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开机键，PWRKEY

1、功能说明；

  • 模组工作电压范围3.3V-4.35V，PWRKEY为开机键， 内部上拉至VBAT；

  • 如果PWRKEY接地，芯片上电即开机；

a. PWRKEY可以直接接地，也可以串联电阻接地；

b. 串联电阻接地时，最大阻值不应该超过10K，否则有可能无法正常开机；

c. 相对于直接接地，串联电阻的作用是PWRKEY因内部上拉到VBAT而引起的漏电流可以进一步减小；

d. 开机之后，可以通过 gpio.setup(gpio.PWR_KEY, nil, gpio.PULLDOWN) 将PWEKEY设置为中断输入进一步降低待机电流，尤其是在PSM+模式下会有显著的提升，大约会节省15uA左右的待机电流；

  • PWRKEY不接地时：

a. 模组关机状态下，检测到PWRKEY下降沿，模组启动上电流程；

b. 当系统在启动状态下检测到PWRKEY下降沿时触发中断，是否进入关机过程或其他动作由软件决定；

c. 模组上电开机时，需确保VBAT上电时的起始电压小于0.5V，否则可能会因低电压造成模组时序混乱而无法正常开机；关于这一点的详细介绍，会在“开机时序”章节进行详细介绍；

2、关于PWRKEY的详细参数介绍，见下表；

参数 描述 规格 单位
Min Typ. Max
PWRKEY
高电平 High-level input voltage 1.7 3.6 V
低电平 Low-level input voltage 1.1 V
低功耗模式 pm.WORK_MODE,1 LowPower Voltage 1.7 1.9 2.1 V
PSM+模式 pm.WORK_MODE,3 PSM+ Voltage 1.7 1.9 2.1 V
上拉电阻 Pull-up Resistance 130k 180k 230k Ω

3、当PWRKEY接实体按键进行拉低执行开机、关机或中断输入动作检测时，实体按键键帽与底座接触时极易产生静电，因此，需要增加TVS进行保护；

推荐TVS型号如下；

样品购买链接：SIM和GPIO用,DFN1006-2封装,AR3321P1LV,应能微-淘宝网

AR3321P1LV.pdf

XESD100N-3V3 Rev. 0.1.pdf

CSLS03FBZ.pdf

PESDR3321P1.pdf

4、开机前，PWRKEY是开机键；开机后，PWRKEY就是一个中断输入，执行什么动作取决于软件的设置；

关于PWRKEY作为中断输入的LuatOS库函数介绍，详见：21 gpio - 合宙模组资料中心；

常量 类型 常量取值 解释 参数示例 适用产品型号
gpio.LOW number 0 低电平 gpio.set(17, gpio.LOW) 全支持
gpio.HIGH number 1 高电平 gpio.set(17, gpio.HIGH) 全支持
gpio.PULLUP number 1 上拉 gpio.setup(17, nil, gpio.PULLUP) 全支持
gpio.PULLDOWN number 2 下拉 gpio.setup(17, nil, gpio.PULLDOWN) 全支持
gpio.RISING number 0 上升沿触发 gpio.setup(27, irqFunc, gpio.PULLUP, gpio.RISING) 全支持
gpio.FALLING number 1 下降沿触发 gpio.setup(27, irqFunc, gpio.PULLUP, gpio.FALLING) 全支持
gpio.BOTH number 2 双向触发 gpio.setup(27, irqFunc, gpio.PULLUP, gpio.BOTH) 仅Air780EXXX系列/Air8000系列支持
gpio.WAKEUP0 number 39 休眠唤醒脚0，不支持输出 gpio.setup(gpio.WAKEUP0, nil) 仅Air780EXXX系列/Air8000系列支持
gpio.WAKEUP1 number 40 VBUS，USB唤醒脚，不支持输出 gpio.setup(gpio.WAKEUP1, nil) 仅Air780EXXX系列/Air8000系列支持
gpio.WAKEUP2 number 41 USIM热插拔脚，不支持输出 gpio.setup(gpio.WAKEUP2, nil) 仅Air780EXXX系列/Air8000系列支持
gpio.WAKEUP3 number 42 休眠唤醒脚3，与GPIO20是同一个引脚 gpio.setup(gpio.WAKEUP3, nil) 仅Air780EXXX系列/Air8000系列支持
gpio.WAKEUP4 number 43 休眠唤醒脚4，与GPIO21是同一个引脚 gpio.setup(gpio.WAKEUP4, nil) 仅Air780EXXX系列/Air8000系列支持
gpio.WAKEUP5 number 44 休眠唤醒脚5，与GPIO22是同一个引脚 gpio.setup(gpio.WAKEUP5, nil) 仅Air780EXXX系列/Air8000系列支持
gpio.WAKEUP6 number 45 休眠唤醒脚6，不支持输出 gpio.setup(gpio.WAKEUP6, nil) 仅Air8000系列支持
gpio.AUDIOPA_EN number 22 音频PA使能脚，仅Air780EHV特有的引脚 gpio.setup(gpio.AUDIOPA_EN, 0) 仅Air780EHV支持
gpio.PWR_KEY number 46 开机前：开机键，下降沿时触发； 开机后：双向触发中断，不支持输出； gpio.setup(gpio.PWR_KEY, nil) 仅Air780EXX系列/Air8000系列支持

5、POWERKEY 管脚使用 gpio.setup() 接口配置为输入模式时，在休眠状态下，如果内核固件版本是 V2026 及之前的版本，不仅有输入功能，还有唤醒功能；如果是 V2028 及之后的版本，只有输入功能，没有唤醒功能；LuatOS 代码配置如下：

-- 配置POWERKEY  脚为输入模式；
gpio.setup(gpio.PWR_KEY, nil)

6、按键关机 / 按键复位 demo；

本节适用于 Air700ECH / Air700ECP，PWRKEY 的操作方式与 Air780E 系列完全一致，代码不用改。

开机之前，PWRKEY 是硬件开机键，拉低之后模组就会进入上电流程；开机之后，PWRKEY 就只是一个普通的中断输入脚，硬件不再接管它，此时按键按下既不会自动关机、也不会自动重启，具体做什么动作完全由软件决定。所以“按键关机”“按键复位”必须自己写代码实现，用到的接口只有下面三个：

a. gpio.setup(gpio.PWR_KEY, 回调函数, gpio.PULLUP, gpio.BOTH)：把 PWRKEY 配置成双向中断输入，按下（下降沿）和松开（上升沿）都会进回调；回调的第一个参数是电平（0=按下，1=松开），第二个参数是管脚号；

b. pm.shutdown()：软件关机。关机后模组不再响应任何软件操作，只能靠 PWRKEY 重新拉低开机，详见 pm 库说明：pm.shutdown()；

c. rtos.reboot()（与 pm.reboot() 完全等价）：软件重启，只重启软件，VBAT 不会掉电。

（1）demo 功能定义

操作 动作 说明
长按 3 秒后松开 关机 松开之后才关机，避免关机瞬间按键仍被按住
一直按住满 6 秒 重启 现场排障用，设备卡死时不用拆电池、不用断电
3 秒以内松开 不动作 防误触

（2）完整代码，可直接复制烧录

-- PWRKEY 按键关机 / 按键复位 demo
-- 长按 3 秒后松开 -> 关机；一直按住满 6 秒 -> 重启；3 秒以内松开 -> 不动作
PROJECT = "pwrkey_demo"
VERSION = "1.0.0"

local sys = require("sys")

local POWEROFF_MS = 3000    -- 按满 3 秒算该关机了，但到点不立即关，等松开
local REBOOT_MS   = 6000    -- 一直按到 6 秒，强制重启

local t_poweroff, t_reboot
local reach_poweroff = false

-- 按键中断回调；level：0=按下，1=松开（第二个参数是管脚号，这里用不到）
local function on_pwrkey(level)
    if level == 0 then
        -- 按下：起两个定时器，一个只做标记，一个负责 6 秒重启
        reach_poweroff = false
        t_poweroff = sys.timerStart(function()
            reach_poweroff = true
        end, POWEROFF_MS)
        t_reboot = sys.timerStart(function()
            sys.publish("PWRKEY_EVT", "reboot")
        end, REBOOT_MS)
    else
        -- 松开：不管够不够时间，先把两个定时器都停掉
        if t_poweroff then
            sys.timerStop(t_poweroff)
            t_poweroff = nil
        end
        if t_reboot then
            sys.timerStop(t_reboot)
            t_reboot = nil
        end
        -- 按够了 3 秒，松开才真正关机
        if reach_poweroff then
            reach_poweroff = false
            sys.publish("PWRKEY_EVT", "poweroff")
        end
    end
end

sys.taskInit(function()
    -- 双向中断 + 内部上拉：按下、松开都会进回调
    gpio.setup(gpio.PWR_KEY, on_pwrkey, gpio.PULLUP, gpio.BOTH)
    -- 50ms 延时防抖：抖动期间电平不变才上报，避免一次按键报好几次
    gpio.debounce(gpio.PWR_KEY, 50, 1)
    log.info("pwrkey", "demo 启动：长按3秒松开关机，长按6秒重启")
end)

-- 关机/重启放到独立任务里执行，方便先保存数据、把日志打出去
sys.taskInit(function()
    while true do
        local _, evt = sys.waitUntil("PWRKEY_EVT")
        if evt == "poweroff" then
            log.info("pwrkey", "长按 3 秒，执行关机")
            -- TODO: 在这里保存数据、断开 socket、关闭外设
            sys.wait(100)
            pm.shutdown()
        elseif evt == "reboot" then
            log.info("pwrkey", "长按 6 秒，执行重启")
            sys.wait(100)
            rtos.reboot()
        end
    end
end)

sys.run()

（3）验证现象

a. 按下 1 秒左右松开：串口打印“按下 / 3 秒内松开，不动作”，模组继续运行；

b. 按住 3 秒以上再松开：串口打印“长按 3 秒，执行关机”，随后模组关机，VDD_EXT 掉电（用万用表测 VDD_EXT 就能确认是不是真的关了）；

c. 一直按住到 6 秒：串口打印“长按 6 秒，执行重启”，模组重启，脚本从头跑一遍；

d. 关机后松开按键，再按一次（拉低 1 秒以上）：模组重新开机。

（4）只保留一个功能

只要长按关机时，把 REBOOT_MS 那个定时器整段删掉即可；只要长按重启时，把 POWEROFF_MS 分支删掉、松开回调里直接 sys.publish("PWRKEY_EVT", "reboot") 即可。

7、注意事项（重要，请逐条确认）；

下面每一条都是实际踩过的坑，尤其第 a、b、c、d 条，不满足时轻则误关机，重则关机后再也开不了机。

a. 只适用于 PWRKEY 由按键（或 MOS/三极管）引出的硬件设计。如果 PWRKEY 直接接地、或者串 10K 以内电阻接地（做成上电自动开机），pm.shutdown() 关机之后就不会再有新的下降沿，模组永远无法再开机，只能彻底断电重上电；这类设计严禁使用本文的关机代码。

b. 绝对不要“按下即关机”。机械按键抖动、静电、结构误触都会造成“碰一下就关机”。必须同时做到三点：gpio.debounce() 防抖、用定时器判长按、到点后复查电平（或者采用本文“松开时才关机”的写法）。

c. pm.shutdown() 不会替你收尾。从源码看，它只做“关看门狗 → 进入关机流程”两件事，不会等 socket 关闭、不会等文件落盘、不会帮外设断电。调用之前请自己保存数据、断开网络、关闭外设，并留 100ms 左右把日志打出去。

d. 关机之后只能按键开机，软件无法唤醒。另外，关机那一瞬间如果按键还按着，部分硬件会立刻重新上电，表现为“关不掉 / 关机后又自己开机”——本文 demo 特意做成“松开才关机”就是为了规避这个现象；如果改回“到点立即关机”，务必在产品说明书里提示用户松手。

e. 中断回调里不要做耗时操作。gpio 回调运行在 sys 任务上下文，长时间阻塞会拖慢其它任务；关机、重启这类动作建议用 sys.publish 交给独立任务执行（本文即如此）。

f. 休眠状态下有额外限制。PWRKEY 配置为输入后，V2026 及之前的内核固件在休眠时既有输入功能、也有唤醒功能；V2028 及之后的固件只有输入功能、没有唤醒功能。也就是说，深度休眠（pm.WORK_MODE,1）尤其是 PSM+（pm.WORK_MODE,3）状态下，按键中断可能根本进不了回调，长按关机不会生效。需要在休眠中也能关机时，只能用 pm.dtimerStart() 周期性唤醒，醒来后主动 gpio.get(gpio.PWR_KEY) 判断电平。另外 gpio.debounce() 只影响“上报”，不影响“唤醒”，低功耗下按键一触发就会把模组唤醒。

g. PWRKEY 只能做输入，不能做输出。gpio.PWR_KEY 不支持 gpio.set() 输出电平；也不要在外部给它加上拉电阻，模块内部已经上拉到 VBAT，外部上拉会影响开机稳定性（详见“开机电路介绍”）。

h. 硬件配套别省：PWRKEY 接实体按键时，按键两端建议并 TVS（键帽与底座接触极易产生静电）；走线尽量短，必要时靠近模组加 100pF 对地滤波；如果为了减小内部上拉漏电而串联电阻接地，阻值不要超过 10K，否则可能无法正常开机。

i. “按键复位”有三种，不要混为一谈：

  • rtos.reboot() / pm.reboot()：软件重启，最快，但 VBAT 不掉电，屏、摄像头、外置 Flash 等由 VBAT 直接供电的外设不会被复位，需要自己重新初始化；
  • 硬件 RESET 脚（见“复位键，RESET”章节）：拉低 500ms 以上真正复位芯片，但该脚只接受外部输入，软件无法操作它，且外部禁止拉高，详见“复位键，RESET” 章节；
  • 看门狗复位：脚本跑飞、死锁时的兜底，见 wdt 库说明。

RESET 是“重启”，不是“关机”，两者不要混用。

j. 固件要求：pm.shutdown() 需要 2022-12-22 之后编译的固件，更老的固件调用无效（只会打印 powerOff is not supported）；量产前请用实际出货固件完整验证一次。

k. 关机不等于断电。pm.shutdown() 只是让模组进入关机态，VBAT 仍然在供电，PWRKEY 内部上拉也仍有微安级漏电。产品要求“长期存放不掉电”时，要靠外部电源开关、船运模式（带充电管理 IC 的型号）或者直接断开电池。

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