CN104333359A - 适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路，包括微处理器、内部电池、复位芯片、外部充电接口、外部按键、存储器和MOS管，内部电池通过MOS管为系统供电，复位芯片通过外部充电接口供电，当外部充电接口断电时，外部按键触发后发出的按键信号发送至微处理器并用于控制系统正常操作，当外部充电接口供电时，外部按键的特定输入发出的按键信号发送至微处理器及复位芯片，复位芯片接收到按键信号并发出高电平脉冲信号给MOS管，使其断开并停止供电；当外部充电接口供电，且外部按键被触发至不少于第一设定时间时，微处理器控制存储器存储重启前的数据。本发明实现了单按键强制断电复位功能，复位稳定性好，且具有误触发复位功能。

Description

适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路

技术领域

本发明涉及一种可穿戴式多参数健康指标采集医疗器械的内部电路，具体涉及一种戴在手腕上用于采集多参数健康指标智能手环的内部电路，尤其涉及一种针对智能手环上的微处理系统的重启保护电路，属于医疗电子技术领域。

背景技术

随着人们对健康的重视程度越来越高，智能手环作为一种可穿戴式医疗器械，由于其能采集人体多参数健康指标，且其监测方便，功能多样，已得到了越来越广泛的应用，智能手环由于要实现其采集、运算和管理等诸多功能，故均配备有微处理器和其他电子元器件，但智能手环主要在测量的时候才主动激活各相关元器件工作，故大多数非测量的时候各相关元器件均处于待机状态，长期待机的微处理器系统由于多种原因，有可能进入无法工作的状态，从系统的角度，需要检测这样的状态，同时做出相应的响应，让系统从不正常状态中恢复。一般微处理系统采用的处理方式为：1)、单片机内部复位：由内部自带的看门狗电路复位微处理器系统，当出现单片机硬件错误或程序挂起时，复位单片机程序；2)、外部复位电路：由独立的外部复位电路芯片或监控MCU对系统复位，系统提供喂狗电路信号，当信号出现长时间停止时，复位芯片或监控MCU发出系统复位信号；3)、断电复位：通过外置开关切断系统电源，再重新上电，系统重新工作。

针对复杂的环境和可穿戴医疗器械这一特殊的应用，上述几种复位机制都有其弊端：1)、单片机内部复位：复位电路属于单片机芯片的一部分，如果芯片本身电路出现问题，比如部分电压处于欠压状态，则复位无法进行；2)、外部复位电路：可靠性相对提高，但对于部分场景，比如强静电干扰，电压冲击，外部复位芯片也可能处于“死机”状态，这种情况在实际处理中时有发生；3)、断电复位：对于普通电子设备，这种方式是可行的，但对于微型化的可穿戴医疗器械，主电源为内部电池，难以从外部直接对其断电。同时，可穿戴设备通常采用一体化的外形和紧凑型的外观，无法提供单独的复位按键或复位孔。

同时，对于目前常见的上述复位技术，都存在一个共同的问题，就是误触发复位时，对系统没有保护功能，系统不能从误触发的复位中恢复复位前的工作和数据状态。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提出一种适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路，它包括微处理器、内部电池、复位芯片、外部充电接口、外部按键、存储器和MOSFET管，内部电池通过MOSFET管为系统供电，复位芯片通过外部充电接口供电，当外部充电接口断电时，外部按键触发后发出的按键信号发送至微处理器并用于控制系统正常操作，当外部充电接口供电时，外部按键触发后发出的按键信号发送至微处理器和复位芯片，复位芯片接收到按键信号并发出高电平脉冲信号给MOSFET管，使其断开并停止供电；当外部充电接口供电，且外部按键被触发至不少于第一设定时间时，微处理器控制存储器存储重启前的数据。本发明实现了单按键强制断电复位功能，其复位稳定性好，且具有误触发复位功能。

本发明解决其技术问题，所采用的技术方案是：一种适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路，包括微处理器、内部电池和复位芯片，其还包括外部充电接口、外部按键、存储器和MOSFET管，所述内部电池通过所述MOSFET管为系统供电，所述复位芯片通过所述外部充电接口供电，当所述外部充电接口断电时，所述外部按键触发后发出的按键信号发送至所述微处理器并用于控制系统正常操作，当所述外部充电接口供电时，所述外部按键触发后发出的按键信号发送至微处理器和所述复位芯片，所述复位芯片用于接收所述按键信号，并发出高电平脉冲信号给MOSFET管，所述MOSFET管接收到所述高电平脉冲信号后断开，并停止供电，以及当所述外部充电接口供电，且所述外部按键被触发至不少于第一设定时间时，所述微处理器控制所述存储器存储重启前的数据。

进一步地，所述微处理器内部设有ADC采集电路，所述ADC采集电路用于采集电压信号，所述微处理器根据采集到的电压信号来识别所述外部充电接口是否接有外部电源。

进一步地，所述微处理器还通过所述ADC采集电路采集到的电压信号，判定外部按键触发时间是否超过所述第一设定时间，若超过，则所述微处理器控制所述存储器存储重启前的数据。

进一步地，当所述微处理器检测到外部充电接口接入外部电源且所述外部按键被触发超过所述第一设定时间，所述微处理器把重启前的数据设置保护处理标志位，并写入所述存储器中。

进一步地，当所述外部充电接口供电且所述外部按键触发超过第二设定时间时，所述复位芯片发出一个所述高电平脉冲信号，所述高电平脉冲信号的脉冲宽度大于400ms，所述MOSFET管接收到所述高电平脉冲信号后断开，并停止供电400ms。

上述适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路，所述第一设定时间为5s。

上述适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路，所述第二设定时间为7s。

上述适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路，所述MOSFET管为P沟道MOSFET管。

本发明的有益效果在于：1、当外部充电接口没有接入外部电源时，复位芯片没有任何输出，MOSFET管正常导通，为系统供电；外部按键发出的按键信号正常输入微处理器，并用于控制系统正常操作；2.当外部充电接口接入外部电源时，复位芯片开始工作，在复位芯片发出高电平脉冲后，MOSFET管断开，系统断电重启，断电复位方式稳定性好，可靠性高。并且当外部按键被触发至不少于第一设定时间时，微处理器控制存储器存储重启前的数据，保证了系统重启后能直接进入复位前的状态，有效实现了系统的误触发复位机制，方便使用者的操作。3.微处理器把重启前的数据设置保护处理标志位，并写入存储器中。微处理器在系统重启后能迅速找到重启前数据储存的位置，速度快，效率高。当外部充电接口供电且外部按键触发超过第二设定时间时，复位芯片发出一个高电平脉冲信号，高电平脉冲信号的脉冲宽度大于400ms，MOSFET管接收到高电平脉冲信号后断开，并停止供电400ms，高电平脉冲信号宽度大于400ms是为了防止信号的衰减而引起的操作无效。第一设定时间为5s和第二设定时间为7s，保证了系统有2s的间隔时间，一部分用于预留存储数据时间，一部分用于判断是否为误操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路的框架图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1所示，本发明提出的适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路，包括微处理器1、内部电池2和复位芯片3，其还包括外部充电接口4、外部按键5、存储器6和MOSFET管7，内部电池2通过MOSFET管7为系统供电，复位芯片3通过外部充电接口4供电，当外部充电接口4断电时，外部按键5触发后发出的按键信号发送至微处理器1并用于控制系统正常操作，当外部充电接口4供电时，外部按键5触发后发出的按键信号发送至微处理器1和复位芯片3，复位芯片3用于接收到按键信号，并发出高电平脉冲信号，MOSFET管7接收到高电平脉冲信号后断开，并停止供电，以及当外部充电接口4供电，且外部按键5被触发至不少于第一设定时间时，微处理器1控制存储器6存储重启前的数据，其中，第一设定时间为5s。MOSFET管7优选为P沟道MOSFET管。

本发明中，当外部充电接口4供电且外部按键触发超过第二设定时间时(外部按键触发时间主要通过复位芯片3进行检测)，复位芯片3发出一个高电平脉冲信号，为了防止信号的衰减而引起的操作无效，高电平脉冲信号的脉冲宽度大于400ms，MOSFET管7接收到高电平脉冲信号后断开，并停止供电400ms。其中，第二设定时间优选为7s。第二设定时间与第一设定时间具有时间差，其目的在于，保证了系统有2s的间隔时间，一部分用于预留存储数据时间，一部分用于判断是否为误操作。

微处理器1内部设有ADC采集电路，ADC采集电路用于采集电压信号，微处理器1根据采集到的电压信号来识别外部充电接口4是否接有外部电源。微处理器1还通过所述ADC采集电路采集到的电压信号，判定外部按键5触发时间是否超过所述第一设定时间，若超过，则所述微处理器1控制所述存储器6存储重启前的数据。当微处理器1检测到外部充电接口4接入外部电源且所述外部按键5被触发超过所述第一设定时间，微处理器1把重启前的数据设置保护处理标志位，并写入存储器6中。通过设置保护处理标志位，微处理器1在系统重启后能迅速找到重启前数据储存的位置，速度快，效率高。

下面针对适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路的工作过程来对本发明作进一步介绍：

1)、当外部充电接口4没有接入外部电源时，复位芯片3没有任何输出，P沟道MOSFET管7正常导通，为系统供电；外部按键5的按键信号正常输入至微处理器1，外部按键5只用于控制系统正常操作；

2)、当外部充电接口4接入外部电源时，复位芯片3开始工作，同时，微处理器1通过内部ADC采集电路识别到有外部电源接入；

3)、长按外部按键(超过7s)，复位芯片3输出一个高电平脉冲(该高电平脉冲持续时间大于400ms)，此时，系统断电400ms，然后重新上电复位；

4)、当微处理器检测到外部充电接口4接入外部电源时，同时按键被按下超过5s时，微处理器1把所有当前需要保存的数据写入存储器6中，具体的，可设置“保护处理标志位”并标记为数字1，同时将该“保护处理标志位”写入存储器6特定位置处；

5)、系统经过重启复位后，程序加载过程中，检测存储器6特定位置的“保护处理标志位”是否为数字1；不满足时，正常启动系统；满足时，从存储器6一次读出所有保存的上次复位之前的数据，然后系统直接进入复位前状态。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路，包括微处理器(1)、内部电池(2)和复位芯片(3)，其特征在于：还包括外部充电接口(4)、外部按键(5)、存储器(6)和MOSFET管(7)，所述内部电池(2)通过所述MOSFET管(7)为系统供电，所述复位芯片(3)通过外部充电接口(4)供电，当外部充电接口(4)断电时，外部按键(5)触发后发出的按键信号发送至微处理器(1)并用于控制系统正常操作，当所述外部充电接口(4)供电时，外部按键(5)触发后发出的按键信号发送至微处理器(1)和复位芯片(3)，复位芯片(3)用于接收所述按键信号，并发出高电平脉冲信号给MOSFET管(7)，MOSFET管(7)接收到所述高电平脉冲信号后断开，并停止供电，以及当外部充电接口(4)供电，且外部按键(5)被触发至不少于第一设定时间时，所述微处理器(1)控制存储器(6)存储重启前的数据。

2.如权利要求1所述的适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路，其特征在于：所述微处理器(1)内部设有ADC采集电路，所述ADC采集电路用于采集电压信号，微处理器(1)根据采集到的电压信号来识别外部充电接口(4)是否接有外部电源。

3.如权利要求2所述的适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路，其特征在于：所述微处理器(1)还通过所述ADC采集电路采集到的电压信号，判定外部按键(5)触发时间是否超过所述第一设定时间，若超过，则微处理器(1)控制存储器(6)存储重启前的数据。

4.如权利要求3所述的适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路，其特征在于：当微处理器(1)检测到外部充电接口(4)接入外部电源且所述外部按键(5)被触发超过所述第一设定时间，微处理器(1)把重启前的数据设置为保护处理标志位，并写入所述存储器(6)中。

5.如权利要求1所述的适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路，其特征在于：当外部充电接口(4)供电且外部按键(5)触发超过第二设定时间时，复位芯片(3)发出一个高电平脉冲信号，所述高电平脉冲信号的脉冲宽度大于400ms，MOSFET管(7)接收到所述高电平脉冲信号后断开，并停止供电400ms。

6.如权利要求1或4所述的适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路，其特征在于：所述第一设定时间为5s。

7.如权利要求5所述的适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路，其特征在于：所述第二设定时间为7s。

8.如权利要求1所述的适用于智能手环的微处理系统多条件重启保护电路，其特征在于：所述MOSFET管(7)为P沟道MOSFET管。