專利名稱:用于電力負(fù)荷管理與電能量數(shù)據(jù)采集終端的復(fù)位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及用于電力負(fù)荷管理與電能量數(shù)據(jù)采集終端的復(fù)位裝置。
背景技術(shù):
電力負(fù)荷管理與電能量數(shù)據(jù)采集終端復(fù)位電路的可靠性關(guān)系到對電能 表數(shù)據(jù)的實(shí)時采集、備份以及主站和管理終端之間的實(shí)時通信。尤其用于 邊遠(yuǎn)山區(qū)或者遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的用電管理終端,平時無人監(jiān)守,必須杜絕終端程 序跑飛又不能正常復(fù)位的現(xiàn)象。目前通常的復(fù)位監(jiān)控電路大部分采用專用
電源監(jiān)控復(fù)位芯片(如MAX813或類似集成電路)來進(jìn)行設(shè)計,在上電或掉 電到某特定電平以下時輸出復(fù)位信號,但復(fù)位信號輸出時間長短不可控制, 而且當(dāng)處理器陷入某種特殊狀態(tài)(如處理器發(fā)生內(nèi)部硬件電路故障)時, 即便通過外部硬件復(fù)位信號對處理器進(jìn)行復(fù)位也不能達(dá)到復(fù)位目的。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于電力負(fù)荷管理與電能量數(shù)據(jù)采集 終端的復(fù)位裝置,這種裝置能對處理器進(jìn)行可靠復(fù)位尤其能在終端程序跑 飛的情況下對處理器進(jìn)行可靠復(fù)位。
本實(shí)用新型提供的這種用于電力負(fù)荷管理與電能量數(shù)據(jù)采集終端的復(fù) 位裝置,包括處理器CPU芯片、工作電源上電/掉電檢測電路、還包括外部 電源上電檢測電路、定時器、電源芯片使能信號檢測電路、電源輸出電路, 延時電路、電源復(fù)位電路,外部電源上電檢測電路的輸出端及處理器CPU 芯片的喂狗信號輸出端與定時器連接,主要用于檢測外部電源上電瞬間, 對定時器電路的定時器進(jìn)行一次清零,以及CPU的喂狗信號在定時器溢出 周期內(nèi)對定時器進(jìn)行至少一次的清零,保證電源對CPU的正常供電;電源 芯片使能信號檢測電路與定時器連接,并通過電源電路與處理器CPU芯片 連接,定時器發(fā)生溢出時啟動電源芯片使能信號檢測電路禁止對處理器CPU的電源輸出,并在定時器溢出周期的負(fù)電平時再一次使能電源輸出;所述 工作電源上電/掉電檢測電路與電源電路的輸出端連接,并通過延時電路、
電源復(fù)位電路與處理器CPU的復(fù)位腳連接,用于實(shí)時監(jiān)控工作電源的輸出 電壓,并對處理器CPU進(jìn)行復(fù)位。
本實(shí)用新型能在以下三種情況下對處理器CPU芯片進(jìn)行復(fù)位 一是外
部電源上電復(fù)位,通過外部電源上電檢測電路檢測到外部電源供電時,對 定時器進(jìn)行有效清零,從而輸出電源芯片的使能信號,啟動電源芯片的工 作電源輸出。工作電源上電/掉電檢測電路檢測到電壓變化時(上電),通
過延時電路對處理器CPU芯片進(jìn)行復(fù)位。二是看門狗電路復(fù)位,當(dāng)處理器 CPU芯片受到干擾導(dǎo)致程序跑飛時,將不會再有喂狗信號的輸出,導(dǎo)致在定 時器溢出周期內(nèi)沒有清零信號,電源芯片的使能端被禁止,從而關(guān)閉處理 器CPU芯片的工作電源輸出。緊接著在定時器溢出周期的負(fù)電平時再一次 開啟電源芯片的使能端,正常輸出工作電源,工作電源上電/掉電檢測電路 檢測到電壓變化(上電)后,通過延時電路和復(fù)位電路對處理器CPU芯片
進(jìn)行復(fù)位。三是電壓跌落引起復(fù)位,當(dāng)電源輸出的工作電壓跌落到某個閥 值時,工作電源上電/掉電檢測電路會檢測到此電壓變化(掉電),從而通
過延時電路產(chǎn)生復(fù)位信號,由電源復(fù)位電路對處理器CPU芯片進(jìn)行復(fù)位。
因此本實(shí)用新型,即便處理器因?yàn)槟承┰蛳萑胩厥夤收蠣顟B(tài)時(外部 復(fù)位信號無效),也可以通過外部硬件電路對處理器實(shí)施斷電、然后重新上 電等操作,達(dá)到對處理器可靠復(fù)位的目的,對電力負(fù)荷管理與用電管理終 端起到了很好的管理作用。
圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的電路圖。
具體實(shí)施方式
從圖1可以看出本實(shí)用新型主要由外部電源上電檢測電路、CPU的喂狗
信號輸出電路、定時器、電源芯片使能信號檢測電路、電源輸出電路、工 作電源上電/掉電檢測電路、延時電路、電源復(fù)位電路組成,其中外部電源上電檢測電路主要是檢測外部電源上電瞬間,對定時器電路的定時器進(jìn)行 一次清零,否則定時器電路發(fā)生溢出時將啟動電源芯片使能信號檢測電路 禁止對處理器的電源輸出,在定時器溢出周期的負(fù)電平時再一次使能電源 輸出。CPU的喂狗信號輸出電路是在定時器溢出周期內(nèi)對定時器進(jìn)行至少一 次的清零以防止定時器溢出,從而保證電源對CPU的正常供電。工作電源 上電/掉電檢測電路實(shí)時監(jiān)控工作電源的輸出電壓,當(dāng)輸出電壓上升或者跌 落到某一特定電平時通過延時電路產(chǎn)生復(fù)位信號,由電源復(fù)位電路對處理 器CPU芯片進(jìn)行有效復(fù)位。
圖2反應(yīng)了本實(shí)用新型的一個具體實(shí)施方式
。從圖2可以看出,外部 電源上電檢測電路由耦合電容C242、下拉電阻R129以及二極管V41組成。 CPU的喂狗信號輸出電路由電阻R152、三極管V47以及耦合電容C228、電 阻R126和二極管V45實(shí)現(xiàn)。定時器清零信號檢測電路以及定時器由 74HCT4060和外圍電阻電容完成。電源芯片使能信號檢測電路、電源輸出電 路、工作電源上電/掉電檢測電路、延時電路、電源復(fù)位電路由電源管理芯 片TPS767D318、濾波電容電感等電路來實(shí)現(xiàn)。
外部電源VDD上電時,通過耦合電容C242在或門D48的管腳1端產(chǎn)生 高電平,從而對定時器進(jìn)行有效的清零,確保電源芯片的輸出使能。由于 下拉電阻的作用,當(dāng)外部電源VDD穩(wěn)定后,或門D48的管腳1端變?yōu)榈碗?平,定時器的清零信號完全由CPU的喂狗信號輸出電路產(chǎn)生。
CPU的喂狗信號輸出電路與外部電源上電檢測電路功能相似,主要是負(fù) 責(zé)對定時器74HCT4060進(jìn)行清零。為了保證電源芯片TPS767D318工作電源 的輸出使能,必須在定時器溢出周期(本實(shí)施方式為19.2S)內(nèi)進(jìn)行一次有 效的喂狗清零。
74HCT4060為內(nèi)置晶振的14位二進(jìn)制計數(shù)器,晶振周期由外部電容C36 和電阻R151的參數(shù)決定,Q14端的溢出信號與電源芯片的輸出使能端相接, 控制工作電源的輸出。當(dāng)定時器溢出時Q14為高電平,電源芯片TPS767D318 使能檢測電路檢測到此信號后,斷開工作電源的輸出,導(dǎo)致處理器CPU芯 片掉電。也就是說,為了保證處理器CPU芯片正常工作,在溢出周期內(nèi)必
5須進(jìn)行一次有效的喂狗清零信號。
電源芯片TPS767D318為雙電源輸出電源芯片具有使能信號檢測、工作 電源上電/掉電檢測、200ms延時復(fù)位等功能。當(dāng)外部電源上電時,由于外 部電源上電檢測電路對定時器的可靠清零,使能工作電源的輸出,從而啟 動工作電源上電/掉電檢測電路的復(fù)位信號輸出,通過200ms延時電路對處 理器CPU芯片進(jìn)行復(fù)位。而當(dāng)外部電源下降導(dǎo)致輸出的工作電源跌落到正 常電壓的92%以下時,電源芯片TPS767D318禁止工作電源的輸出,當(dāng)工作 電源回升后,TPS767D318會自動通過200ms延時電路對處理器CPU芯片進(jìn) 行復(fù)位。當(dāng)定時器溢出時,會使電源芯片禁止工作電源的輸出,在定時器 溢出周期的負(fù)電平時再一次開啟電源芯片的使能端,自動通過200ms延時 電路對處理器CPU芯片進(jìn)行有效的復(fù)位。
權(quán)利要求1、一種用于電力負(fù)荷管理與電能量數(shù)據(jù)采集終端的復(fù)位裝置,包括處理器CPU芯片、工作電源上電/掉電檢測電路,其特征在于還包括外部電源上電檢測電路、定時器、電源芯片使能信號檢測電路、電源輸出電路,延時電路、電源復(fù)位電路,所述外部電源上電檢測電路的輸出端及處理器CPU芯片的喂狗信號輸出端與定時器連接,主要用于檢測外部電源上電瞬間,對定時器電路的定時器進(jìn)行一次清零,以及CPU的喂狗信號在定時器溢出周期內(nèi)對定時器進(jìn)行至少一次的清零,保證電源對CPU的正常供電;電源芯片使能信號檢測電路與定時器連接,并通過電源電路與處理器CPU芯片連接,定時器發(fā)生溢出時啟動電源芯片使能信號檢測電路禁止對處理器CPU的電源輸出,并在定時器溢出周期的負(fù)電平時再一次使電源輸出;所述工作電源上電/掉電檢測電路與電源電路的輸出端連接,并通過延時電路、電源復(fù)位電路與處理器CPU的復(fù)位腳連接,用于實(shí)時監(jiān)控工作電源的輸出電壓,并對處理器CPU進(jìn)行復(fù)位。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電力負(fù)荷管理與電能量數(shù)據(jù)采集終端的復(fù)位 裝置,其特征在于所述電源芯片使能信號檢測電路、電源輸出電路、工作電源 上電/掉電檢測電路、延時電路、電源復(fù)位電路主要由電源管理芯片TPS767D318 組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于電力負(fù)荷管理與電能量數(shù)據(jù)采集終端的 復(fù)位裝置,其特征在于定時器采用74HCT4060芯片,定時器溢出周期內(nèi)為19.2S。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于電力負(fù)荷管理與電能量數(shù)據(jù)采集終端的復(fù)位裝置,包括處理器CPU芯片、工作電源上電/掉電檢測電路、還包括外部電源上電檢測電路、定時器、電源芯片使能信號檢測電路、電源輸出電路,延時電路、電源復(fù)位電路,外部電源上電檢測電路的輸出端及處理器CPU芯片的喂狗信號輸出端與定時器連接;電源芯片使能信號檢測電路與定時器連接;所述工作電源上電/掉電檢測電路與電源電路的輸出端連接,并通過延時電路、電源復(fù)位電路與處理器CPU的復(fù)位腳連接,用于實(shí)時監(jiān)控工作電源的輸出電壓,并對處理器CPU進(jìn)行復(fù)位。本實(shí)用新型能對處理器進(jìn)行可靠復(fù)位尤其能在終端程序跑飛的情況下對處理器進(jìn)行可靠復(fù)位。
文檔編號G06F1/24GK201163390SQ20082005256
公開日2008年12月10日 申請日期2008年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月19日
發(fā)明者馮喜軍, 望 張, 肖林松, 肖盛旺, 煙 鄒, 阮麗梅, 武 陽, 黃深喜 申請人:長沙威勝信息技術(shù)有限公司