• Кнопка без фиксации – 1 шт.
  
• Диод КД521 – 1 шт.
  
• Светодиод на 3 в. – 1 шт.
  
• Реле – 1 шт.

Кроме того, необходим паяльник, флюс, припой и умение собирать электронные схемы. Электронные компоненты стоят почти копейки и продаются в любом магазине радиодеталей.

Сборка устройства

В первую очередь, необходимо изготовить печатную плату. Она выполняется методом ЛУТ, файл к статье прилагается. Отзеркаливать перед печатью не нужно. Метод ЛУТ неоднократно описывался в интернете, научиться ему не так уж и трудно. Несколько фотографий процесса:
Скачать плату:






Если под рукой нет принтера, нарисовать печатную плату можно маркером или лаком, ведь она достаточно небольшая. После сверления отверстий плату нужно залудить, чтобы предотвратить окисление медных дорожек.
После изготовления платы можно приступать к запаиванию в неё деталей. Сначала запаиваются мелкие компоненты – резисторы, диоды. После этого конденсаторы, микросхемы и всё остальное. Провода можно как впаять напрямую в плату, так и соединить их с платой с помощью клеммников. Контакты питания и контакты OUT для подключения реле я вывел через клеммники, а кнопку впаял непосредственно в плату на паре проводков.

Таким образом, эту плату можно встроить в какой-нибудь прибор, будь то усилитель, самодельный светильник, или что-либо иное, требующего включения и выключения одной кнопкой без фиксации. В сети есть множество других подобных схем, построенных на советских микросхемах, транзисторах, однако именно эта схема с использованием микросхемы NE555 зарекомендовала себя как самая простая и одновременно с этим надёжная.

Смотрите видео

Принцип работы наглядно показан на видео.

Кнопки управления и современные кнопочные посты. Их виды и типы.

Для дистанционного управления разнообразными электрическими приборами и машинами применяют кнопки управления и кнопочные посты. Чаще всего при помощи данных средств управляют тем оборудованием, где в качестве приводов используются электродвигатели. Так, оператору не нужно забираться на кран-балку, чтобы подвести крюк в нужное место на территории цеха. В место этого ему достаточно нажать соответствующую кнопку на пульте управления, и кран сам подойдет куда укажет оператор.

Аналогичным образом осуществляется управление питанием и режимами работы станков, вентиляторов, насосов и т. д. Кнопки управления и кнопочные посты могут располагаться на рабочем месте оператора, формируя специализированный пульт для решения конкретных задач.

   Кнопки управления станка

Кнопка, это электрический командный аппарат, состоящий из кнопочного (контактного) и приводного элементов и предназначенный в основном для ручного дистанционного управления электромагнитными аппаратами.

Кнопки управления применяются в цепях переменного тока с напряжением не более 660 В и постоянного тока — не более 440 В. Бывают двух типов: моноблочные, у которых контактный элемент и привод смонтированы в едином блоке, и двухблочные, у которых привод (толкатель, рукоятка, замок с ключом) устанавливается на отдельной плите, а кнопочный элемент монтируется на основании под приводным элементом. Кнопки могут иметь от 2 до 8 контактов, причем количество нормально открытых контактов обычно равно количеству нормально закрытых.

   Кнопки управления приводами станка

После того, как нажатие на приводной элемент прекращается, он совместно с контактами под действием возвратных пружин приходит в исходное положение. Существуют кнопки без самовозврата — с механически или электромагнитно управляемой защелкой. В современных конструкциях кнопок применяются подвижные контакты мостикового типа с двойным разрывом цепи. Материалом контактов служит серебро или металлокерамические композиции.

Ток продолжительного режима и коммутируемый переменный ток не превышают 10 А. Усилие нажатия на привод кнопки — 0,5 — 2 кг. В целях безопасности работы,  толкатели кнопок выполняющих команду «Стоп», выступают на 3 — 5 мм над уровнем крышки пульта, где они установлены, а кнопки, выполняющие команду «Пуск», утоплены на то же расстояние.

По степени защиты от влияния окружающей среды различают кнопки открытого, защищенного и пыле-влагозащищённого исполнения. Несколько кнопок встроенных в одну оболочку или установленных на одной крышке, образуют кнопочный пост (станцию).

Кнопочные посты

Кнопочные посты предназначены для включения и отключения электрических устройств, для изменения направления вращения приводов в устройствах, для ручного экстренного отключения оборудования в аварийных ситуациях и т. д. — в зависимости от назначения того или иного электротехнического оборудования.

   Кнопки на пульте управления

В целом можно отметить, что для различных задач кнопочные посты выполняются в различных корпусах и с разным количеством кнопок, однако одна особенность принципиально важна — кнопочные посты не используются в высоковольтных цепях. Они, конечно, могут управлять высоковольтным оборудованием, но сами работают в цепях с напряжением до 600 В переменного или до 400 В постоянного.

Зачастую и ток через кнопочный пост — это не рабочий ток установки. Коммутацию силовых цепей осуществляет пускатель, а вот пускателем управляет кнопочный пост.

Например подключением к сети асинхронного двигателя напрямую или в реверс управляет магнитный пускатель, а пускателем управляет оператор при помощи трехкнопочного поста: «Пуск вперед», «Пуск назад», «Стоп». По нажатии на кнопку «Пуск» нормально разомкнутые контакты пускателя замыкаются по схеме прямого пуска двигателя, а при нажатии на кнопку «Пуск назад» — контакты меняют конфигурацию на реверс. «Стоп» — пускатель размыкает цепь питания.

   Пуль управления промышленной кран-балки

Количество кнопок на кнопочном посте определяется назначением потребителей и их количеством. Так, посты бывают двухкнопочными и многокнопочными. В простейшем виде кнопок всего две «Пуск» и «Стоп». А иногда достаточно и одной кнопки, установленной например на токарном станке.

Кнопки могут располагаться в металлическом или пластиковом корпусе, который в свою очередь монтируется на более удобном для эксплуатации месте. Отдельно можно выделить посты для управления кран-балками (посты ПКТ — пост кнопочный тельферный).

Главный элемент кнопочного поста — кнопка-толкатель. Кнопки-толкатели бывают двух типов: самовозвратные и с фиксацией. Самовозвратные выталкиваются в исходное состояние пружиной — нажал оператор на кнопку «Стоп» — кнопка «Пуск» вернулась в исходное состояние, а те что с фиксацией — только после повторного нажатия — пока снова не нажмешь — контакты не разомкнутся.

Примером кнопочного поста с фиксацией может служить популярный двухкнопочный пост: нажата кнопка «Стоп» — контакты разамкнуты, кнопка «Пуск» в свободном состоянии. Нажата кнопка «Пуск» — контакты замкнуты, а кнопка «Стоп» в свободном состоянии. Такие посты служат в огромном количестве применений, и часто управляют они магнитными пускателями, а не подают ток напрямую.

В зависимости от условий эксплуатации и степени электробезопасности, материал корпуса кнопочного поста может быть пластиком или металлом. Иногда кнопки просто устанавливаются без корпуса снаружи на прибор. Что касается непосредственно кнопок, то они отличаются формой и цветом. По форме подразделяются на: утапливаемые, грибовидные и цилиндрические, а по цвету: для кнопок «Стоп» характерны красный или желтый цвета, а для кнопок «Пуск» — синий, белый, зеленый и черный.

   Посты серии «ПКЕ»

Ассортимент кнопочных постов, представленных сегодня на рынке, очень широк, но в принципе все они работают по одному и тому же принципу. Посты серии «ПКЕ» (единый) отличаются особой популярностью. Их можно встретить на деревообрабатывающих станках, на простых фрезерных станках и т. д. Данные кнопки способны непосредственно коммутировать токи до 10 А при переменном напряжении 660 вольт.

Обозначаются кнопочные посты серии ПКЕ цифрами, которые можно расшифровать. Первая цифра обозначает ряд в серии, вторая — способ монтажа (накладной/встраиваемый), третья — степень защиты, четвертая — материал корпуса (пластик/металл), пятая — число управляемых контактов, шестая — степень модернизации, седьмая — климатическое исполнение в соответствии с категорией размещения.

   Посты серии «ПКУ»

Посты серии «ПКУ» — специальные посты для эксплуатации во взрывобезопасной среде, с небольшой концентрацией газа и пыли. Данные посты в принципе аналогичны серии «ПКЕ», хотя и имеют собственную систему обозначения: первая цифра — ряд в серии, вторая — номер модификации, третья — номинальный ток для кнопки, четвертая — количество кнопок в горизонтальных рядах, пятая — количество кнопок в вертикальных рядах, шестая — способ установки (накладной/внутренний/на подвесе), седьмая — степень электрической защиты, восьмая — климатическое исполнение в соответствии с категорией размещения.

   Посты серии «ПКТ»

Посты серии «ПКТ» — это пульты для тельферов, мостовых кранов и кран-балок. Их параметры аналогичны предыдущим сериям. Обозначается тремя индексами: первый — номер серии, второй — количество кнопок, третий — климатическое исполнение в соответствии с категорией размещения.

   Посты серии «КПВТ»

Посты серии «КПВТ» и «ПВК» — взрывозащищенные пульты. Находят применение в угольных шахтах, на лакокрасочных производствах и т. д.

Кнопки управления в радиоэлектронике

 

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

1.5. Кнопки управления

Кнопки управления составляют одну из групп контактных командоаппаратов — устройств ручного управления, предназначенных для переключения в цепях управления электрическими аппаратами постоянного и переменного тока. Замыкая и размыкая при помощи командоаппарата те или иные цепи, оператор может дистанционно подать команду на запуск или остановку электрической машины или изменение режима ее работы.

Кнопки управления серии КЕ и КМЕ предназначены для коммутации электрических цепей управления переменного тока напряжением до 500 В и постоянного тока напряжением до 220 В. Они применяются также в цепях управления переменного и постоянного тока напряжением 24 В при силе тока не менее 0,05А. Номинальный ток контактов (допустимая длительная нагрузка) при напряжении 220 В постоянного тока и 500 В переменного тока 50 Гц у КЕ – 6 А, а у КМЕ  2,5 А.

Износостойкость кнопок управления в зависимости от их конкретного конструктивного исполнения составляет 0,63–4 млн. циклов (число включений- отключений).

Основными элементами кнопки управления являются толкатель, контакт (контакты), возвратная пружина. Кнопка управления может иметь размыкающий, замыкающий или те и другие контакты. Наибольшее число контактов у кнопок управления может быть четыре (различная комбинация замыкающих и размыкающих контактов). В электроприводах широкое применение получили кнопки управления с двумя контактами.

При нажатии на головку толкателя (штифта) происходит движение толкателя, сжимается возвратная пружина, разомкнутый контакт замыкается, а замкнутый размыкается. При отпускании толкателя возврат кнопочного элемента в исходное положение осуществляется пружиной, насаженной на толкатель. Некоторые типы кнопочных элементов выполняют с фиксацией положения, т.е. без самовозврата. Головка толкателя может быть цилиндрической или грибовидной формы. Толкатель выполняют с замком или без замка, с сигнальной лампой или без сигнальной лампы.

Кнопочный элемент укрепляют в отверстии панели гайкой. Головки кнопок управления, включающих движение, не выступают над поверхностью фронтальной панели. Это делают для того, чтобы исключить возможность случайного нажатия кнопки управления, что может привести к аварии рабочей машины и несчастному случаю. Головка кнопки “стоп” имеет красный цвет. Для обеспечения быстрого отключения приводов в случае аварии, при возможности аварии или травмы применяют кнопки “Аварийный стоп” с выступающей грибообразной головкой красного цвета.

Условное графическое и буквенное обозначение кнопок управления показано на рис.1.7.

Рис. 1.7. Обозначение кнопок управления а) с одним контактом; б) с двумя контактами.

Иногда надписи над кнопками управления заменяют пиктограммами, характеризующими действие данной команды. Например, около кнопки пуска насоса охлаждения помещают изображение крана, вблизи кнопки пуска насоса смазки – изображение масленки.

Кнопки управления выбирают по роду тока и уровню напряжения, величине коммутационного тока, количеству коммутируемых цепей, степени защиты и климатическому исполнению, электрической и механической износостойкости.

Включить-выключить. Схемы управления питанием | Электроника для всех

С батарейным питанием все замечательно, кроме того, что оно кончается, а энергию надо тщательно экономить. Хорошо когда устройство состоит из одного микроконтроллера — отправил его в спячку и все. Собственное потребление в спящем режиме у современных МК ничтожное, сравнимое с саморазрядом батареи, так что о заряде можно не беспокоиться. Но вот засада, не одним контроллером живо устройство. Часто могут использоваться разные сторонние периферийные модули которые тоже любят кушать, а еще не желают спать. Прям как дети малые. Приходится всем прописывать успокоительное. О нем и поговорим.

▌Механическая кнопка
Что может быть проще и надежней сухого контакта, разомкнул и спи спокойно, дорогой друг. Вряд ли батарейку раскачает до того, чтобы пробить миллиметровый воздушный зазор. Урания в них для этого не докладывают. Какой нибудь PSW переключатель то что доктор прописал. Нажал-отжал.

Вот только беда, ток он маленький держит. По паспорту 100мА, а если запараллелить группы, то до 500-800мА без особой потери работоспособности, если конечно не клацать каждые пять секунд на реактивную нагрузку (катушки-кондеры). Но девайс может кушать и поболее и что тогда? Приматывать синей изолентой к своему хипстерскому поделию здоровенный тумблер? Нормальный метод, мой дед всю жизнь так делал и прожил до преклонных лет.

▌Кнопка плюс
Но есть способ лучше. Рубильник можно оставить слабеньким, но усилить его полевым транзистором. Например вот так.

Тут переключатель просто берет и поджимает затвор транзистора к земле. И он открывается. А пропускаемый ток у современных транзисторов очень высокий. Так, например, IRLML5203 имея корпус sot23 легко тащит через себя 3А и не потеет. А что-нибудь в DPACK корпусе может и десяток-два ампер рвануть и не вскипеть. Резистор на 100кОм подтягивает затвор к питанию, обеспечивая строго определенный уровень потенциала на нем, что позволяет держать транзистор закрытым и не давать ему открываться от всяких там наводок.

▌Плюс мозги
Можно развить тему управляемого самовыключения, таким вот образом. Т.е. устройство включается кнопкой, которая коротит закрытый транзистор, пуская ток в контроллер, он перехватывает управление и, прижав ногой затвор к земле, шунтирует кнопку. А выключится уже тогда, когда сам захочет. Подтяжка затвора тоже лишней не будет. Но тут надо исходить из схемотехники вывода контроллера, чтобы через нее не было утечки в землю через ногу контроллера. Обычно там стоит такой же полевик и подтяжка до питания через защитные диоды, так что утечки не будет, но мало ли бывает…

Или чуть более сложный вариант. Тут нажатие кнопки пускает ток через диод на питание, контроллер заводится и сам себя включает. После чего диод, подпертый сверху, уже не играет никакой роли, а резистор R2 эту линию прижимает к земле. Давая там 0 на порту если кнопка не нажата. Нажатие кнопки дает 1. Т.е. мы можем эту кнопку после включения использовать как нам угодно. Хоть для выключения, хоть как. Правда при выключении девайс обесточится только на отпускании кнопки. А если будет дребезг, то он может и снова включиться. Контроллер штука быстрая. Поэтому я бы делал алгоритм таким — ждем отпускания, выбираем дребезг и после этого выключаемся. Всего один диод на любой кнопке и нам не нужен спящий режим 🙂 Кстати, в контроллер обычно уже встроен этот диод в каждом порту, но он очень слабенький и его можно ненароком убить если вся ваша нагрузка запитается через него. Поэтому и стоит внешний диод. Резистор R2 тоже можно убрать если нога контроллера умеет делать Pull-down режим.

▌Отключая ненужное
Можно сделать и по другому. Оставить контроллер на «горячей» стороне, погружая его в спячку, а обесточивать только жрущую периферию.

Выделив для нее отдельную шину питания. Но тут надо учесть, что есть такая вещь как паразитное питание. Т.е. если вы отключите питание, например, у передатчика какого, то по шине SPI или чем он там может управляться пойдет питание, поднимется через защитные диоды и периферия оживет. Причем питания может не хватить для его корректной работы из-за потерь на защитных диодах и вы получите кучу глюков. Или же получите превышение тока через порты, как результат выгоревшие порты на контроллере или периферии. Так что сначала выводы данных в Hi-Z или в Low, а потом обесточивайте.

▌Выкидываем лишнее
Что-то мало потребляющее можно запитать прям с порта. Сколько дает одна линия? Десяток миллиампер? А две? Уже двадцать. А три? Параллелим ноги и вперед. Главное дергать их синхронно, лучше за один такт.

Правда тут надо учитывать то, что если нога может отдать 10мА ,то 100 ног не отдадут ампер — домен питания не выдержит. Тут надо справляться в даташите на контроллер и искать сколько он может отдать тока через все выводы суммарно. И от этого плясать. Но до 30мА с порта накормить на раз два.

Главное не забывайте про конденсаторы, точнее про их заряд. В момент заряда кондера он ведет себя как КЗ и если в вашей периферии есть хотя бы пара микрофарад емкостей висящих на питании, то от порта ее питать уже не следует, можно порты пожечь. Не самый красивый метод, но иногда ничего другого не остается.

▌Одна кнопка на все. Без мозгов
Ну и, напоследок, разберу одно красивое и простое решение. Его несколько лет назад набросил мне в комменты uSchema это результат коллективного творчества народа на его форуме.

Одна кнопка и включает и выключает питание.

Как работает:

При включении, конденсатор С1 разряжен. Транзистор Т1 закрыт, Т2 тоже закрыт, более того, резистор R1 дополнительно подтягивает затвор Т1 к питанию, чтобы случайно он не открылся.

Конденсатор С1 разряжен. А значит мы в данный момент времени можем считать его как КЗ. И если мы нажмем кнопку, то пока он заряжается через резистор R1 у нас затвор окажется брошен на землю.

Это будет одно мгновение, но этого хватит, чтобы транзистор Т1 распахнулся и на выходе появилось напряжение. Которое тут же попадет на затвор транзистора Т2, он тоже откроется и уже конкретно так придавит затвор Т1 к земле, фиксируясь в это положение. Через нажатую кнопку у нас С1 зарядится только до напряжения которое образует делитель R1 и R2, но его недостаточно для закрытия Т1.

Отпускаем кнопку. Делитель R1 R2 оказывается отрезан и теперь ничто не мешает конденсатору С1 дозарядиться через R3 до полного напряжения питания. Падение на Т1 ничтожно. Так что там будет входное напряжение.

Схема работает, питание подается. Конденсатор заряжен. Заряженный конденсатор это фактически идеальный источник напряжения с очень малым внутренним сопротивлением.

Жмем кнопку еще раз. Теперь уже заряженный на полную конденсатор С1 вбрасывает все свое напряжение (а оно равно напряжению питания) на затвор Т1. Открытый транзистор Т2 тут вообще не отсвечивает, ведь он отделен от этой точки резистором R2 аж на 10кОм. А почти нулевое внутреннее сопротивление конденсатора на пару с его полным зарядом легко перебивает низкий потенциал на затворе Т1. Там кратковременно получается напряжение питания. Транзистор Т1 закрывается.

Тут же теряет питание и затвор транзистора Т2, он тоже закрывается, отрезая возможность затвору Т1 дотянуться до живительного нуля. С1 тем временем даже не разряжается. Транзистор Т2 закрылся, а R1 действует на заряд конденсатора С1, набивая его до питания. Что только закрывает Т1.

Отпускаем кнопку. Конденсатор оказывается отрезан от R1. Но транзисторы все закрыты и заряд с С1 через R3 усосется в нагрузку. С1 разрядится. Схема готова к повторному включению.

Вот такая простая, но прикольная схема. Вот тут еще полно реализаций похожих схем. На сходном принципе действия.