Auto-Power-Off-Schaltung für Mikrocontroller

Eine Auto-Power-Off-Schaltung für Mikrocontroller ist darauf ausgelegt, den Stromverbrauch zu minimieren, indem die Stromversorgung nach Abschluss der Aufgabe automatisch abgeschaltet wird. Dies ist besonders nützlich in batteriebetriebenen Geräten, IoT-Anwendungen und energieeffizienten Designs.

🛠️ Benötigte Komponenten:

1. P-Kanal-MOSFET (z.B. IRF9540, AO3401 oder ähnlich)
2. NPN-Transistor (z.B. 2N2222 oder BC547)
3. Taster (Push-Button)
4. Widerstände (10kΩ, 1kΩ)
5. Mikrocontroller (z.B. Arduino, ESP8266)
6. Kondensator (optional, für Entprellung)

⚡ Schaltungsbeschreibung:

1. Stromsteuerung (P-Kanal-MOSFET):

   • Der P-Kanal-MOSFET fungiert als Schalter und steuert die Stromversorgung des Mikrocontrollers.
   • Sein Source (S) wird mit der positiven Stromversorgung (z.B. Vcc oder Batterie) verbunden.
   • Sein Drain (D) wird mit dem Vcc-Pin des Mikrocontrollers verbunden.

2. Taster (Push-Button):

   • Ein Momenttaster verbindet das Gate (G) des MOSFETs mit Masse, um die anfängliche Stromversorgung zu aktivieren.

3. GPIO-Pin des Mikrocontrollers (AUTO_OFF-Pin):

   • Einer der GPIO-Pins des Mikrocontrollers wird verwendet, um das Gate des MOSFETs nach dem Loslassen des Tasters auf LOW zu halten.

4. NPN-Transistor (Optional, zur Isolierung):

   • Der NPN-Transistor stellt sicher, dass der GPIO-Pin das Gate des MOSFETs zuverlässig auf LOW ziehen kann.

🔄 Funktionsweise:

1. Einschaltphase:

   • Beim Drücken des Tasters wird das Gate des MOSFETs auf Masse gezogen, wodurch der MOSFET eingeschaltet wird.
   • Der Mikrocontroller startet seinen Betrieb.

2. Haltephase:

   • Der Mikrocontroller setzt seinen AUTO_OFF-GPIO-Pin sofort auf LOW, um den MOSFET eingeschaltet zu halten, auch nachdem der Taster losgelassen wurde.

3. Ausschaltphase:

   • Sobald der Mikrocontroller seine Aufgabe abgeschlossen hat, setzt er den AUTO_OFF-GPIO-Pin auf HIGH (oder lässt ihn schweben).
   • Die Gate-Spannung des MOSFETs steigt an, wodurch dieser ausgeschaltet wird und die Stromversorgung unterbrochen wird.

📊 Schaltplan (Textuelle Darstellung):

• Source → Vcc
• Drain → Mikrocontroller Vcc
• Gate → Pull-up-Widerstand + Verbindung zu NPN-Transistor & GPIO

📝 Beispielcode (Arduino):

✅ Vorteile:

• Sehr geringer Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand.
• Einfache und zuverlässige Schaltung.
• Geeignet für batteriebetriebene Systeme.