一種帶備用電池的嵌入式系統用復位電路的製作方法
2023-06-01 13:05:51
專利名稱：一種帶備用電池的嵌入式系統用復位電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶備用電池的嵌入式系統用復位電路，主要用於帶備用電池供電的嵌入式系統中微控制器的復位。屬於嵌入式控制技術領域。
背景技術：
目前，單片機、ARM等微控制器的應用非常廣泛，可以說基本上所有的控制系統，如家電控制器、工業設備控制器、數碼產品控制器，都可以通過微控制器作為核心部件實現控制系統的所有功能，有些控制系統由於實時時鐘、掉電保存數據或掉電後液晶屏依然顯示等需求，當系統去除主電源後會使用備用電池對微控制器供電，使其能繼續處於工作狀態， 完成系統在去除主電源後應該完成的工作。由於備用電池的存在，微控制器處於一直工作的狀態，一般情況下，在主電源去除後就會直接轉為備用電池供電，不會因主電源的去除而停止工作。如果控制系統裝在機器裡面後，這期間出現軟故障又一直不能復位，處理起來就比較麻煩了，這就對微控制器的復位電路提出新的要求，微控制器的復位電路一般採用以下技術1、採用得最多的復位電路是阻容復位電路，電阻和電容串聯，一端接電源，一端接地，中間引出復位信號接入微控制器的復位腳，如圖1。這種復位電路結構簡單，但性能不太穩定，電源幹撓、射頻幹撓容易引起其工作異常；而且在處於帶備用電池供電的系統中，如果微控制器出現軟故障，除非拔掉電池或強制輸入復位信號，否則微控制器一直不能復位， 這種復位電路只適合要求一般的控制系統。2、另一種較為先進的復位電路是在阻容復位電路的基礎上，引入穩壓二極體及三極體組成穩定門檻電壓監控的復位電路，如圖2。這種復位電路性能比較穩定，抗電源幹撓、 射頻幹撓效果較為理想，可通過調整穩壓二極體的穩定電壓來調整復位電壓，但復位電壓調得低，備用電池電壓一直高於復位電壓，微控制器一直不能復位；而復位電壓調得高，雖然消耗一定量備用電池電量後能使微控制器復位，但又滿足不了去除主電源後仍能工作的功能需求，未能從根本上解決帶備用電池供電的嵌入式系統中的微控制器復位問題。綜上所述，對於帶備用電池供電的嵌入式系統來講，需要一種可靠性高，結構簡單，價格低廉的復位電路來解決以上問題。
實用新型內容本實用新型的目的，是為了解決現有的帶備用電池供電的嵌入式系統存在微控制器難復位的問題，提供一種帶備用電池的嵌入式系統用復位電路，它能使微控制器產生一次復位，既滿足去除主電源後微控制器依然處於工作狀態的要求，又能輕易地對微控制器實現復位操作；具有性能穩定、可靠，並且結構簡單、價格低廉、適用性強的特點。本實用新型的目的可以通過如下措施達到一種帶備用電池的嵌入式系統用復位電路，其結構特點是1)由分壓電阻R19、R20，觸發電容C17，驅動三極體Ql、Q2，上拉電阻R14，濾波電容C12及放電二極體D20連接而成；2)分壓電阻R19的一端與電源電路的主電源的正極連接，另一端分別與分壓電阻 R20的一端、驅動三極體Ql的B極連接，分壓電阻R20的另一端接地，驅動三極體Ql的E極接地；觸發電容C17的一端與電源電路的主電源的正極連接，其另一端分別與驅動三極體 Ql的C極、驅動三極體Q2的B極連接，驅動三極體Q2的E極接地，上拉電阻R14的一端與電源電路的備用電池BTl的正極連接；上拉電阻R14的另一端與濾波電容C12的一端連接、 濾波電容C12的另一端接地；放電二極體D20的負極與電源電路的備用電池BTl的正極連接、放電二極體D20的負極與驅動三極體Q2的C極連接；上拉電阻R14與濾波電容C12之間的連接處連接放電二極體D20與驅動三極體Q2之間的連接處，上拉電阻R14與濾波電容 C12之間的連接處還與微控制器電路的微控制器Ul的第1腳連接。本實用新型的目的還可以通過如下措施達到實現本實用新型的一種實施方案是所述電源電路由主電源接口 P1，濾波電容 EC8、C11，隔離二極體DlO及備用電池BTl連接而成；主電源的正極分別與濾波電容EC8的正極、Cll的一端、隔離二極體DlO的正極連接；隔離二極體DlO的負極與備用電池BTl的正極相連接；主電源的負極作為電源地，備用電池BTl的負極、濾波電容EC8的負極及Cll 的另一端分別接地。實現本實用新型的一種實施方案是所述微控制器電路由微控制器U1，晶體振蕩器ZTA1，振蕩電容C9、C10連接而成；微控制器Ul的第2腳分別與晶體振蕩器ZTAl和振蕩電容C9的一端連接，微控制器Ul的第3腳分別與晶體振蕩器ZTAl的另一端和電容ClO的一端連接，振蕩電容C9、ClO的另一端接地；微控制器Ul的第7腳、第8腳、第13腳、第32 腳分別與電源電路的備用電池BTl的正極連接，微控制器Ul的第1腳與復位電路的R14、 D20、Q2、C12相連，微控制器Ul的第4腳、第5腳、第14腳、第31腳分別接地。本實用新型的有益效果是本實用新型對主電源電壓和備用電池電壓分別監控，正常工作時由主電源供電， 當斷開主電源後無縫轉為備用電池供電，當系統重新提供主電源的一瞬間，通過觸發電容 C17、驅動三極體Q2產生一個復位信號，使微控制器產生一次復位，既滿足去除主電源後微控制器依然處於工作狀態的要求，又能輕易地對微控制器實現復位操作。該復位電路具有性能穩定、可靠，並且結構簡單、價格低廉、適用性強的優點，可應用於各種帶備用電池供電的嵌入式系統。
圖1為現有技術中阻容復位電路原理圖。圖2為現有技術中監控門檻電壓復位電路原理圖。圖3為本實用新型具體實施例所述的一種帶備用電池的嵌入式系統的復位電路的原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步的詳細描述具體實施例1 [0022]參照圖3，本實施例種帶備用電池的嵌入式系統用復位電路2，由分壓電阻R19、 R20，觸發電容C17，驅動三極體Q1、Q2，上拉電阻R14，濾波電容C12及放電二極體D20連接而成；分壓電阻R19的一端與電源電路1的主電源的正極連接，另一端分別與分壓電阻R20 的一端、驅動三極體Ql的B極連接，分壓電阻R20的另一端接地，驅動三極體Ql的E極接地；觸發電容C17的一端與電源電路1的主電源的正極連接，其另一端分別與驅動三極體 Ql的C極、驅動三極體Q2的B極連接，驅動三極體Q2的E極接地，上拉電阻R14的一端與電源電路1的備用電池BTl的正極連接；上拉電阻R14的另一端與濾波電容C12的一端連接、濾波電容C12的另一端接地；放電二極體D20的負極與電源電路1的備用電池BTl的正極連接、放電二極體D20的負極與驅動三極體Q2的C極連接；上拉電阻R14與濾波電容 C12之間的連接處連接放電二極體D20與驅動三極體Q2之間的連接處，上拉電阻R14與濾波電容C12之間的連接處還與微控制器電路3的微控制器Ul的第1腳連接。參照圖3，本實施例中所述電源電路1由主電源接口 P1，濾波電容EC8、C11，隔離二極體DlO及備用電池 BTl連接而成；主電源的正極分別與濾波電容EC8的正極、Cll的一端、隔離二極體DlO的正極連接；隔離二極體DlO的負極與備用電池BTl的正極相連接；主電源的負極作為電源地， 備用電池BTl的負極、濾波電容EC8的負極及Cll的另一端分別接地。所述微控制器電路3由微控制器U1，晶體振蕩器ZTA1，振蕩電容C9、ClO連接而成；微控制器Ul的第2腳分別與晶體振蕩器ZTAl和振蕩電容C9的一端連接，微控制器Ul 的第3腳分別與晶體振蕩器ZTAl的另一端和電容ClO的一端連接，振蕩電容C9、ClO的另一端接地；微控制器Ul的第7腳、第8腳、第13腳、第32腳分別與電源電路1的備用電池 BTl的正極連接，微控制器Ul的第1腳與復位電路的R14、D20、Q2、C12相連，微控制器Ul 的第4腳、第5腳、第14腳、第31腳分別接地。本實施例的工作原理參照圖3，主電源通過接口 Pl向系統供電，電路工作時，主電源經過隔離二極體 DlO後電壓略高於備用電池BTl的電壓，系統由主電源供電。主電源經R19、R20分壓後使 Ql導通，拉低Q2的BE極電壓，Q2截止，復位電路通過上拉電阻R14、濾波電容C12輸出穩定的高電平，微控制器不復位。斷開主電源供電時系統直接轉為備用電池供電，此時Q1、Q2 均處於截止狀態，復位電路通過上拉電阻R14、濾波電容C12輸出穩定的高電平，微控制器不復位。當主電源重新對系統供電的一瞬間，主電源經R19、R20分壓後的電壓還未能達到 Ql的BE極導通電壓，Ql截止，與此同時，觸發電容C17提供一個交流通路使Q2導通，C12 通過Q2迅速放電，復位電路輸出一個低電平的復位信號，微控制器復位。當主電源電壓穩定時，觸發電容C17不能再提供一個交流通路了，同時主電源經R19、R20分壓後使Ql導通， 拉低Q2的BE極電壓，Q2截止，復位電路又再次通過上拉電阻R14、濾波電容C12輸出穩定的高電平，晶片處於工作狀態，完成一次復位操作。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施例，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的範圍內，根據本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變，都屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種帶備用電池的嵌入式系統用復位電路，其特徵是1)由分壓電阻R19、R20，觸發電容C17，驅動三極體Q1、Q2，上拉電阻R14，濾波電容C12 及放電二極體D20連接而成；2)分壓電阻R19的一端與電源電路(1)的主電源的正極連接，另一端分別與分壓電阻 R20的一端、驅動三極體Ql的B極連接，分壓電阻R20的另一端接地，驅動三極體Ql的E極接地；觸發電容C17的一端與電源電路(1)的主電源的正極連接，其另一端分別與驅動三極體Ql的C極、驅動三極體Q2的B極連接，驅動三極體Q2的E極接地，上拉電阻R14的一端與電源電路(1)的備用電池BTl的正極連接；上拉電阻R14的另一端與濾波電容C12的一端連接、濾波電容C12的另一端接地；放電二極體D20的負極與電源電路⑴的備用電池BTl 的正極連接、放電二極體D20的負極與驅動三極體Q2的C極連接；上拉電阻R14與濾波電容C12之間的連接處連接放電二極體D20與驅動三極體Q2之間的連接處，上拉電阻R14與濾波電容C12之間的連接處還與微控制器電路(3)的微控制器Ul的第1腳連接。
2.根據權利要求1所述的一種帶備用電池的嵌入式系統用復位電路，其特徵是所述電源電路(1)由主電源接口 P1，濾波電容EC8、Cll,隔離二極體DlO及備用電池BTl連接而成；主電源的正極分別與濾波電容EC8的正極、Cll的一端、隔離二極體DlO的正極連接； 隔離二極體DlO的負極與備用電池BTl的正極相連接；主電源的負極作為電源地，備用電池 BTl的負極、濾波電容EC8的負極及Cll的另一端分別接地。
3.根據權利要求1所述的一種帶備用電池的嵌入式系統用復位電路，其特徵是所述微控制器電路(3)由微控制器U1，晶體振蕩器ZTA1，振蕩電容C9、C10連接而成；微控制器 Ul的第2腳分別與晶體振蕩器ZTAl和振蕩電容C9的一端連接，微控制器Ul的第3腳分別與晶體振蕩器ZTAl的另一端和電容ClO的一端連接，振蕩電容C9、C10的另一端接地；微控制器Ul的第7腳、第8腳、第13腳、第32腳分別與電源電路⑴的備用電池BTl的正極連接，微控制器Ul的第1腳與復位電路的R14、D20、Q2、C12相連，微控制器Ul的第4腳、第5 腳、第14腳、第31腳分別接地。
專利摘要本實用新型涉及一種帶備用電池的嵌入式系統用復位電路，其結構特點是由分壓電阻R19、R20，觸發電容C17，驅動三極體Q1、Q2，上拉電阻R14，濾波電容C12及放電二極體D20連接而成。本實用新型實現帶備用電池的嵌入式系統上電自動復位，既滿足去除主電源後微控制器依然處於工作狀態的要求，又能輕易地對微控制器實現復位操作。整個電路具有性能穩定、可靠，並且結構簡單、價格低廉、適用性強的優點，可應用於各種帶備用電池供電的嵌入式系統。
文檔編號H03K17/22GK202190256SQ20112023315
公開日2012年4月11日 申請日期2011年7月5日 優先權日2011年7月5日
發明者廖中原, 汪軍, 鄭魏 申請人:佛山市順德區瑞德電子實業有限公司