CN102915259A - 汽车电子电路的硬件看门狗电路 - Google Patents
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Abstract
一种汽车电子电路的硬件看门狗电路，包括看门狗使能控制电路、清零输入电路、定时器单元和定时溢出输出电路，各电路均采用分立元器件。当产品需要看门狗功能时可以打开看门狗使能控制电路，清零输入电路可以根据产品设计需要周期性的输入清零信号，系统正常时都可以保证产品无溢出，当产品出现异常时，清零输入端没有及时清零，定时器会出现溢出现象，定时溢出输出电路作为看门狗电路的执行机构输出溢出信号，与之相连的产品的微处理器或是逻辑控制电路及时处理该溢出信号，以保证产品正常工作或是尽最大限度的降低产品故障带来的危害。本发明可降低成本，参数调节简单方便，便于应用，可靠性高，稳定性强，电路设计简单。
Description
技术领域:
本发明涉及电学领域，尤其涉及汽车电子电路保护装置，特别是一种汽车电子电路的硬件看门狗电路。
背景技术:
看门狗电路包括定时器单元，定时器单元包括清零输入端和定时溢出输出端，当定时溢出后，输出溢出信号可以控制执行机构实现产品的控制逻辑。由微处理器或是其他控制电路来控制清零输入端，周期性的输入清零信号，以保证定时器定时未溢出，此时无溢出信号输出；当微处理器或是控制电路异常时，不能及时的输入清零信号，此时定时器溢出并输出溢出信号，溢出执行机构如微处理器或是其他执行机构根据溢出信号来执行相应的控制逻辑，以保证产品正常工作或是尽最大限度的降低产品故障带来的危害。现有技术中，看门狗包括软件看门狗方案、芯片配合微处理器控制的方案和线性电源集成看门狗的方案。软件看门狗方案中，软件设计时根据软件代码及微处理器的主频来计算正常的软件的最长工作周期，附加一定的设计余量后选择相应的看门狗定时周期，以此来做看门狗的定时单元的定时周期，软件会周而复始的输入清零信号，一旦程序出现异常，未在该周期内输入清零信号，软件将自动进入溢出模式，执行相应的操作，以保证产品正常工作。单独的硬件看门狗芯片配合微处理器控制的方案中，和纯软件看门狗控制方案的区别是由软件的定时器改为外部芯片的硬件定时电路定时，可靠性比软件看门狗高，但是成本相应的增加。线性电源集成看门狗的方案中，和单独的硬件看门狗相似，区别是线性电源芯片集成了看门狗功能，同样是需要微处理器配合，同时成本也非常高。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种汽车电子电路的硬件看门狗电路，所述的这种汽车电子电路的硬件看门狗电路要解决现有技术中汽车电子线路看门狗电路成本过高、产品稳定性不能满足要求的技术问题。
本发明的这种汽车电子电路的硬件看门狗电路，包括一个看门狗使能控制电路、一个清零输入电路、一个定时器单元和一个定时溢出输出电路，其中，所述的看门狗使能控制电路、清零输入电路、定时器单元和定时溢出输出电路各自有分立元件构成，看门狗使能控制电路包括一个看门狗使能控制端子和一个滤波电路，所述的看门狗使能控制端子与所述的滤波电路连接，清零输入电路包括一个看门狗清零输入端、一个电源信号端子和一个清零信号输入执行元件，所述的看门狗清零输入端和电源信号端子分别与所述的清零信号输入执行元件连接，清零信号输入执行元件的输出端与所述的定时器单元连接，所述的定时溢出输出电路包括一个定时溢出输出端子和一个定时溢出输出信号执行元件，看门狗使能控制电路的输出端和定时器单元的输出端分别与所述的定时溢出输出信号执行元件连接，定时溢出输出信号执行元件的输出端与定时溢出输出端子连接。
进一步的，看门狗使能控制电路控制定时器单元工作，清零输入电路控制定时器单元输出低电平。
进一步的，所述的看门狗使能控制电路包括一个看门狗使能控制端子，所述的看门狗使能控制端子与一个反向电压保护二极管串联后与一个第七电阻器的一端连接，所述的第七电阻器的另一端与一个第三滤波电容器的一端和一个第二下拉电阻器的一端连接，所述的第三滤波电容器的另一端和第二下拉电阻器的另一端接地，所述的清零输入电路包括一个看门狗清零输入端、一个电源信号端子和两个清零信号输入执行元件，所述的两个清零信号输入执行元件分别是一个第三三极管和一个第四三极管，所述的第四三极管的基极与一个第十二限流电阻器串联后与所述的第三三极管的集电极连接，所述的看门狗清零输入端与一个第九限流电阻器串联后与第三三极管的基极连接，所述的第九限流电阻器与第三三极管的基极之间连接有一个第十下拉电阻器，所述的第十下拉电阻器接地，第三三极管的发射极接地，所述的电源信号端子与第四三极管的发射极连接，电源信号端子与第四三极管的基极之间串联有一个第十一上拉电阻器，所述的定时器单元包括一个第二电容器、一个第四电阻器和一个第一电阻器，第四三极管的集电极与一个第六限流电阻器串联后与所述的第二电容器的一端、第四电阻器的一端和第一电阻器的一端连接，第二电容器的另一端和第四电阻器的另一端接地，所述的定时溢出输出电路包括一个定时溢出输出端子和两个定时溢出输出信号执行元件，所述的两个定时溢出输出信号执行元件分别是一个第一场效应管和一个第二场效应管，第七电阻器的另一端与一个第三限流电阻器串联后与所述的第一场效应管的栅极连接，第一场效应管的栅极与所述的第二场效应管的漏极连接，第一电阻器的另一端与第二场效应管的栅极连接，第一场效应管的源极和第二场效应管的源极接地，所述的定时溢出输出端子与一个第五限流电阻器串联后与第一场效应管的漏极连接，定时溢出输出端子与第五限流电阻器之间连接有一个第一滤波电容器的一端，所述的第一滤波电容器的另一端接地，第五限流电阻器与第一场效应管的漏极之间连接有一个上电复位延时匹配电阻器的一端。
进一步的，第三三极管和第四三极管均是NPN型三极管。
进一步的，电源信号端子与汽车电池输出端连接。
本发明的工作原理是：看门狗使能控制电路、一个清零输入电路、一个定时器单元和一个定时溢出输出电路均采用分立元器件。当产品需要看门狗功能时可以打开看门狗使能控制电路，清零输入电路可以根据产品设计需要周期性的输入清零信号，系统正常时都可以保证产品无溢出，当产品出现异常时，清零输入端没有及时清零，定时器会出现溢出现象，定时溢出输出电路作为看门狗电路的执行机构输出溢出信号，与之相连的产品的微处理器或是逻辑控制电路及时处理该溢出信号，以保证产品正常工作或是尽最大限度的降低产品故障带来的危害。
本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本发明利用看门狗使能控制电路、一个清零输入电路、一个定时器单元和一个定时溢出输出电路构成汽车电子电路的硬件看门狗电路，看门狗使能控制电路、一个清零输入电路、一个定时器单元和一个定时溢出输出电路均采用分立元器件, 成本降低，参数调节简单方便，便于应用，可靠性高，稳定性强，适用于汽车电子产品，电路设计简单。
附图说明：
图1是本发明的汽车电子电路的硬件看门狗电路的原理示意图。
具体实施方式：
实施例1:
如图1所示，本发明的汽车电子电路的硬件看门狗电路，包括一个看门狗使能控制电路、一个清零输入电路、一个定时器单元和一个定时溢出输出电路，其中，所述的看门狗使能控制电路、清零输入电路、定时器单元和定时溢出输出电路各自有分立元件构成，看门狗使能控制电路包括一个看门狗使能控制端子WDT-ENB和一个滤波电路，所述的看门狗使能控制端子WDT-ENB与所述的滤波电路连接，清零输入电路包括一个看门狗清零输入端WDT、一个电源信号端子VIN和一个清零信号输入执行元件，所述的看门狗清零输入端WDT和电源信号端子VIN分别与所述的清零信号输入执行元件连接，清零信号输入执行元件的输出端与所述的定时器单元连接，所述的定时溢出输出电路包括一个定时溢出输出端子RESET和一个定时溢出输出信号执行元件，看门狗使能控制电路的输出端和定时器单元的输出端分别与所述的定时溢出输出信号执行元件连接，定时溢出输出信号执行元件的输出端与定时溢出输出端子RESET连接。
进一步的，看门狗使能控制电路控制定时器单元工作，清零输入电路控制定时器单元输出低电平。
进一步的，看门狗使能控制端子WDT-ENB与一个反向电压保护二极管D1串联后与一个第七电阻器R7的一端连接，第七电阻器R7的另一端与一个第三滤波电容器C3的一端和一个第二下拉电阻器R2的一端连接，第三滤波电容器C3的另一端和第二下拉电阻器R2的另一端接地，清零输入电路包括一个看门狗清零输入端WDT、一个电源信号端子VIN和两个清零信号输入执行元件，两个清零信号输入执行元件分别是一个Q3和一个第四三极管Q4，第四三极管Q4的基极与一个第十二限流电阻器R12串联后与Q3的集电极连接，看门狗清零输入端WDT与一个第九限流电阻器R9串联后与Q3的基极连接，第九限流电阻器R9与Q3的基极之间连接有一个第十下拉电阻器R10，第十下拉电阻器R10接地，Q3的发射极接地，电源信号端子VIN与第四三极管Q4的发射极连接，电源信号端子VIN与第四三极管Q4的基极之间串联有一个第十一上拉电阻器R11，定时器单元包括一个第二电容器C2、一个第四电阻器R4和一个第一电阻器R1，第四三极管Q4的集电极与一个第六限流电阻器串联后与第二电容器C2的一端、第四电阻器R4的一端和第一电阻器R1的一端连接，第二电容器C2的另一端和第四电阻器R4的另一端接地，定时溢出输出电路包括一个定时溢出输出端子RESET和两个定时溢出输出信号执行元件，两个定时溢出输出信号执行元件分别是一个第一场效应管Q1和一个第二场效应管Q2，第七电阻器R7的另一端与一个第三限流电阻器R3串联后与第一场效应管Q1的栅极连接，第一场效应管Q1的栅极与第二场效应管Q2的漏极连接，第一电阻器R1的另一端与第二场效应管Q2的栅极连接，第一场效应管Q1的源极和第二场效应管Q2的源极接地，定时溢出输出端子RESET与一个第五限流电阻器R5串联后与第一场效应管Q1的漏极连接，定时溢出输出端子RESET与第五限流电阻器R5之间连接有一个第一滤波电容器C1的一端，第一滤波电容器C1的另一端接地，第五限流电阻器R5与第一场效应管Q1的漏极之间连接有一个上电复位延时匹配电阻器R8的一端。
进一步的，Q3和第四三极管Q4均是NPN型三极管。
进一步的，电源信号端子VIN与汽车电池输出端(图中未示)连接。
本实施例的工作原理是：看门狗使能控制电路、一个清零输入电路、一个定时器单元和一个定时溢出输出电路均采用分立元器件。当产品需要看门狗功能时可以打开看门狗使能控制电路，清零输入电路可以根据产品设计需要周期性的输入清零信号，系统正常时都可以保证产品无溢出，当产品出现异常时，清零输入端没有及时清零，定时器会出现溢出现象，定时溢出输出电路作为看门狗电路的执行机构输出溢出信号，与之相连的产品的微处理器或是逻辑控制电路及时处理该溢出信号，以保证产品正常工作或是尽最大限度的降低产品故障带来的危害。
Claims (5)
1.一种汽车电子电路的硬件看门狗电路，包括一个看门狗使能控制电路、一个清零输入电路、一个定时器单元和一个定时溢出输出电路，其特征在于：所述的看门狗使能控制电路、清零输入电路、定时器单元和定时溢出输出电路各自有分立元件构成，看门狗使能控制电路包括一个看门狗使能控制端子和一个滤波电路，所述的看门狗使能控制端子与所述的滤波电路连接，清零输入电路包括一个看门狗清零输入端、一个电源信号端子和一个清零信号输入执行元件，所述的看门狗清零输入端和电源信号端子分别与所述的清零信号输入执行元件连接，清零信号输入执行元件的输出端与所述的定时器单元连接，所述的定时溢出输出电路包括一个定时溢出输出端子和一个定时溢出输出信号执行元件，看门狗使能控制电路的输出端和定时器单元的输出端分别与所述的定时溢出输出信号执行元件连接，定时溢出输出信号执行元件的输出端与定时溢出输出端子连接。
2.如权利要求1所述的汽车电子电路的硬件看门狗电路，其特征在于：看门狗使能控制电路控制定时器单元工作，清零输入电路控制定时器单元输出低电平。
3.如权利要求1所述的汽车电子电路的硬件看门狗电路，其特征在于：所述的看门狗使能控制电路包括一个看门狗使能控制端子，所述的看门狗使能控制端子与一个反向电压保护二极管串联后与一个第七电阻器的一端连接，所述的第七电阻器的另一端与一个第三滤波电容器的一端和一个第二下拉电阻器的一端连接，所述的第三滤波电容器的另一端和第二下拉电阻器的另一端接地，所述的清零输入电路包括一个看门狗清零输入端、一个电源信号端子和两个清零信号输入执行元件，所述的两个清零信号输入执行元件分别是一个第三三极管和一个第四三极管，所述的第四三极管的基极与一个第十二限流电阻器串联后与所述的第三三极管的集电极连接，所述的看门狗清零输入端与一个第九限流电阻器串联后与第三三极管的基极连接，所述的第九限流电阻器与第三三极管的基极之间连接有一个第十下拉电阻器，所述的第十下拉电阻器接地，第三三极管的发射极接地，所述的电源信号端子与第四三极管的发射极连接，电源信号端子与第四三极管的基极之间串联有一个第十一上拉电阻器，所述的定时器单元包括一个第二电容器、一个第四电阻器和一个第一电阻器，第四三极管的集电极与一个第六限流电阻器串联后与所述的第二电容器的一端、第四电阻器的一端和第一电阻器的一端连接，第二电容器的另一端和第四电阻器的另一端接地，所述的定时溢出输出电路包括一个定时溢出输出端子和两个定时溢出输出信号执行元件，所述的两个定时溢出输出信号执行元件分别是一个第一场效应管和一个第二场效应管，第七电阻器的另一端与一个第三限流电阻器串联后与所述的第一场效应管的栅极连接，第一场效应管的栅极与所述的第二场效应管的漏极连接，第一电阻器的另一端与第二场效应管的栅极连接，第一场效应管的源极和第二场效应管的源极接地，所述的定时溢出输出端子与一个第五限流电阻器串联后与第一场效应管的漏极连接，定时溢出输出端子与第五限流电阻器之间连接有一个第一滤波电容器的一端，所述的第一滤波电容器的另一端接地，第五限流电阻器与第一场效应管的漏极之间连接有一个上电复位延时匹配电阻器的一端。
4.如权利要求3所述的汽车电子电路的硬件看门狗电路，其特征在于：第三三极管和第四三极管均是NPN型三极管。
5.如权利要求3所述的汽车电子电路的硬件看门狗电路，其特征在于：电源信号端子与汽车电池输出端连接。
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