CN106383750B - 一种用于远程控制器的硬件看门狗电路 - Google Patents

一种用于远程控制器的硬件看门狗电路 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于远程控制器的硬件看门狗电路,包括有监测芯片U2,还包括有三极管Q1,三极管Q1的发射极与监测芯片U2上的管脚1连接,三极管Q1的集电极与控制芯片U1上的复位接口RESET连接,三极管Q1的基极通过电阻R2与控制芯片U1上的管脚PB5连接且该三极管Q1的基极还通过电阻R3与地相接;监测芯片U2的管脚4与控制芯片U1上的管脚PB7连接,其管脚5与电源VCC连接以及与电容C3连接,其管脚2接地以及与电容C3的负极连接。本发明解决了常规的看门狗电路会导致远程控制器在休眠和工作模式反复切换,以及反复重启的技术问题,提升了远程控制器工作的稳定性。

Description

一种用于远程控制器的硬件看门狗电路
技术领域
本发明涉及汽车电子电路技术领域,具体涉及一种用于远程控制器的硬件看门狗电路。
背景技术
远程控制器(俗称“汽车黑匣子”)是汽车租赁和管理的必要组件。远程控制器内的控制芯片在运行过程中易受到外部环境的干扰,造成内部程序跑飞而陷入死循环,或造成内部程序运行中断而陷入停滞状态。此时,远程控制器内的硬件看门狗由于不能获得控制芯片发送过来的“喂狗”信号,便向控制芯片发送复位信号,使远程控制器重新启动,因此保证了远程控制器工作的稳定性。
然而,远程控制器依靠蓄电池供电,当蓄电池电压过低时,远程控制器须工作在低功耗或休眠模式以延长工作时间。此时,远程控制器内的硬件看门狗由于不能获得控制芯片发送过来的“喂狗”信号,便向控制芯片发送复位信号,使远程控制器重新启动并进入工作模式;远程控制器检测到蓄电池电压过低时,会再次进入低功耗或休眠模式,如此循环往复。因此常规的看门狗电路会导致远程控制器在休眠和工作模式反复切换,以及反复重启的技术问题,造成远程控制器工作的不稳定性。同时,常规的看门狗电路不能满足进入低功耗或休眠模式的远程控制器的低功耗要求。
发明内容
本发明提供了一种用于远程控制器的硬件看门狗电路,解决常规的看门狗电路会导致远程控制器在休眠和工作模式反复切换,以及反复重启的技术问题,提升了远程控制器工作的稳定性。
本发明提供的一种用于远程控制器的硬件看门狗电路,包括有监测芯片U2,还包括有三极管Q1,三极管Q1的发射极与监测芯片U2上的管脚1连接,三极管Q1的集电极与控制芯片U1上的复位接口RESET连接,三极管Q1的基极通过电阻R2与控制芯片U1上的管脚PB5连接且该三极管Q1的基极还通过电阻R3与地相接;监测芯片U2的管脚4与控制芯片U1上的管脚PB7连接,其管脚5与电源VCC连接以及与电容C3连接,其管脚2接地以及与电容C3的负极连接。
其中,三极管Q1具有电子开关功能,当远程控制器处于休眠模式时,三极管Q1处于关断状态,能够中断监测芯片U2通过管脚1向控制芯片U1传递的复位信号,当控制芯片U1处于工作模式时,三极管Q1处于导通状态,监测芯片U2可通过三极管Q1向控制芯片U1传递复位信号。
进一步地,控制芯片U1还通过电阻R1与电源VCC连接以及通过电容C1与地相接。这样,控制芯片U1的复位接口RESET能通过电源VCC或者电容C1保持高电平状态,避免控制芯片U1遭受外部干扰而复位。
进一步地,本发明的硬件看门狗电路还包括有连接在监测芯片U2与电源VCC之间的电源控制电路,电源控制电路包括有MOS管Q2、电阻R3以及电阻R4,MOS管Q2的D极与监测芯片U2的管脚5连接,MOS管Q2的S极与电源VCC连接,MOS管Q2的G极通过电阻R3与控制芯片上的管脚PB6连接,且其S极还通过R4与控制芯片U1上的管脚PB6连接。
其中,MOS管Q2具有电子开关功能,当远程控制器处于休眠模式时,MOS管Q2处于关断状态,能够切断监测芯片U2与电源VCC之间的供电,使监测芯片U2停止工作;当控制芯片U1处于工作模式时,MOS管Q2处于导通状态,能保证电源VCC对控制芯片U1进行供电。
远程控制器是汽车租赁和管理的必要组件。当蓄电池电压过低时,远程控制器须工作在低功耗或休眠模式以延长工作时间,常规看门狗电路会导致设备在休眠和正常模式反复切换。本发明提供了一种用于远程控制器的硬件开门狗电路,该电路在看门狗芯片和控制芯片之间增加一个由三极管构成的电子开关,正常模式下电子开关导通,复位信号有效连接到控制芯片复位管脚;休眠模式下电子开关断开,本发明的工作原理如下:
当远程控制器处于工作模式时,其内控制芯片U1通过管脚PB5输出高电平,并经电阻R2、R3分压之后到达三极管Q1的基极,使三极管Q1处于导通状态; 控制芯片U1通过管脚PB7不断输出“喂狗”的信号至监测芯片U2,监测芯片U2通过管脚4检测到一次高低电平的变化即表示成功“喂狗”一次;如果监测芯片U2通过管脚4在设定的时间间隔内没有检测到一次喂狗信号,则监测芯片U2上的管脚1会输出复位信号,并通过三极管Q1传送至控制芯片U1,使控制芯片的程序运行恢复到从程序存储器的起始位置开始执行的状态;
当监测芯片U2与电源VCC之间还连接有电源控制电路时,控制芯片U1则通过管脚PB6输出低电平,并经电阻R3之后使MOS管的G极处于低电平状态,而MOS管的S极由于与电源VCC连接而一直处于高电平状态,因此MOS管由于其S极与G极之间存在电平差而处于导通状态,从而保证了对控制芯片U1的供电。
当远程控制器进入低功耗状态或休眠模式时,其内控制芯片U1的管脚PB5输出低电平,并通过电阻R2、R3分压之后到达三极管Q1的基极,使三极管Q1处于关断状态;同时,控制芯片U1不再通过管脚PB7输出“喂狗”的信号至监测芯片U2,当监测芯片U2通过管脚4在设定的时间间隔内没有检测到一次喂狗信号时,则通过监测芯片U2上的管脚1输出复位信号,由于三极管Q1处于关断状态,则中断了复位信号传输至控制芯片U1的路径,因此控制芯片U1不会复位,而远程控制器也不会被唤醒或重启,而一直处于低功耗状态或休眠模式;
当监测芯片U2与电源VCC之间还连接有电源控制电路时,控制芯片U1则通过管脚PB6输出高电平,并经电阻R3之后使MOS管的G极处于高电平状态,而MOS管的S极由于与电源VCC连接而一直处于高电平状态,因此MOS管由于其S极与G极之间不存在电平差而处于关断状态,从而切断了监测芯片U2与电源VCC之间的供电电路,监测芯片U2停止工作,当控制芯片U1不再通过管脚PB7输出“喂狗”的信号至监测芯片U2,由于监测芯片U2停止工作,因此控制芯片U1也不会接收到来自于监测芯片U2的复位信号,控制芯片U1不会复位,而远程控制器也不会被唤醒或重启,而一直处于低功耗状态或休眠模式。
本发明产生的有益效果:
1、采用本发明的技术方案,由于控制芯片U1的复位接口RESET与监测芯片U2的管脚1之间连接有三极管Q1,三极管Q1具有电子开关功能,处于关断状态的三极管Q1能够中断来自于监测芯片U2的复位信号,防止其进一步传送至控制芯片U1而使远程控制器被唤醒或重启,保证了远程控制器一直处于低功耗状态或休眠模式;因此,相对于现有技术,本发明解决了常规硬件看门狗电路导致的远程控制器在休眠和工作模式反复切换,以及反复重启的技术问题,提升了远程控制器工作的稳定性;
2、采用本发明的技术方案,由于监测芯片U2与电源VCC之间还连接有电源控制电路,电源控制电路中的MOS管具有电子开关功能,处于关断状态的MOS管能够切断监测芯片U2与电源VCC之间的供电,从而使监测芯片U2停止工作,因此控制芯片U1也不会接收到来自于监测芯片U2的复位信号,控制芯片U1不会复位,远程控制器被唤醒或重启,保证了远程控制器一直处于低功耗状态或休眠模式;因此,相对于现有技术,本发明解决了常规硬件看门狗电路导致的远程控制器在休眠和工作模式反复切换,以及反复重启的技术问题,提升了远程控制器工作的稳定性;同时,进一步降低整个系统的功耗,延长车载蓄电池的使用时间和寿命;
3、本发明所述的硬件看门狗电路,其体积较小,结构更为简单,成本低,工作更加稳定,可满足远程控制器高可靠性和低功耗工作的应用需求,应用该电路的远程控制器已批量装配新能源物流车300余台。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明实施例一所述的用于远程控制器的硬件看门狗电路的结构示意图;
图2是本发明实施例二所述的用于远程控制器的硬件看门狗电路的结构示意图;
图3是本发明实施例三所述的用于远程控制器的硬件看门狗电路的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例一
参照图1,一种用于远程控制器的硬件看门狗电路,包括有监测芯片U2和三极管Q1,三极管Q1的发射极与监测芯片U2上的管脚1连接,三极管Q1的集电极与控制芯片U1上的复位接口RESET连接,三极管Q1的基极通过电阻R2与控制芯片U1上的管脚PB5连接且该三极管Q1的基极还通过电阻R3与地相接;监测芯片U2的管脚4与控制芯片U1上的管脚PB7连接,其管脚5与电源VCC连接以及与电容C3连接,其管脚2接地以及与电容C3的负极连接。控制芯片U1还通过电阻R1与电源VCC连接以及通过电容C1与地相接。
当远程控制器处于工作模式时,其内控制芯片U1通过管脚PB5输出高电平,并经电阻R2、R3分压之后到达三极管Q1的基极,使三极管Q1处于导通状态,控制芯片U1通过管脚PB7不断输出“喂狗”的信号至监测芯片U2,监测芯片U2通过管脚4检测到一次高低电平的变化即表示成功“喂狗”一次。
当远程控制器内的控制芯片在运行过程中受到外部环境的干扰,造成内部程序跑飞而陷入死循环,或造成内部程序运行中断而陷入停滞状态,或者远程控制器接收了远程服务器的升级程序后需要进行系统升级时,控制芯片U1不会通过管脚PB7输出喂狗的信号至监测芯片U2;如果监测芯片U2通过管脚4在1.6ms的时间间隔内没有检测到一次喂狗信号,则监测芯片U2的管脚1输出低电平(即复位信号),且该低电平维持200ms,并通过三极管Q1传送至控制芯片U1,使控制芯片的程序运行恢复到从程序存储器的起始位置开始执行的状态。
当远程控制器检测到蓄电池的电压过低时,为了延长工作时间,便进入低功耗状态或休眠模式,此时,远程控制器内的控制芯片U1的管脚PB5输出低电平,并通过电阻R2、R3分压之后到达三极管Q1的基极,使三极管Q1处于关断状态;同时,控制芯片U1不再通过管脚PB7输出“喂狗”的信号至监测芯片U2,当监测芯片U2通过管脚4在1.6ms的时间间隔内没有检测到一次喂狗信号时,则监测芯片U2上的管脚1会输出低电平(即复位信号),由于三极管Q1处于关断状态,则中断了复位信号传输至控制芯片U1的路径,因此控制芯片U1不会复位以及重启,从而保证远程控制器不会被唤醒或重启,而一直处于低功耗状态或休眠模式,因此解决了常规硬件看门狗电路导致的远程控制器在休眠和工作模式反复切换,以及反复重启的技术问题,提升了远程控制器工作的稳定性。
实施例二
参照图2,一种用于远程控制器的硬件看门狗电路,包括有监测芯片U2,监测芯片U2上的管脚1与控制芯片U1上的复位接口RESET连接,监测芯片U2上的管脚4与控制芯片U1上的管脚PB7连接,其管脚5与电容C3连接,其管脚2接地以及与电容C3的负极连接。控制芯片U1的复位接口RESET还通过电阻R1与电源VCC连接以及通过电容C1与地相接。
监测芯片U2还通过电源控制电路与电源VCC连接,该电源控制电路包括有MOS管Q2、电阻R3以及电阻R4,MOS管Q2的D极与监测芯片U2的管脚5连接,MOS管Q2的S极与电源VCC连接,MOS管Q2的G极通过电阻R3与控制芯片上的管脚PB6连接,且其S极还通过R4与控制芯片U1上的管脚PB6连接。
当远程控制器处于工作模式时,其内控制芯片U1则通过管脚PB6输出低电平,并经电阻R3之后使MOS管的G极处于低电平状态,而MOS管的S极由于与电源VCC连接而一直处于高电平状态,因此MOS管由于其S极与G极之间存在电平差而处于导通状态,从而保证了对控制芯片U1的供电。
当远程控制器进入低功耗状态或休眠模式时,其内控制芯片U1则通过管脚PB6输出高电平,并经电阻R3之后使MOS管的G极处于高电平状态,而MOS管的S极由于与电源VCC连接而一直处于高电平状态,因此MOS管由于其S极与G极之间不存在电平差而处于关断状态,从而切断了监测芯片U2与电源VCC之间的供电电路,监测芯片U2停止工作,当控制芯片U1不再通过管脚PB7输出“喂狗”的信号至监测芯片U2,由于监测芯片U2停止工作,因此控制芯片U1也不会接收到来自于监测芯片U2的复位信号,控制芯片U1不会复位,而远程控制器也不会被唤醒或重启,而一直处于低功耗状态或休眠模式。相对于实施例一,由于实施例二中的监测芯片的停止运行,则进一步降低整个远程控制器的功耗,延长车载蓄电池的使用寿命和时间。
实施例三
参照图3,一种用于远程控制器的硬件看门狗电路,包括有监测芯片U2和三极管Q1,三极管Q1的发射极与监测芯片U2上的管脚1连接,三极管Q1的集电极与控制芯片U1上的复位接口RESET连接,三极管Q1的基极通过电阻R2与控制芯片U1上的管脚PB5连接且该三极管Q1的基极还通过电阻R3与地相接;监测芯片U2的管脚4与控制芯片U1上的管脚PB7连接,其管脚5与电源VCC连接以及与电容C3连接,其管脚2接地以及与电容C3的负极连接。控制芯片U1还通过电阻R1与电源VCC连接以及通过电容C1与地相接。
本发明的硬件看门狗电路还包括有连接在监测芯片U2与电源VCC之间的电源控制电路,电源控制电路包括有MOS管Q2、电阻R3以及电阻R4,MOS管Q2的D极与监测芯片U2的管脚5连接,MOS管Q2的S极与电源VCC连接,MOS管Q2的G极通过电阻R3与控制芯片上的管脚PB6连接,且其S极还通过R4与控制芯片U1上的管脚PB6连接。
当远程控制器处于工作模式时,其内控制芯片U1通过管脚PB5输出高电平,并经电阻R2、R3分压之后到达三极管Q1的基极,使三极管Q1处于导通状态,控制芯片U1通过管脚PB7不断输出“喂狗”的信号至监测芯片U2,监测芯片U2通过管脚4检测到一次高低电平的变化即表示成功“喂狗”一次。控制芯片U1则通过管脚PB6输出低电平,并经电阻R3之后使MOS管的G极处于低电平状态,而MOS管的S极由于与电源VCC连接而一直处于高电平状态,因此MOS管由于其S极与G极之间存在电平差而处于导通状态,从而保证了对控制芯片U1的供电。
当远程控制器内的控制芯片在运行过程中受到外部环境的干扰,造成内部程序跑飞而陷入死循环,或造成内部程序运行中断而陷入停滞状态,或者远程控制器接收了远程服务器的升级程序后需要进行系统升级时,控制芯片U1不会通过管脚PB7输出喂狗的信号至监测芯片U2;如果监测芯片U2通过管脚4在1.6ms的时间间隔内没有检测到一次喂狗信号,则监测芯片U2的管脚1输出低电平(即复位信号),且该低电平维持200ms,并通过三极管Q1传送至控制芯片U1,使控制芯片的程序运行恢复到从程序存储器的起始位置开始执行的状态。
当远程控制器检测到蓄电池的电压过低时,为了延长工作时间,便进入低功耗状态或休眠模式。为了确保远程控制器不会被唤醒或重启,而一直处于低功耗状态或休眠模式,远程控制器可以采用以下两种工作方式之一或同时采用以下两种工作方式。
工作方式一
远程控制器内控制芯片U1则通过管脚PB6输出高电平,并经电阻R3之后使MOS管的G极处于高电平状态,而MOS管的S极由于与电源VCC连接而一直处于高电平状态,因此MOS管由于其S极与G极之间不存在电平差而处于关断状态,从而切断了监测芯片U2与电源VCC之间的供电电路,监测芯片U2停止工作,当控制芯片U1不再通过管脚PB7输出“喂狗”的信号至监测芯片U2,由于监测芯片U2停止工作,因此控制芯片U1也不会接收到来自于监测芯片U2的复位信号,控制芯片U1不会复位,而远程控制器也不会被唤醒或重启,而一直处于低功耗状态或休眠模式。
工作方式二
远程控制器内的控制芯片U1的管脚PB5输出低电平,并通过电阻R2、R3分压之后到达三极管Q1的基极,使三极管Q1处于关断状态;同时,控制芯片U1不再通过管脚PB7输出“喂狗”的信号至监测芯片U2,当监测芯片U2通过管脚4在1.6ms的时间间隔内没有检测到一次喂狗信号时,则监测芯片U2上的管脚1会输出低电平(即复位信号),由于三极管Q1处于关断状态,则中断了复位信号传输至控制芯片U1的路径,因此控制芯片U1不会复位以及重启,从而保证远程控制器不会被唤醒或重启,而一直处于低功耗状态或休眠模式,因此解决了常规硬件看门狗电路导致的远程控制器在休眠和工作模式反复切换,以及反复重启的技术问题,提升了远程控制器工作的稳定性。
实施例三中,只要MOS管Q2和三极管Q1其中之一能够正常工作,进入低功耗状态或休眠模式的远程控制器就不会被唤醒或重启,而一直处于低功耗状态或休眠模式,相对于实施例一或实施例二,实施例三能够避免MOS管Q2或三极管Q1单方面由于老化或其他原因坏掉而不能正常工作时,进入低功耗状态或休眠模式的远程控制器被唤醒和重启的问题,因此远程控制器工作更加稳定和可靠性更高;同时,相对于实施例一和实施例二,实施例三不但解决了常规的看门狗电路会导致远程控制器在休眠和工作模式反复切换,以及反复重启的技术问题,而且,进一步降低整个远程控制器的功耗,延长车载蓄电池的使用寿命和时间,满足了远程控制器高低功耗工作的应用需求。

Claims (2)

1.一种用于远程控制器的硬件看门狗电路,包括有监测芯片U2,其特征在于,还包括有三极管Q1,三极管Q1的发射极与监测芯片U2上的管脚1连接,三极管Q1的集电极与控制芯片U1上的复位接口RESET连接,三极管Q1的基极通过电阻R2与控制芯片U1上的管脚PB5连接且该三极管Q1的基极还通过电阻R3与地相接;监测芯片U2的管脚4与控制芯片U1上的管脚PB7连接,其管脚5与电源VCC连接以及与电容C3连接,其管脚2接地以及与电容C3的负极连接;
还包括有连接在监测芯片U2与电源VCC之间的电源控制电路,所述电源控制电路包括有MOS管Q2、电阻R3以及电阻R4,所述MOS管Q2的D极与监测芯片U2的管脚5连接,所述MOS管Q2的S极与电源VCC连接,所述MOS管Q2的G极通过电阻R3与控制芯片上的管脚PB6连接,且其S极还通过R4与控制芯片上的管脚PB6连接。
2.如权利要求1所述的用于远程控制器的硬件看门狗电路,其特征在于,控制芯片U1还通过电阻R1与电源VCC连接以及通过电容C1与地相接。
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