一种MCU芯片失效检测告警电路制造技术

本发明专利技术公开了一种MCU芯片失效检测告警电路，包括主板，所述主板上安装有主MCU芯片组、备用MCU芯片组和检测告警单元，所述检测告警单元分别连接主MCU芯片组和备用MCU芯片组；所述检测告警单元包括看门狗模块、报警模块、无线通信模块和数据备份管理单元；主板外侧设有工作电路，工作电路连接主板上的主MCU芯片组；主MCU芯片组包括主控芯片U1；本发明专利技术中，利用看门狗芯片监控主MCU芯片组，当看门狗芯片接收不到主控芯片发来的信号时，对主控芯片进行复位，如果复位不成功，则判断主控芯片为失效状态，报警电路报警，通过检测芯片启用备用MCU芯片组接管工作电路，同时启动数据备份管理单元进行数据备份，并通过无线通信模块将失效信息传输给主控制端，提高检修效率。提高检修效率。提高检修效率。

【技术实现步骤摘要】
一种MCU芯片失效检测告警电路


[0001]本专利技术涉及一种MCU芯片失效检测领域，具体是一种MCU芯片失效检测告警电路。

技术介绍

[0002]微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边失效，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。诸如手机、PC外围、遥控器，汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，都可见到MCU的身影；MCU芯片是控制系统的核心，为了保证系统电路的正常运转，必须要保障MCU芯片长久有效，当MCU芯片发生故障时，也需要迅速得到反馈，为此，专利技术人综合各类因素提出了一种MCU芯片失效检测告警电路。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种MCU芯片失效检测告警电路，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种MCU芯片失效检测告警电路，包括主板，所述主板上安装有主MCU芯片组、备用MCU芯片组和检测告警单元，所述检测告警单元分别连接主MCU芯片组和备用MCU芯片组；所述主MCU芯片组由若干不同功能的芯片组成，芯片组内包括主控芯片U1；所述备用MCU芯片组由若干不同功能的芯片组成，芯片组内包括备用主控芯片U5；所述检测告警单元包括看门狗模块、报警模块、无线通信模块和数据备份管理单元，所述报警模块连接主MCU芯片组，看门狗模块分别连接主MCU芯片组、备用MCU芯片组和数据备份管理单元，无线通信模块连接备用MCU芯片组；所述看门狗模块包括看门狗芯片U2和检测芯片U3；所述主板外侧设有工作电路，工作电路连接主板上的主MCU芯片组；工作时，通过添加看门狗模块，利用看门狗芯片监控主MCU芯片组，当看门狗芯片接收不到主MCU芯片组发来的信号时，对主MCU进行复位，如果复位不成功，则判断主MCU芯片组为失效状态，报警电路报警，此时，通过看门狗模块中的检测芯片启用备用MCU芯片组，并通过看门狗模块接管工作电路，同时启动数据备份管理单元进行数据备份，并通过无线通信模块将失效信息和数据传输给主控制端；
[0006]还包括本地数据备份单元，用于本地化MCU芯片组的数据备份；
[0007]云端数据备份单元，用于云端备份MCU芯片组云端数据备份；
[0008]还包括数据备份管理单元，所述数据备份管理单元包括MCU芯片组失效检测模块，用于MCU芯片组的失效检测；MCU芯片组失效风险预测模块，用于依据MCU芯片组失效检测模块的失效检测结果对MCU芯片组的失效风险评估和预测；数据备份管理模块，用于依据MCU芯片组的失效风险评估和预测结果，选择本地数据备份单元和/或云端数据备份单元；
[0009]所述云端数据备份单元包括云端数据备份模块以及通信模块,云端数据备份模块
通过通信模块与云端服务器网络连接。
[0010]作为本专利技术的进一步方案：所述看门狗模块通过看门狗芯片U2连接主控芯片U1，通过检测芯片U3连接备用主控芯片U5；
[0011]所述门狗芯片U2的WDO脚接主控芯片U1的NMI脚；门狗芯片U2的RESET脚接主控芯片U1的NRSR脚；门狗芯片U2的WDI脚接主控芯片U1的PA5脚；门狗芯片U2的PFO脚接主控芯片U1的INT脚；主控芯片U1的PA9脚接检测芯片U3的P3.1/TXD脚；主控芯片U1的PA10脚接检测芯片U3的P3.2/RXD脚；检测芯片U3的P2.4脚接U5的PA0脚，其中，主控芯片U1和备用主控芯片U5的型号为STM32F103ZET6，看门狗芯片U2的型号为MAX705，检测芯片U3的型号为AT89C51；看门狗芯片U2的内置定时器为1.6秒，当WDI脚的电平为高或者低的持续时间超过1.6秒时，看门狗定时器溢出，使得WDO脚输出低电平，知道看门狗定时器被复位，当WDI脚接高阻断或者WDI上有上升沿或下降沿的时候，看门狗定时器都将被复位，RESET为高有效的复位输出端，其输出的复位信号用于启动或者重新启动主MCU芯片组，令主MCU芯片组进入或者返回到预知的循环程序并顺序执行，一旦MCU处于未知状态，就会将系统复位。
[0012]作为本专利技术的再进一步方案：所述报警模块通过报警电路与主控芯片U1连接，所述报警电路包括电阻R3、三极管Q1和LED灯D1，所述电阻R3的一端接U1的PA6脚；电阻R3的另一端接三极管Q1的基极；三极管Q1的发射极接地；三极管Q1的集电极接LED灯D1的负极；LED灯D1的正极接电源；当系统判定主MCU芯片组失效后，U1的PA6脚产生一个高电平，使得报警电路导通，LED灯亮起。
[0013]作为本专利技术的再进一步方案：所述数据备份管理单元通过数据备份电路与看门狗模块相连，所述数据备份电路包括存储芯片U4、电阻R1和电阻R2，所述电阻R1的一端接U3的P2.1脚以及U4的SDA脚；电阻R1的另一端接电阻R2的一端以及U4的VCC脚并接电源；电阻R2的另一端接U3的P2.0脚以及U4的SCL脚；U4的VSS脚接U4的A0脚、U4的A1脚、U4的A2脚以及U4的WP脚并接地；U4的SDA脚接U3的P2.1脚；U4的SCL脚接U3的P2.0脚，其中U4的型号为AT24C02；AT24C02芯片是ROM的一种，是只读存储器，即掉电可继续存储数据，而同时又可以在高于普通电压的作用下擦除和重写，SDA脚是串行数据输入输出口，是一个双向的漏极开路结构的引脚，SCL是串行移位时钟控制端，AT24C02芯片具有二线串行失效、双向数据传输协议、8字节页面写模式、高可靠性，且数据保留时间很长。
[0014]作为本专利技术的再进一步方案：所述无线通信模块包括WIFI芯片U6，芯片U6的RXD脚接U5的PA9脚；芯片U6的TXD脚接U5的PA10脚；芯片U6的VCC脚电源；芯片U6的GND脚接地，其中U6的型号为SKW93A；当判定主MCU芯片组失效后，备用MCU芯片组启动，接管电路，同时通过无线通信模块将主MCU芯片组的失效信息和数据传输给主控制端。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有以下几个方面的有益效果：
[0016]1、本专利技术提供一种MCU芯片失效检测告警电路，结构设置巧妙且布置合理，本专利技术中，通过添加看门狗模块，利用看门狗芯片监控主控芯片，当看门狗芯片接收不到主控芯片发来的信号时，对主控芯片进行复位，如果复位不成功，则判断主控芯片为失效状态，报警电路报警，此时，通过看门狗模块中的检测芯片启用备用MCU芯片组，并通过看门狗模块接管工作电路，同时启动数据备份管理单元进行数据备份，并通过无线通信模块将失效信息和数据传输给主控制端；
[0017]2、本专利技术进一步设计了看门狗模块，看门狗模块包括看门狗芯片U2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MCU芯片失效检测告警电路，包括主板(100)，其特征在于，所述主板(100)上安装有主MCU芯片组(500)、备用MCU芯片组(700)和检测告警单元，所述检测告警单元分别连接主MCU芯片组(500)和备用MCU芯片组(700)；所述主MCU芯片组(500)由若干不同功能的芯片组成，芯片组内包括主控芯片U1；所述备用MCU芯片组(700)由若干不同功能的芯片组成，芯片组内包括备用主控芯片U5；还包括本地数据备份单元(301)，用于本地化MCU芯片组的数据备份；云端数据备份单元(302)，用于云端备份MCU芯片组云端数据备份；还包括数据备份管理单元(300)，所述数据备份管理单元(300)包括MCU芯片组失效检测模块(3001)，用于MCU芯片组的失效检测；MCU芯片组失效风险预测模块(3002)，用于依据MCU芯片组失效检测模块的失效检测结果对MCU芯片组的失效风险评估和预测；数据备份管理模块(3003)，用于依据MCU芯片组的失效风险评估和预测结果，选择本地数据备份单元(301)和/或云端数据备份单元(302)；所述云端数据备份单元(302)包括云端数据备份模块(3021)以及通信模块(3022),云端数据备份模块(3021)通过通信模块(3022)与云端服务器网络连接。2.根据权利要求1所述的一种MCU芯片失效检测告警电路，其特征在于，所述检测告警单元包括看门狗模块(600)、报警模块(200)、无线通信模块(400)和数据备份管理单元(300)，所述报警模块(200)连接主MCU芯片组(500)，看门狗模块(600)分别连接主MCU芯片组(500)、备用MCU芯片组(700)和数据备份管理单元(300)，无线通信模块(400)连接备用MCU芯片组(700)。3.根据权利要求2所述的一种MCU芯片失效检测告警电路，其特征在于，所述看门狗模块(600)包括看门狗芯片U2和检测芯片U3；所述看门狗模块(600)通过看门狗芯片U2连接主控芯片U1，通过检测芯片U3连接备用主控芯片U5。4.根据权利要求3所述的一种MCU芯片失效检测告警电路，其特征在于，所述门狗芯片U2的WDO脚接主控芯片U...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕向东，李灿，
申请(专利权)人：合肥恒烁半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：