单片机监测电路制造技术

一种单片机监测电路包括输入模块、控制模块、比较模块以及输出模块；其中，输入模块用于监测单片机的输入／输出端口，当单片机出现工作异常后相应的输入／输出端口的状态就会呈现出不正常状态，当输入模块检测出单片机相应的输入／输出端口不正常后，比较模块通过控制模块根据输入模块的输入信号的变化进行比较从而锁定输出电压的状态，然后通过输出模块将输出信号输出并控制单片机执行电路的电源，并使其处于断开状态；而当造成单片机不正常工作状态的原因消失后，该监测电路能根据单片机控制的解锁指令解除对执行电路电源的控制，使其恢复至接通状态正常工作。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及监测电路领域，尤其涉及一种用于监测单片机工作状态 的监测电路。
技术介绍
单片机由于抗干扰能力有限，常会因电压不稳、电弧干扰等造成死机。 为了保证系统在干扰后能自动恢复正常，目前， 一般采用看门狗电路来实现 单片机故障后的重新启动。看门狗电路的定时器是一个计数器，基本功能是 在发生软件问题和程序跑飞后使系统重新启动。看门狗计数器正常工作时自 动计数，程序流程定期将其复位清零，如果系统在某处卡死或跑飞，该定时 器将溢出，并将进入中断。在定时器中断中执行一些复位操作，使系统恢复 正常的工作状态，即在程序没有正常运行期间，如期复位看门狗以保证所选 择的定时溢出归零，使处理器重新启动。但看门狗仅可实现单片机异常时的重新启动，而不能针对单片机具体的 异常工作状态实现监控并进行调节，以使单片机恢复正常的工作状态。当单片机出现异常状况的时候，如单片机的供电电源电压较低、单片机程序跑飞、单片机的程序本身的BUG、其他干扰等一些状况导致单片机出现 不正常的工作状态，单片机工作在不正常的工作状态下对单片机控制的执行 电路会带来很大的损害，有可能导致后续执行电路误动作，对汽车零部件来 说，这种状态带来的危险4艮大。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可以针对单片机工作状态进行监控并进 行自我调节的监测电路。本技术监测电路包括输入模块、控制模块、反馈模块、比较模块以 及输出模块；其中，输入模块用于监测单片机的输入/输出端口状态，并提供 第一输入信号和第二输入信号；控制模块用于根据输入模块提供的第一输入 信号的变化调整比较模块的比较端信号；比较模块使比较端信号与监测电路 的第二输入信号进行比较，其用于锁定监测电路输出信号的状态；输出模块用于输出监测电路的输出信号。当单片机工作状态出现异常后其相应的输入/输出端口的状态就会呈现出不正常状态，当本技术监测电路的输入模块检测出相应的输入/输出端口 不正常信号后，比较模块通过控制模块根据输入模块的输入信号的变化进行 比较，然后通过输出模块将输出信号输出，从而通过该输出信号控制单片机 的执行电路，使其处于断开状态，而当造成单片机不正常工作状态的原因消 失后，该监测电路能根据单片机给与的指令解除对执行电路的控制，使其恢 复至接通状态正常工作。优选地，该监测电路还包括有反馈模块，其用于将比较模块的输出信号 的变化反馈至比较模块，使比较模块根据输出信号的变化与比较端信号进行 比较，从而Y吏监测电路的输出信号保持相对稳定的状态。优选地，该监测电路还包括逻辑电路，输出模块的输出信号通过逻辑电路 的处理后再控制单片机的执行电路，同样可以达到监测控制效果。本技术监测电路用于监测单片机的输入/输出端口 ，当单片机出现工 作异常后相应的输入/输出端口的状态就会呈现出不正常状态。本监测电路工作的原理为首先当检测出相应的输入/输出端口不正常后，监测电路输出能 直接断掉单片机控制的执行电路；而当其中不正常的状态消失后，监测电路 能根据单片机给与的指令解除对执行电路的限制；其余正常状态下，监测电 路不会影响到单片机外围电路的工作。通过本技术监测电路，当单片机 发生异常状况时，单片机未进行监测和调节调整前，能及时的切断执行电路 的电源。使单片机具有自我监测功能，同时也具有了保护功能，能保护相应 的执行电路不发生异常的状况。与其它系统比，本技术的优点是能用硬件的方式检测出单片机的运 行状态，能确保单片机的整个系统的运行安全性。首先，通过该监测电路能 更好的保护好单片机的外围电路；其次，单片机能自行检测其运行状态，在 监测到有工作异常的情况后而其它的电路运行良好的情况下能自我恢复，使整个系统的安全性得到了保障。另外，在该监测电路中采用了比较模块和反 馈模块，能锁存监测电路的输出状态。使监测电路的输出信号相对稳定。本 监测电路状态发生转变的条件是单片机处于工作异常，使此电路发生变化条 件明确单一，这样便于单片机根据输出检测，提高了单片机根据此电路检测 到输出状态的准确性。而且，在单片机正常工作的状态下，该监测电路不会影响到单片机外围 电路的工作。当单片机发生异常状况时，在未进行监测和调节调整前，能及 时的切断执行电路的电源，使单片机具有自我监测功能，同时也具有了保护功能，能保护相应的执行电路不发生异常的状况，从而能够避免由于执行电 路误动作而导致的危险。附图说明图1是本技术单片机监测电路系统实施例的示意图。图2是本技术监测电路第一实施例的模块示意图。 图3是本技术监测电路第二实施例的模块示意图。 图4是本技术监测电路实施例的硬件原理图。 图5是本技术监测电路实施例的工作原理示意图。本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进 一步说明。具体实施方式如图2所示，提出了本技术实施例的单片机监测电路，该监测电路 包括输入模块、控制模块、反馈模块、比较模块和输出模块。其中，输入模 块用于监测单片机的输入/输出端口状态，并提供第 一输入信号和第二输入信 号；控制模块用于根据输入模块提供的输入信号的变化调整比较模块的比较 端信号；比较模块使比较端信号与监测电路的第二输入信号进行比较，其用 于锁定监测电路输出信号的状态；反馈模块用于将比较模块的输出信号的变 化反馈至比较模块，使比较模块根据输出信号的变化与比较端信号进行比较， 从而使监测电路的输出信号保持相对稳定的状态；输出模块用于输出监测电 路的输出信号。结合图1和图4所示，输入模块是整个电路的信号源头，其将单片机的 输入/输出端口直接输出到监测电路。输入模块由第一输入信号Signal-int和第 二输入信号Unlock-int构成。其中，第二输入信号Unlock-int用于该监测电路 的解锁控制。控制模块的作用是根据第一输入信号(Signal-int)的变化去改变比较模 块输入端的电压值，从而使比较模块的输出电压根据输入信号的变化而变化。 控制模块由电阻R7、三极管Q1、 二极管D2、电阻R3、电容C3构成，其中 电阻R7—端连接电容C1，另一端连接三极管Ql的基极，Ql的集电极与电 阻R3相连，Ql的发射极连接二极管D2的正极，电容C3跨接在三极管Ql 的集电极和发射极之间。比较模块用于比较电压的大小，将比较端信号与监测电路的第二输入信 号进行比较，使监测电路的输出信号能锁定于相对稳定的状态。为了避免单 片机处于工作异常状态，给后续单片机的外围电路造成损害，故需要将单片 机监测电路的输出信号状态锁定。比较模块由运算放大器U1A构成，运算放大器U1A的反相输入端与输入模块的三极管Ql的集电极相连。该比较模块也可以由两个二极管搭建构成一个比较电路，也可以达到同样的效果。反馈模块用于锁存比较模块输出端信号的电压。反馈模块将比较模块输 出信号电压的变换反馈到比较端的输入端，在未接收到第二输入信号(Unlock-int)时，反馈模块端的电压值Uf能使比较模块的输出信号电压保持 不变。同时，反馈电路使整个监测电路组成了一个闭环控制，使整个系统具 有很好的自我调节性。反馈模块由电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C4构 成，其中，电阻R6和电容C4一端接地，另一端与电阻R5相连接于运算放 大器U1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单片机监测电路，其特征在于，包括输入模块、控制模块、比较模块以及输出模块；　　　　其中，输入模块用于监测单片机的输入／输出端口状态，并提供第一输入信号和第二输入信号；控制模块用于根据输入模块提供的第一输入信号的变化调整比较模块的比较端信号；比较模块使比较端信号与上述第二输入信号进行比较，其用于锁定监测电路输出信号的状态；输出模块用于输出监测电路的输出信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任毅，郭洪江，陈玉芬，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]