本實用新型涉及一種電源電路，具體涉及一種用于供電模塊的監(jiān)控單元。

背景技術：

現(xiàn)有技術中供電模塊中的監(jiān)控單元，結構簡單，不能很好的與外界系統(tǒng)兼容，使用不便，適用范圍窄。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種適用范圍廣的監(jiān)控單元。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種監(jiān)控單元，其包括模擬量輸入接口，用于收集模擬量數(shù)據(jù)，輸送至CPU；CPU處理模擬量數(shù)據(jù)，通過LCD、LED和鍵盤接口輸出；數(shù)據(jù)/地址總線接口，設置于CPU；LAN通訊接口用于數(shù)據(jù)傳輸；RS232通訊接口用于數(shù)據(jù)傳輸；CAN通訊接口用于數(shù)據(jù)傳輸。

優(yōu)選地：所述CPU設置有管腳CAN1SRX和管腳CAN1STX,兩個管腳用于CAN通訊接口，它們分別作為接收端和發(fā)送端與CAN通訊模塊連接；

優(yōu)選地：所述CPU設置有管腳CAN2SRX和管腳CAN2STX，作為另外一組CAN通訊接口；

優(yōu)選地：所述CPU設置有管腳SCI2TX、管腳SCI2RX和管腳SCI2CLK；所述管腳SCI2TX、管腳SCI2RX和管腳SCI2CLK作為RS232通訊接口的異步串口外設管腳，分別作為發(fā)送端口、接收端口和時鐘端口。

優(yōu)選地：所述CPU為ARM7芯片。

其中，所述CPU包括管腳ADIN0、管腳ADIN1、管腳ADIN2、管腳ADIN3、管腳ADIN4、管腳ADIN5、管腳ADIN6、管腳ADIN7、管腳ADIN8、管腳ADIN9和管腳ADIN10；所述管腳ADIN0、管腳ADIN1、管腳ADIN2、管腳ADIN3、管腳ADIN4、管腳ADIN5、管腳ADIN6、管腳ADIN7、管腳ADIN8、管腳ADIN9和管腳ADIN10用于模擬量數(shù)據(jù)的輸入管腳。

優(yōu)選地：所述CPU包括管腳GIOD0、管腳GIOD1、管腳GIOD2、管腳GIOD3、管腳GIOD4和管腳GIOD5；以及還包括地址總線A[0]、地址總線A[1]、地址總線A[2]、地址總線A[3]、地址總線A[4]和地址總線A[5]，它們分別與管腳GIOD0、管腳GIOD1、管腳GIOD2、管腳GIOD3、管腳GIOD4、管腳GIOD5連接；

所述CPU包括管腳GIOG0、管腳GIOG1、管腳GIOG2、管腳GIOG3、管腳GIOG4、管腳GIOG5、管腳GIOG6、管腳GIOG7、管腳GIOH0，管腳GIOH1、管腳GIOH2、管腳GIOH3、管腳GIOH4和管腳GIOH5，還包括數(shù)據(jù)總線A6、數(shù)據(jù)總線A7、數(shù)據(jù)總線A8、數(shù)據(jù)總線A9、數(shù)據(jù)總線A10、數(shù)據(jù)總線A11、數(shù)據(jù)總線A12、數(shù)據(jù)總線A13、數(shù)據(jù)總線A14、數(shù)據(jù)總線A15、數(shù)據(jù)總線A16、數(shù)據(jù)總線A17和數(shù)據(jù)總線A18；

所述數(shù)據(jù)總線A6、數(shù)據(jù)總線A7、數(shù)據(jù)總線A8、數(shù)據(jù)總線A9、數(shù)據(jù)總線A10、數(shù)據(jù)總線A11、數(shù)據(jù)總線A12、數(shù)據(jù)總線A13分別與所述管腳GIOG0、管腳GIOG1、管腳GIOG2、管腳GIOG3、管腳GIOG4、管腳GIOG5、管腳GIOG6、管腳GIOG7連接，所述管腳GIOH0、管腳GIOH1、管腳GIOH2、管腳GIOH3、管腳GIOH4分別與數(shù)據(jù)總線A14、數(shù)據(jù)總線A15、數(shù)據(jù)總線A16、數(shù)據(jù)總線A17、數(shù)據(jù)總線A18連接，管腳GIOH5空接。

優(yōu)選地：所述CPU設置有管腳SPI1SIMO、管腳SPI1SIMI、管腳SPI1CLK，作為RS232同步串口外設管腳，分別作為輸出端口、輸入端口和時鐘端口。

有益效果如下：

一種監(jiān)控單元，包括模擬量輸入接口，用于收集模擬量數(shù)據(jù)，輸送至CPU；CPU處理模擬量數(shù)據(jù)的處理，通過LCD、LED和鍵盤接口輸出；數(shù)據(jù)/地址總線接口，設置于CPU；LAN通訊接口用于數(shù)據(jù)傳輸；RS232通訊接口用于數(shù)據(jù)傳輸；CAN通訊接口用于數(shù)據(jù)傳輸。

該監(jiān)控單元，可根據(jù)外部信號反饋到ARM7為核心的CPU處理器中，完成數(shù)據(jù)處理，并完成可視化的顯示，實現(xiàn)對于外部系統(tǒng)的監(jiān)測功能。信號流程如圖所示，模擬量輸入接口，接收模擬量數(shù)據(jù)，輸送到CPU的最小控制單元中，CPU進行數(shù)據(jù)的詳細處理，邏輯算法判斷后，得到處理結果，通過LCD、LED的輸出，顯示說明當前系統(tǒng)狀態(tài)，支持多種輸出方式。同時，CPU也與R232、LAN、CAN等通訊接口相連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)間通訊，反饋。系統(tǒng)基本支持市面上所有主流通訊協(xié)議，可無縫連接其他外部系統(tǒng)，具有良好的延展性。CPU還預留了數(shù)據(jù)和地址總線，方便容易實現(xiàn)內存和外設的擴展。監(jiān)控模塊適用于電源監(jiān)控中，實現(xiàn)了電源系統(tǒng)的智能化，是電源系統(tǒng)遠程控制，無人值守的保障，通過各類通訊功能和外部數(shù)據(jù)的交換，實現(xiàn)了對系統(tǒng)的交直流電源的測量，監(jiān)控，顯示，警告和管理的功能。通過通訊功能的擴展實現(xiàn)了和系統(tǒng)其他模塊間的數(shù)據(jù)交換，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路框圖。

圖2是本實用新型的CPU的結構示意圖。

圖3是本實用新型的片選電路圖。

圖4是本實用新型的看門狗電路圖。

圖5至圖8是圖2的局部放大圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明。

一種監(jiān)控單元，參見圖1、圖2，包括模擬量輸入接口，用于收集模擬量數(shù)據(jù)，輸送至CPU；CPU處理模擬量數(shù)據(jù)的處理，通過LCD、LED和鍵盤接口輸出；數(shù)據(jù)/地址總線接口，設置于CPU；LAN通訊接口用于數(shù)據(jù)傳輸；RS232通訊接口用于數(shù)據(jù)傳輸；CAN通訊接口用于數(shù)據(jù)傳輸；所述CPU為ARM7芯片。圖1中的CPU最小系統(tǒng)即為本申請中的CPU，圖1中的數(shù)據(jù)/地址總線為本申請中的數(shù)據(jù)/地址總線接口。

該監(jiān)控單元，可根據(jù)外部信號反饋到芯片ARM7為核心的CPU處理器中，完成數(shù)據(jù)處理，并完成可視化的顯示，實現(xiàn)對于外部系統(tǒng)的監(jiān)測功能。信號流程如圖1所示，模擬量輸入接口，接收模擬量數(shù)據(jù)，輸送到CPU的最小控制單元中，CPU進行數(shù)據(jù)的詳細處理，邏輯算法判斷后，得到處理結果，通過LCD、LED的輸出，顯示說明當前系統(tǒng)狀態(tài)，支持多種輸出方式。同時，CPU也與R232，LAN，CAN等通訊接口相連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)間通訊，反饋。系統(tǒng)基本支持市面上所有主流通訊協(xié)議，可無縫連接其他外部系統(tǒng)，具有良好的延展性。CPU還預留了數(shù)據(jù)和地址總線，方便容易實現(xiàn)內存和外設的擴展。監(jiān)控模塊適用于電源監(jiān)控中，實現(xiàn)了電源系統(tǒng)的智能化，是電源系統(tǒng)遠程控制，無人值守的保障，通過各類通訊功能和外部數(shù)據(jù)的交換，實現(xiàn)了對系統(tǒng)的交直流電源的測量，監(jiān)控，顯示，警告和管理的功能。通過通訊功能的擴展實現(xiàn)了和系統(tǒng)其他模塊間的數(shù)據(jù)交換，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

管腳ADIN0-管腳ADIN11作為模擬量輸入管腳。

端口A[0]-端口A[5]與CPU的管腳GIOD0-管腳GIOD5相連，端口A[6]-端口A[18]與CPU的管腳GIOG0-管腳GIOG7,管腳GIOH0-管腳GIOH4相連，作為CPU與外部相連的預留地址總線，端口D[0]至端口D[15]與CPU的管腳GIOE0至管腳GIOE7以及管腳GIOF0至管腳GIOF7相連，作為預留的數(shù)據(jù)總線。

管腳CAN1SRX和管腳CAN1STX兩個管腳作為CAN通訊接口，接收和發(fā)送端與CAN通訊模塊連接。

管腳CAN2SRX和管腳CAN2STX兩個管腳作為另外一組CAN通訊接口。

管腳SCI2TX管腳SCI2RX,管腳SCI2CLK作為管腳RS232異步串口外設管腳，分別作為發(fā)送、接收和時鐘端口。

管腳SPI1SIMO、管腳SPI1SIMI、管腳SPI1CLK作為RS232同步串口外設管腳，分別作為輸出、輸入和時鐘端口。

其中，所述CPU包括管腳GADIN0、管腳ADIN1、管腳ADIN2、管腳ADIN3、管腳ADIN4、管腳ADIN5、管腳ADIN6、管腳ADIN7、管腳ADIN8、管腳ADIN9和管腳ADIN10，所述管腳ADIN0、管腳ADIN1、管腳ADIN2、管腳ADIN3、管腳ADIN4、管腳ADIN5、管腳ADIN6、管腳ADIN7、管腳ADIN8、管腳ADIN9、管腳ADIN10用于模擬量數(shù)據(jù)的輸入管腳G。

其中，所述CPU包括管腳GIOD0、管腳GIOD1、管腳GIOD2、管腳GIOD3、管腳GIOD4、管腳GIOD5；以及還包括地址總線A0、地址總線A1、地址總線A2、地址總線A3、地址總線A4、地址總線A5，它們分別與管腳GIOD0、管腳GIOD1、管腳GIOD2、管腳GIOD3、管腳GIOD4、管腳GIOD5連接。

所述CPU包括管腳GIOG0、管腳GIOG1、管腳GIOG2、管腳GIOG3、管腳GIOG4、管腳GIOG5、管腳GIOG6、管腳GIOG7，以及管腳GIOH0，管腳GIOH1、管腳GIOH2、管腳GIOH3、管腳GIOH4、管腳GIOH5，還包括數(shù)據(jù)總線A6、數(shù)據(jù)總線A7、數(shù)據(jù)總線A8、數(shù)據(jù)總線A9、數(shù)據(jù)總線A10、數(shù)據(jù)總線A11、數(shù)據(jù)總線A12、數(shù)據(jù)總線A13、數(shù)據(jù)總線A14、數(shù)據(jù)總線A15、數(shù)據(jù)總線A16、數(shù)據(jù)總線A17、數(shù)據(jù)總線A18，所述數(shù)據(jù)總線A6、數(shù)據(jù)總線A7、數(shù)據(jù)總線A8、數(shù)據(jù)總線A9、數(shù)據(jù)總線A10、數(shù)據(jù)總線A11、數(shù)據(jù)總線A12、數(shù)據(jù)總線A13分別與所述管腳GIOG0、管腳GIOG1、管腳GIOG2、管腳GIOG3、管腳GIOG4、管腳GIOG5、管腳GIOG6、管腳GIOG7連接，所述管腳GIOH0，管腳GIOH1，管腳GIOH2，管腳GIOH3，管腳GIOH4分別與數(shù)據(jù)總線A14、數(shù)據(jù)總線A15、數(shù)據(jù)總線A16、數(shù)據(jù)總線A17、數(shù)據(jù)總線A18連接，管腳GIOH5空接。

其中，所述CPU設置有管腳CAN1SRX和管腳CAD1STX兩個管腳G，用于CAN通訊接口，接收和發(fā)送端與CAN通訊模塊連接。

其中，所述CPU設置有管腳CAN2SRX和管腳CAN2STX，作為另外一組CAN通訊接口。

其中，所述CPU設置有管腳SCI2TX、管腳SCI2RX、管腳GSCI2CLK，所述管腳SCI2TX、管腳SCI2RX、管腳SCI2CLK作為RS232異步串口外設管腳G，分別作為發(fā)送，接收和時鐘端口。

其中，所述CPU設置有管腳SPI1SIMO、管腳SPI1SIMI、管腳SPI1CLK，作為RS232同步串口外設管腳，分別作為輸出，輸入和時鐘端口。

CPU還設置有片選電路和看門狗電路，如圖3所示，一種片選電路，采用線選法來進行芯片選擇。該電路包括譯碼器U21，與門U14，3.3V直流電源，輸入管腳1A、管腳2B、管腳3C，輸入端口CS_IO，輸入端 口RD，輸入端口WE0，端口CSDO1，使能端口CSKEY_T，使能端口CSLCD_T，使能端口CSLED_T。電路的連接關系為：譯碼器U21的輸入管腳1A、管腳2B、管腳3C與3位片選信號端口A[0]、端口A[1]、端口A[2]相連，輸入管腳6CS1與電阻R87的2端相連，電阻R87的1端與3.3V直流電源相連，輸入管腳4CS2和與門U14的Y端相連，輸入管腳5CS3與輸入端口CS_IO相連，與門U14的兩個輸入端口A、B分別和輸入端口RD、輸入端口WE0相連；譯碼器U21的輸出端口Y015與鍵盤的使能端口CSKEY_T相連，輸出端口Y114與LCD的使能端口CSLCD_T相連，輸出端口Y213與LED的使能端口CSLED_T相連,輸出端口Y312與端口CSDO1相連。

CPU上拓展了很多個芯片，共享同一總線時，系統(tǒng)需要有一個信號來區(qū)別總線上的數(shù)據(jù)和地址應該由哪個芯片進行下一步的信息處理，該選擇信號也叫做片選信號，電路原理：如圖2所示的電路，采用的是線選法，就是用除片內尋址外的高位地址線直接分別接至各個存儲芯片的片選端，當某地址線信息為0時，就選中與之對應的存儲芯片。這些片選地址線每次尋址時只能有一位有效，不允許同時有多位有效，這樣才能保證每次只選中一個芯片。該譯碼電路的核心是一塊譯碼器如圖3所示U21。端口A[0]、端口A[1]、端口A[2]作為3位片選信號的高位地址輸入，輸出管腳0、管腳1、管腳2分別連接著鍵盤、LCD、LED,低電平作為使能信號，因此輸出管腳都先將信號作非后，再輸出。該片選電路簡單易實現(xiàn)，能夠兼容本實用新型多個CPU的組合使用。

如圖4所示，一種看門狗電路，用來實時檢測CPU的運行狀態(tài)，預防整個系統(tǒng)陷入停滯狀態(tài)。該電路包括：計時芯片U2，3.3V直流電源，接地端GND，電阻R75、電阻R70、電阻R65,電容C48,兩個倒向放大器U4，復位管腳RST_LAN，復位管腳RST。電路的連接關系為：計時 芯片U2，電源管腳VCC與3.3V直流電源相連，接地管腳GND與接地端GND相連，輸出管腳RESET與電阻R75的1端相連，電阻R75的2端與接地端GND相連，同時輸出管腳RESET與兩個串聯(lián)的倒向放大器U4相連，兩個串聯(lián)的倒向放大器U4的輸出端分別與電阻R70的1端和電阻R65的1端相連，電阻R70的2端作為復位信號輸入到單片機的LAN通訊復位管腳RST_LAN,電阻R65的2端作為復位信號輸入到單片機的復位管腳RST，且電阻R65的2端連接了穩(wěn)壓電容C48的1端，電容C48的2端與接地端GND相連。

在單片機為核心的計算機系統(tǒng)中,單片機的工作常常會受到外界電磁場的干擾或者由于程序編寫本身帶有缺陷,造成程序無法正常運行,而陷入死循環(huán),程序的運行被打斷,所控制的系統(tǒng)無法繼續(xù)工作,會造成整個系統(tǒng)的陷入停滯狀態(tài),發(fā)生不可預料的后果。因此出于對單片機運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測的考慮,便產(chǎn)生了一種專門用于監(jiān)測單片機程序運行狀態(tài)的芯片,俗稱"看門狗"。使用看門狗電路后,單片機可以在無人狀態(tài)下實現(xiàn)連續(xù)工作。

其工作原理:看門狗的核心芯片是一個計時器，看門狗計時器芯片和單片機的一個I/O引腳相連，該I/O引腳通過程序控制它定時地往看門狗的這個引腳上送入高電平(或低電平)，如果程序運行正常，過一段時間后CPU會發(fā)出讓計時器復位的指令，計時器則開始重新倒計數(shù)。通常是從一個較大的數(shù)開始倒數(shù)計時，一旦單片機由于干擾造成程序跑飛而陷入某一程序段不進入死循環(huán)狀態(tài)時，計時器一直遞減直到為0都沒有收到復位信號，就默認系統(tǒng)沒有在正常工作狀態(tài)，強制對整個系統(tǒng)復位，即在看門狗和單片機相連的復位引腳上送出一個復位信號，使單片機復位，即程序從程序存儲的起始位置重新開始執(zhí)行，進而實現(xiàn)了自動復位的功能。

如圖4所示U2是核心計時芯片，其輸出管腳RESET作為單片機的復位信號輸出端，相連了兩個反向器U4，串聯(lián)電阻R70后作為復位信號輸入到單片機的LAN通訊的復位輸入管腳，另外并聯(lián)一個電阻R55作為復位信號輸入到單片機的復位輸入管腳，實現(xiàn)復位功能。

以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。