微控制单元的电压检测装置制造方法及图纸

技术编号:8322747 阅读:228 留言:0更新日期:2013-02-13 22:52
本发明专利技术揭示了一种微控制单元的电压检测装置,该电压检测装置包括微控制单元和电压检测单元:所述微控制单元包括电压输入端口、时间检测单元和控制单元;所述控制单元与所述电压输入端口和时间检测单元连接,待测电压通过所述电压输入端口提供给控制单元,所述控制单元向所述电压检测单元输出一输出电压,所述电压检测单元向所述控制单元输出一反馈电压,所述控制单元检测所述输出电压和反馈电压并提供给所述时间检测单元,所述时间检测单元测得所述电压检测单元的充电时间或放电时间,根据两次测得的充电时间的比值或者两次放电时间的比值得到待测电压值。本发明专利技术的电压检测装置,能够在降低成本的同时,精确地检测微控制单元的电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子器件测试
,特别是涉及一种微控制单元的电压检测装置
技术介绍
随着大规模集成装置的出现及发展,微控制单元(Micro Controller Unit,简称MCU)可以将计算机的CPU (中央处理器)、RAM (随机存储器)、ROM (只读内存)、定时数器和多种I/O (输入/输出)接口集成在一片芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。 目前的电子产品是一般都由一颗或一颗以上的MCU组成的系统,MCU的输入电压VDD是由电池直接供电或者电池分压后供电的,通过电池分压供电时,MCU的电压跟随电池电压的变化而变化,因此通过检测MCU的输入电压VDD能得知当前的电池电压。当电池电压下降到某一值时,会对系统的某些性能产生影响。因此需要对电池电压或者与电池电压有跟随关系的电压进行检测,当检测电压下降到某一阈值时,自动禁止系统的部分功能并提醒更换电池。MCU的输入电压检测通常需要利用MCU内置的A/D (模拟/数字)转换器或者低压检测模块实现电压检测功能,内置A/D转换器或者低压检测模块虽然检测结果较为精确,但是会导致MCU的成本增加。在一些低成本的MCU中,并未内置A/D转换器或者低压检测模块,其可以简单的通过外部扩展A/D转换器来实现电压检测功能,但是此种情况下成本并未降低。所以,对于一些电压检测精度要求不高,而成本控制要求相对较高的场合,通过内置或者外部扩展A/D转换器的方式都无法满足成本方面的要求。目前市场上有通过三极管、电容、电阻等器件搭成的电压检测的方案,但性能不好,且受环境影响比较大(比如不同温度环境下检测点电压变化非常大),使其应用价值不明显,推广困难。经过长时间研究,终于专利技术出受温度环境影响小,成本低,检测精度高的电压检测方案。因此,如何提供一种微控制单元的电压检测装置,能够在降低成本的同时,精确地检测微控制单元的电压,已成为本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种微控制单元的电压检测装置,能够在降低成本的同时,精确地检测微控制单元的待测电压。为解决上述技术问题,本专利技术提供一种微控制单元的电压检测装置,包括微控制单元和电压检测单元所述微控制单元包括电压输入端口、时间检测单元和控制单元;所述控制单元与所述电压输入端口和时间检测单元连接,待测电压通过所述电压输入端口输入控制单元,所述控制单元向所述电压检测单元输出一输出电压,所述输出电压至少包括第一电压和第二电压,所述电压检测单元向所述控制单元输出一反馈电压,所述控制单元检测所述输出电压和反馈电压并提供给所述时间检测单元,所述时间检测单元在控制单元输出的第一电压、第二电压下分别测得所述电压检测单元的第一放电时间和第二放电时间,根据第一放电时间和第二放电时间的比值得到待测电压,或者所述时间检测单元分别在控制单元输出的第一电压、第二电压下分别测得所述电压检测单元的第一充电时间和第二充电时间, 根据第一充电时间和第二充电时间的比值得到所述待测电压。进一步的,所述微控制单元包括一第一输入/输出端口,所述电压检测单元包括电容和电阻,所述电容的一端与所述电阻的一端连接后与所述第一输入/输出端口相连,所述电容的另一端与所述电阻的另一端相连并接地。进一步的,所述控制单元将第一输入/输出端口设置为输出状态,所述输出电压为第一电压,所述电容开始充电,直至所述电容饱和;所述控制单元将第一输入/输出端口设置为输入状态,所述控制单元通过第一输入/输出端口接收所述反馈电压,所述电容开始放电,所述时间检测单元开始计时,直至所述电容电压降至所述第一输入/输出端口的低电平门限电压,所述时间检测单元计时结束,计为第一放电时间;所述控制单兀将所述第一输入/输出端口设置为输出状态,所述第一输入/输出端口输出第二电压,所述电容开始充电,直至所述电容饱和;所述控制单元将第一输入/输出端口设置为输入状态,所述电容开始放电,时间检测单元开始计时,直至所述电容电压降至所述第一输入/输出端口的低电平门限电压,所述时间检测单元计时结束,计为第二放电时间;计算第一放电时间与第二放电时间的比值;根据第一放电时间与第二放电时间的比值,查表得到所述电压输入端口的实际电压。进一步的,所述第一电压或者第二电压中有一个且只有一个等于待测电压。进一步的,所述微控制单兀包括一第二输入/输出端口和一电压输出端口,控制单元通过所述电压输出端口向电压检测单元输出所述输出电压,所述电压检测单元包括电容和电阻,所述电容的一端与所述电阻的一端相连并与所述第二输入/输出端口相连,所述电容的另一端输入的电压等于待测电压,所述电阻的另一端与所述电压输出端口相连。进一步的,所述控制单元将电压输出端口设置为输出状态,所述输出电压为第一电压,所述第二输入/输出端口设置为输出状态,所述电容开始放电,直到所述第二输入/输出端口输出待测电压;所述控制单元将第二输入/输出端口设置为输入状态,所述电容开始充电,所述时间检测单元自所述电容开始充电计时,直至所述第二输入/输出端口电压下降到低电平门限电压,所述时间检测单元计时结束,计为第一充电时间;所述控制单元将电压输出端口设置为输出状态,所述输出电压为第二电压,所述第二输入/输出端口设置为输出状态,所述电容开始放电,直到所述第二输入/输出端口输出待测电压;所述控制单元将第二输入/输出端口设置为输入状态,所述电容开始充电,时间检测单元自电容开始充电计时,直至所述第二输入/输出端口电压下降到低电平门限电压,所述时间检测单元计时结束,计为第二充电时间;计算第一充电时间与第二充电时间的比值;根据第一充电时间与第二充电时间的比值,查表得到所述电压输入端口的实际电压。与现有技术相比,本专利技术提供的微控制单元的电压检测装置具有以下优点I、本专利技术提供的微控制单元的电压检测装置,包括微控制单元和电压检测单元,所述微控制单元的控制单元向所述电压检测单元输出一输出电压,所述输出电压至少包括第一电压和第二电压,所述电压检测单元向所述控制单元输出一反馈电压,所述控制单元检测所述输出电压和反馈电压并提供给所述 时间检测单元,所述时间检测单元在控制单元输出的第一电压、第二电压下分别测得所述电压检测单元的第一放电时间和第二放电时间,根据第一放电时间和第二放电时间的比值得到待测电压,或者所述时间检测单元分别在控制单元输出的第一电压、第二电压下分别测得所述电压检测单元的第一充电时间和第二充电时间,根据第一充电时间和第二充电时间的比值得到所述待测电压,与现有技术相t匕,采用本专利技术的电压检测装置的成本低,并且外围电路简化,测试方法简单,实现了检测待测电压的功能,同时本专利技术的电压检测装置不受温度等环境的影响,检测精度高。2、本专利技术提供的微控制单元的电压检测装置,所述时间检测单元设置于所述微控制单元内,利用所述微控制单元本身的所述时间检测单元对所述电压检测单元的充电时间或放电时间进行检测,有利于简化电路,降低成本。附图说明图I为本专利技术一实施例中微控制单元的电压检测装置的示意图;图2为本专利技术一实施例中微控制单元的电压检测装置的第一输入/输出端口的波形示意图;图3为本专利技术一实施例中标准时间比与待测电压关系对照表对应的时间比与电压关系图;图4为本专利技术另一实施例中微控制单元的电本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种微控制单元的电压检测装置,包括微控制单元和电压检测单元:所述微控制单元包括电压输入端口、时间检测单元和控制单元;所述控制单元与所述电压输入端口和时间检测单元连接,待测电压通过所述电压输入端口输入控制单元,所述控制单元向所述电压检测单元输出一输出电压,所述输出电压至少包括第一电压和第二电压,所述电压检测单元向所述控制单元输出一反馈电压,所述控制单元检测所述输出电压和反馈电压并提供给所述时间检测单元,所述时间检测单元在控制单元输出的第一电压、第二电压下分别测得所述电压检测单元的第一放电时间和第二放电时间,根据第一放电时间和第二放电时间的比值得到待测电压,或者所述时间检测单元分别在控制单元输出的第一电压、第二电压下分别测得所述电压检测单元的第一充电时间和第二充电时间,根据第一充电时间和第二充电时间的比值得到所述待测电压。

【技术特征摘要】
1.一种微控制单元的电压检测装置,包括微控制单元和电压检测单元所述微控制单元包括电压输入端口、时间检测单元和控制单元;所述控制单元与所述电压输入端口和时间检测单元连接,待测电压通过所述电压输入端口输入控制单元,所述控制单元向所述电压检测单元输出一输出电压,所述输出电压至少包括第一电压和第二电压,所述电压检测单元向所述控制单元输出一反馈电压,所述控制单元检测所述输出电压和反馈电压并提供给所述时间检测单元,所述时间检测单元在控制单元输出的第一电压、第二电压下分别测得所述电压检测单元的第一放电时间和第二放电时间,根据第一放电时间和第二放电时间的比值得到待测电压,或者所述时间检测单元分别在控制单元输出的第一电压、第二电压下分别测得所述电压检测单元的第一充电时间和第二充电时间,根据第一充电时间和第二充电时间的比值得到所述待测电压。2.如权利要求I所述的微控制单元的电压检测装置,其特征在于,所述微控制单元包括一第一输入/输出端口,所述电压检测单兀包括电容和电阻,所述电容的一端与所述电阻的一端连接后与所述第一输入/输出端口相连,所述电容的另一端与所述电阻的另一端相连并接地。3.如权利要求2所述的微控制单元的电压检测装置,其特征在于, 所述控制单兀将所述第一输入/输出端口设置为输出状态,所述输出电压为第一电压,所述电容开始充电,直至所述电容饱和; 所述控制单元将所述第一输入/输出端口设置为输入状态,所述控制单元通过所述第一输入/输出端口接收所述反馈电压,所述电容开始放电,所述时间检测单元开始计时,直至所述电容电压降至所述第一输入/输出端口的低电平门限电压,所述时间检测单元计时结束,计为第一放电时间; 所述控制单兀将所述第一输入/输出端口设置为输出状态,所述第一输入/输出端口输出第二电压,所述电容开始充电,直至所述电容饱和; 所述控制单元将所述第一输入/输出端口设置为输入状态,所述电容开始放电,所述时间检...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑尊标黄聪
申请(专利权)人:杭州士兰微电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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