CN106468749A - 一种具有自诊断功能的电路、自诊断方法和家用烹饪电器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有自诊断功能的电路、自诊断方法及家用烹饪电器。所述电路包括单片机、所述单片机的P1.0引脚与P1.1引脚、P1.2引脚与P1.3引脚、P1.4引脚与P1.5引脚之间均通过各自的检测电路连接，P2.0引脚、P2.1引脚分别通过各自的检测电路经分压电路连接到电源电路。本发明所述电路结构简单，成本低，易于检测，在电路上电复位后，通过引脚输出简单的高低电平，对芯片的每个IO口进行检测，防止芯片引脚外围出现开路、短路导致控制失效，且可检测芯片功能口输入输出是否正确，同时P2.0引脚和P2.1引脚同时检测以防止单片机异常引起的误判断带来的误动作。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种具有自诊断功能的电路及电路的自诊断方法和家用烹饪电器。
背景技术
单片机，全称单片微型计算机(英语：Single-Chip Microcomputer)，又称微控制器(Microcontroller)，是把中央处理器、存储器、定时/计数器(Timer/Counter)、各种输入输出接口等都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。
目前家用烹饪电器行业内采用单片机控制电路不对单片机引脚功能是否失效进行检测，也不会对芯片引脚是否开路或短路进行检测，导致电路板控制失效。常规控制板方案芯片上电复位后直接运行主程序，不对芯片IO口是否正常进行检测，往往出现芯片引脚开短路和失效状态，导致产品失效且无故障提醒。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种具有自诊断功能的电路及电路的自诊断方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种具有自诊断功能的电路，包括单片机、第一检测电路、第二检测电路、信号转换电路、第三检测电路、第四检测电路、第五检测电路、第六检测电路、分压电路和电源电路；
所述单片机的P1.0引脚通过第一检测电路连接P1.1引脚，所述单片机的P1.2引脚通过第二检测电路连接P1.3引脚，外部输入通过信号转换电路 和第三检测电路连接单片机的P1.4引脚，同时P1.4引脚通过第四检测电路连接P1.5引脚，P2.0引脚通过第五检测电路经分压电路连接到电源电路，P2.1引脚通过第六检测电路经分压电路连接到电源电路。
本发明的有益效果是：本发明所述电路结构简单，成本低，易于检测，在电路上电复位后，通过引脚输出简单的高低电平，对芯片的每个IO口进行检测，防止芯片引脚外围出现开路、短路导致控制失效，且可检测芯片功能口输入输出是否正确，同时P2.0引脚和P2.1引脚同时检测以防止单片机异常引起的误判断带来的误动作。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，上述技术方案还包括第一驱动电路和第一负载，所述单片机的P1.0引脚通过第一驱动电路连接第一负载，所述第一驱动电路采用电阻R1。
进一步，上述技术方案还包括第二驱动电路和第二负载，所述单片机的P1.2引脚通过第二驱动电路连接第二负载，所述第二驱动电路采用三极管，所述三极管的基极连接P1.2引脚，同时通过第二检测电路连接P1.3引脚，所述三极管集电极接第二负载，所述三极管发射极接地。
进一步，所述第一检测电路采用电阻R2，第二检测电路采用电阻R3，第三检测电路采用电阻R4，第四检测电路采用电阻R5、第五检测电路采用电阻R6，第六检测电路采用电阻R7，且电阻R2ˉR7的阻值根据需要设定。
进一步，所述分压电路包括电阻R8和电阻R9，所述电路R8和电阻R9串联在单片机的VCC引脚和VSS引脚之间，且单片机的VCC引脚接电源电路的VCC端，单片机的VSS引脚接电源电路的VSS端。
一种电路的自诊断方法，包括如下步骤：
控制单片机的P1.0引脚分别输出高电平和低电平，通过第一检测电路进入P1.1引脚，P1.1作为输入口检测输入电平是否与P1.0引脚的输出电平一致，如果一致，表明P1.0引脚正常，如果不一致，表明P1.0引脚不正常；
控制单片机的P1.2引脚分别输出高电平和低电平，通过第二检测电路进入P1.3引脚，P1.3引脚作为输入口检测输入电平是否与P1.2引脚的输出电平一致，如果一致，表明P1.2引脚正常，如果不一致，表明P1.2引脚不正常；
控制单片机的P1.5引脚分别输出高电平和低电平，通过第四检测电路进入P1.4引脚，P1.4引脚作为输入口检测输入电平是否与P1.5引脚的输出电平一致，如果一致，表明P1.5引脚正常，如果不一致，表明P1.5引脚不正常；
检测单片机VCC引脚及AD电路是否正常，电压电路的VCC端通过电阻R8和电阻R9分压后进入P2.0引脚和P2.1引脚进行电压AD值计算，以判断VCC电压值是否符合VCC偏差设定要求，并确定单片机是否正常工作。
本发明的有益效果是：结合所述电路，通过输出简单的高低电平，即可有效检测各引脚功能是否失效，各引脚是否开路或短路；同时P2.0引脚和P2.1引脚同时检测以防止单片机异常引起的误判断带来的误动作。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，检测P1.0引脚是否正常时，控制P1.2引脚输出电平与P1.0引脚输出电平相反，P1.0引脚通过第一驱动电路连接第一负载，P1.0引脚正常时，通过第一驱动电路驱动第一负载。
采用上述进一步方案的有益效果是：控制P1.2引脚输出电平与P1.0引脚输出电平相反，可以有效防止P1.1引脚和P1.2引脚短路引起误判，判断P1.0引脚正常时，才通过第一驱动电路驱动第一负载，防止引脚不正常时驱动负载，给负载造成损害。
进一步，检测P1.2引脚是否正常时，控制P1.0引脚输出电平和P1.2引脚输出电平相反，P1.2引脚通过第二驱动电路连接第二负载，P1.2引脚正常时，通过第二驱动电路驱动第二负载。
采用上述进一步方案的有益效果是：控制P1.1引脚输出电平和P1.4引脚输出电平均与P1.2引脚输出电平相反，可以有效防止P1.1引脚和P1.2引脚短路以及P1.3引脚和P1.4引脚短路引起误判，判断P1.2引脚正常后，才通过第二驱动电路驱动第二负载，防止引脚不正常时驱动负载，给负载造成损害。
进一步，在检测P1.5引脚的同时，P1.4引脚通过捕捉高电平/低电平时间或上升沿/下降沿时间以判断P1.4引脚是否正常。
进一步，检测P1.4引脚正常后，将P1.4设置为特殊功能口作为输入，以检测外部输入信号和信号转换电路的功能特性。
一种家用烹饪电器，包括上述技术方案所述具有自诊断功能的电路。
附图说明
图1为本发明所述实施例1结构示意图；
图2为本发明所述实施例2结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、单片机，2、第一检测电路，3、第二检测电路，4、信号转换电路，5、第三检测电路，6、第四检测电路，7、第五检测电路，8、第六检测电路，9、分压电路，10、电源电路，11、第一驱动电路，12、第一负载，13、第二驱动电路，14、第二负载。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连 接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1，如图1所示，一种具有自诊断功能的电路，包括单片机1、第一检测电路2、第二检测电路3、信号转换电路4、第三检测电路5、第四检测电路6、第五检测电路7、第六检测电路8、分压电路9和电源电路10；所述单片机1的P1.0引脚通过第一检测电路2连接P1.1引脚，所述单片机1的P1.2引脚通过第二检测电路3连接P1.3引脚，外部输入通过信号转换电路4和第三检测电路5连接单片机1的P1.4引脚，同时P1.4引脚通过第四检测电路6连接P1.5引脚，P2.0引脚通过第五检测电路7经分压电路9连接到电源电路10，P2.1引脚通过第六检测电路8经分压电路9连接到电源电路10。
具体地，上述技术方案还包括第一驱动电路11和第一负载12，所述单片机1的P1.0引脚通过第一驱动电路11连接第一负载12，所述第一驱动电路11采用电阻R1。
上述技术方案还包括第二驱动电路13和第二负载14，所述单片机1的P1.2引脚通过第二驱动电路13连接第二负载14，所述第二驱动电路13采用三极管，所述三极管的基极连接P1.2引脚，同时通过第二检测电路3连接P1.3引脚，所述三极管集电极接第二负载14，所述三极管发射极接地。
实施例2，如图2所示，在实施例1的基础上，所述第一检测电路2采用电阻R2，第二检测电路3采用电阻R3，第三检测电路4采用电阻R4，第四检测电路5采用电阻R5、第五检测电路6采用电阻R6，第六检测电路7采用电阻R7，且电阻R2ˉR7的阻值根据需要设定。所述电阻R4、R6和R7起到限流和去干扰作用。
所述分压电路9包括电阻R8和电阻R9，所述电路R8和电阻R9串联在单片机的VCC引脚和VSS引脚之间，且单片机的VCC引脚接电源电路的VCC端，单片机的VSS引脚接电源电路的VSS端。
一种电路的自诊断方法，包括如下步骤：
控制单片机的P1.0引脚分别输出高电平和低电平，通过第一检测电路进入P1.1引脚，P1.1作为输入口检测输入电平是否与P1.0引脚的输出电平一致，如果一致，表明P1.0引脚正常，如果不一致，表明P1.0引脚不正常；
控制单片机的P1.2引脚分别输出高电平和低电平，通过第二检测电路进入P1.3引脚，P1.3引脚作为输入口检测输入电平是否与P1.2引脚的输出电平一致，如果一致，表明P1.2引脚正常，如果不一致，表明P1.2引脚不正常；
控制单片机的P1.5引脚分别输出高电平和低电平，通过第四检测电路进入P1.4引脚，P1.4引脚作为输入口检测输入电平是否与P1.5引脚的输出电平一致，如果一致，表明P1.5引脚正常，如果不一致，表明P1.5引脚不正常；
检测单片机VCC引脚及AD电路是否正常，电压电路的VCC端通过电阻R8和电阻R9分压后进入P2.0引脚和P2.1引脚进行电压AD值计算，以判断VCC电压值是否符合VCC偏差设定要求，并确定单片机是否正常工作。
本发明结合所述电路，通过输出简单的高低电平，即可有效检测各引脚功能是否失效，各引脚是否开路或短路；同时P2.0引脚和P2.1引脚同时检测以防止单片机异常引起的误判断带来的误动作。
具体地，检测P1.0引脚是否正常时，控制P1.2引脚输出电平与P1.0引脚输出电平相反，P1.0引脚通过第一驱动电路连接第一负载，P1.0引脚正常时，通过第一驱动电路驱动第一负载。控制P1.2引脚输出电平与P1.0引脚输出电平相反，可以有效防止P1.1引脚和P1.2引脚短路引起误判，判 断P1.0引脚正常时，才通过第一驱动电路驱动第一负载，防止引脚不正常时驱动负载，给负载造成损害。
检测P1.2引脚是否正常时，控制P1.0引脚输出电平和P1.2引脚输出电平相反，P1.2引脚通过第二驱动电路连接第二负载，P1.2引脚正常时，通过第二驱动电路驱动第二负载。控制P1.1引脚输出电平和P1.4引脚输出电平均与P1.2引脚输出电平相反，可以有效防止P1.1引脚和P1.2引脚短路以及P1.3引脚和P1.4引脚短路引起误判，判断P1.2引脚正常后，才通过第二驱动电路驱动第二负载，防止引脚不正常时驱动负载，给负载造成损害。
在检测P1.5引脚的同时，P1.4引脚通过捕捉高电平/低电平时间或上升沿/下降沿时间以判断P1.4引脚是否正常。
检测P1.4引脚正常后，将P1.4设置为特殊功能口作为输入，以检测外部输入信号和信号转换电路的功能特性。
本发明还可以将检测端口集成到芯片内部，以减少外围芯片IO资源。
本发明还提供一种家用烹饪电器，包括上述技术方案所述具有自诊断功能的电路。所述家用烹饪电器可以为电饭煲、电压力锅和电磁炉等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明 的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种具有自诊断功能的电路，其特征在于，包括单片机(1)、第一检测电路(2)、第二检测电路(3)、信号转换电路(4)、第三检测电路(5)、第四检测电路(6)、第五检测电路(7)、第六检测电路(8)、分压电路(9)和电源电路(10)；
所述单片机(1)的P1.0引脚通过第一检测电路(2)连接P1.1引脚，所述单片机(1)的P1.2引脚通过第二检测电路(3)连接P1.3引脚，外部输入通过信号转换电路(4)和第三检测电路(5)连接单片机的P1.4引脚，同时P1.4引脚通过第四检测电路(6)连接P1.5引脚，P2.0引脚通过第五检测电路(7)经分压电路(9)连接到电源电路(10)，P2.1引脚通过第六检测电路(8)经分压电路(9)连接到电源电路(10)。
2.根据权利要求1所述一种具有自诊断功能的电路，其特征在于，还包括第一驱动电路(11)和第一负载(12)，所述单片机(1)的P1.0引脚通过第一驱动电路(11)连接第一负载(12)，所述第一驱动电路(11)采用电阻R1。
3.根据权利要求1或2所述一种具有自诊断功能的电路，其特征在于，还包括第二驱动电路(13)和第二负载(14)，所述单片机的P1.2引脚通过第二驱动电路(13)连接第二负载(14)，所述第二驱动电路(13)采用三极管，所述三极管的基极连接P1.2引脚，同时通过第二检测电路连接P1.3引脚，所述三极管集电极接第二负载，所述三极管发射极接地。
4.根据权利要求1所述一种具有自诊断功能的电路，其特征在于，所述第一检测电路(2)采用电阻R2，第二检测电路(3)采用电阻R3，第三检测电路(5)采用电阻R4，第四检测电路(6)采用电阻R5、第五检测电路(7)采用电阻R6，第六检测电路(8)采用电阻R7，且电阻R2～R7的阻值根据需要设定。
5.根据权利要求1所述一种具有自诊断功能的电路，其特征在于，所述分压电路(9)包括电阻R8和电阻R9，所述电路R8和电阻R9串联在单片机的VCC引脚和VSS引脚之间，且单片机的VCC引脚接电源电路的VCC端，单片机的VSS引脚接电源电路的VSS端。
6.一种权利要求1-5任一项所述电路的自诊断方法，其特征在于，包括如下步骤：
控制单片机的P1.0引脚分别输出高电平和低电平，通过第一检测电路进入P1.1引脚，P1.1作为输入口检测输入电平是否与P1.0引脚的输出电平一致，如果一致，表明P1.0引脚正常，如果不一致，表明P1.0引脚不正常；
控制单片机的P1.2引脚分别输出高电平和低电平，通过第二检测电路进入P1.3引脚，P1.3引脚作为输入口检测输入电平是否与P1.2引脚的输出电平一致，如果一致，表明P1.2引脚正常，如果不一致，表明P1.2引脚不正常；
控制单片机的P1.5引脚分别输出高电平和低电平，通过第四检测电路进入P1.4引脚，P1.4引脚作为输入口检测输入电平是否与P1.5引脚的输出电平一致，如果一致，表明P1.5引脚正常，如果不一致，表明P1.5引脚不正常；
检测单片机VCC引脚及AD电路是否正常，电压电路的VCC端通过电阻R8和电阻R9分压后进入P2.0引脚和P2.1引脚进行电压AD值计算，以判断VCC电压值是否符合VCC偏差设定要求，并确定单片机是否正常工作。
7.根据权利要求6所述的电路自诊断方法，其特征在于，检测P1.0引脚是否正常时，控制P1.2引脚输出电平与P1.0引脚输出电平相反，P1.0引脚通过第一驱动电路连接第一负载，P1.0引脚正常时，通过第一驱动电路驱动第一负载。
8.根据权利要求6所述的电路自诊断方法，其特征在于，检测P1.2引脚是否正常时，控制P1.0引脚输出电平和P1.2引脚输出电平相反，P1.2引脚通过第二驱动电路连接第二负载，P1.2引脚正常时，通过第二驱动电路驱动第二负载。
9.根据权利要求6所述的电路自诊断方法，其特征在于，在检测P1.5引脚的同时，P1.4引脚通过捕捉高电平/低电平时间或上升沿/下降沿时间以判断P1.4引脚是否正常。
10.根据权利要求9所述的电路自诊断方法，其特征在于，检测P1.4引脚正常后，将P1.4设置为特殊功能口作为输入，以检测外部输入信号和信号转换电路的功能特性。
11.一种家用烹饪电器，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述具有自诊断功能的电路。
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