一、延时断电继电器模块方案工作原理

断电延时型OFF-Delay时间继电器，核心特点：供电消失后开始倒计时，计时结束断开常开NO触点，不带电自动断开输出；双供电兼容：工业DC6~30V端子供电、Type-C 5V调试供电；3位数码管0~999分钟倒计时，按键设置时长，掉电记忆定时参数。

（1）双供电自动切换原理

两路电源独立防反接，二极管隔离优先工业DC6~30V供电；Type-C仅离线设置参数、调试，无工业输入时MCU仅由USB5V供电。
宽压通路：DC6~30V → 高压同步Buck降压至5V → LDO3.3V给EN8F1812；
USB通路：Type-C 5V直供LDO3.3V，无需高压降压。

（2）断电延时核心逻辑（OFF-Delay）

1. 正常有电：MCU检测输入电压＞5.5V，继电器NO触点吸合，负载导通；
2. 外部DC6~30V电源断开（掉电触发）：MCU立刻切换大容量储能电解电容给整机短时供电，TIMER1启动分钟倒计时；
3. 倒计时走完设定分钟数：MCU关闭继电器驱动，NO常开触点彻底断开；
4. 中途恢复工业供电：计时清零，继电器重新吸合，从头等待下一次断电触发。

（3）计时与显示原理

EN8F1812单片机16位Timer1配合32K低速时钟做分钟计时，误差＜10s/24h；3位共阴数码管动态扫描实时显示剩余倒计时分钟；3按键（加/减/设置）调整000~999分钟，256Byte EEP保存定时时长，断电不丢失。

（4）输出特性：无电彻底断开

继电器为普通电磁继电器，线圈完全由MCU IO控制，储能电容仅维持倒计时过程；电容电量耗尽/计时结束后，线圈无供电，NO触点自然开路，满足“断电后最终不带输出”设计要求，区别磁保持继电器。

（5）保护机制

1. 工业输入防反接、TVS浪涌、PPTC短路；
2. 储能电容过充限制；
3. 继电器续流二极管吸收反向电动势；
4. WDT看门狗，工业强干扰不死机。

二、EN8F1812硬件资源

延时断电继电器模块用到哪些资源？

1. 供电2.2~5.5V，LDO稳定3.3V，兼容USB5V、Buck降压后宽压输出；
2. 多路12bit ADC：DC6~30V高压分压采集（检测有电/掉电）、储能电容电压监测；
3. 4组硬件Timer：
   - Timer0：数码动态扫描、按键消抖；
   - Timer1：16位长定时（分钟倒计时，支持32K低速时钟低功耗计时）；
   - Timer2：IO PWM驱动继电器指示灯；
   - WDT：硬件看门狗防干扰复位；
4. 256Byte EEPROM：永久存储设定倒计时分钟；
5. 多路大灌流PB IO：直驱继电器三极管、数码管段码/位选、功能按键；
6. 多级低功耗IDLE/PWOFF：电容储能倒计时阶段降低功耗，延长电容支撑时长；
7. 内置OP运放可拓展电容欠压预警（计时末期闪烁提示即将断开）。

三、硬件模块

1. DC6~30V宽压Buck + Type-C5V双电源自动切换模块
2. 储能电容掉电后备供电电路
3. EN8F1812 SOP16最小主控系统
4. 高压ADC电压检测+储能电容采样电路
5. 继电器驱动输出电路（NO常开，断电延时断开）
6. 3位数码动态扫描+三键人机交互
7 TVS/PPTC/续流二极管全套防护电路

分电路详细设计

（1）双供电切换+宽压降压电路

1. DC6~30V端子输入：串联肖特基防反接、3A PPTC、SMF05C TVS，接入MP2307同步Buck输出5V；
2. Type-C母座5V输入，独立肖特基隔离，两路5V二极管或逻辑自动优先工业电源；
3. 两路5V统一送入AMS1117-3.3V给MCU内核；
4. 储能回路：Buck输出并联1000μF/10V大容量电解电容，工业掉电后电容单独给MCU、继电器短时供电完成倒计时。

（2）高压电压采集电路

DC输入正极串联220K+10K 1%低温漂分压电阻，中点接入PA0(ADC0)；
软件阈值：输入＞5.5V判定有电吸合继电器；输入＜4.8V判定掉电，启动倒计时。

（3）储能电容监测电路

电容两端100K+22K分压送入PA1(ADC1)，倒计时过程实时监测电容电压，低于3.6V红灯闪烁预警电量不足。

（4）继电器驱动输出电路

PB0输出串联1K电阻驱动NPN S8050三极管，三极管集电极接10A/30V电磁继电器线圈；
继电器反向并联1N4007续流二极管吸收关断反向电动势；
触点端子：COM公共端、NO常开（延时断开）、NC常闭（本方案闲置）；
核心特性：电容电量耗尽后三极管截止，线圈无电，NO完全断开，实现无电无输出。

（5）数码管与按键交互

3位红色共阴数码管，PB2输出七段段码，PB3/PB4/PB5分别控制百位、十位、个位位选，Timer0 1ms动态扫描无频闪；
PA2/PA3/PA4内置30K上拉，外接轻触按键到GND：
- SET短按进入分钟设置；
- + / - 增减0~999分钟；
- 10s无按键自动保存参数至EEP，退出设置。

延时断电继电器模块方案BOM清单

1. 主控：EN8F1812 SOP16 ×1
2. 电源：MP2307宽压Buck、AMS1117-3.3、肖特基1N5819
3. 储能：1000μF 10V电解储能电容
4. 功率：10A DC30V电磁继电器、S8050驱动三极管、1N4007续流管
5. 采样：220K/10K、100K/22K精密分压电阻
6. 显示：3位共阴红色数码管、红绿状态LED
7. 交互：3颗贴片轻触按键、Type-C母座、DC接线端子
8. 时钟：8MHz无源晶振+22p匹配电容
9. 防护：3A PPTC、SMF05C双向TVS、全套0805阻容

四、EN8F1812软件程序逻辑

（1）上电初始化流程

1、系统时钟8MHz，多路12bit ADC开启，启用内部2.0V FVR基准；
2、Timer0数码扫描、Timer1配置32K低速分钟计时、WDT看门狗1s喂狗；
3、PB0继电器输出默认低电平（断开）；
4、读取EEP存储预设倒计时分钟数；
5、ADC采集DC输入电压，判断当前供电状态。

（2）五大核心运行状态机

状态1：正常有电待机（DC6~30V输入正常）
1、ADC持续监测输入电压＞5.5V，PB0持续高电平，继电器NO吸合，负载导通；
2、数码管常亮显示预设倒计时分钟；
3、按键可进入修改定时时长，修改自动存EEP；
4、无操作30s数码管降亮度低功耗；
5、一旦ADC电压跌破4.8V，立刻跳转断电倒计时状态。

状态2：断电倒计时核心状态（DC掉电，电容供电）
1、Timer1启动分钟递减计时，数码实时刷新剩余分钟；
2、PB0保持高电平，继电器持续导通，负载维持供电；
3、每500ms采集储能电容电压，＜3.6V红灯闪烁预警；
4、两种退出条件：
   ① 计时分钟归零：立刻拉低PB0，继电器断开，进入电容低功耗休眠；
   ② 外部DC电源恢复：计时清零，切回有电待机状态。

状态3：定时参数设置状态（短按SET进入）
1、数码分钟数字闪烁，按+/-增减数值000~999；
2、10s无按键操作，自动写入EEP，保存设置并退出设置界面。

状态4：计时结束休眠（倒计时归零）
1、PB0强制低电平，继电器彻底断开，NO触点无输出；
2、关闭数码显示、降低ADC采样频率，MCU进入PWOFF低功耗；
3、仅保留PA0电压检测，等待外部DC恢复供电自动唤醒。

状态5：电容欠压告警子状态
1、储能电容电压过低，PB6红灯1Hz间歇闪烁；
2、软件限制剩余最大倒计时时长，防止中途断电计时失效。

（3）软件优化核心算法

1、电压滞回防抖：有电阈值5.5V、掉电阈值4.8V，0.7V回差，避免电压波动频繁启停计时；
2、32K低速长计时：Timer1切换低速时钟，电容储能阶段大幅降低MCU功耗，延长电容支撑时长；
3、EEP防频繁擦写：仅数值变更超过1分钟才写入，延长100次擦写寿命；
4、数码动态消隐：前导零熄灭（如005只显示5），显示更直观；
5、WDT硬件看门：工业配电柜浪涌干扰、电容电压跌落时不跑程序、不卡死继电器。

五、延时断电继电器模块方案核心优势

1、多路12bit ADC同时检测工业输入电压、储能电容，精准识别掉电触发计时；
2、Timer1支持32K低速长定时，分钟级计时精度高，电容储能阶段超低功耗；
3、自带256Byte EEP，定时时长断电永久记忆，每次开机无需重设；
4、PB大灌流IO直驱继电器驱动管，无需额外驱动芯片，简化外围电路；
5、双供电自动切换，兼顾工业直流与USB调试，适配更多场景；
6、完整断电延时逻辑，计时结束彻底断开常开触点，无残留输出，符合产品定义；
7、多重硬件保护（防反接/浪涌/短路），适配配电柜、水泵、照明等工业延时断电场景。