CN107678345A - 掉电保护方法和家用电器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种掉电保护方法和家用电器，其中，家用电器内具有用于控制家用电器工作的单片机，单片机上具有看门狗，该方法包括：当家用电器掉电时，将看门狗的定时器清零，并控制定时器重新计时；判断定时器的计时时间是否大于或等于预设的掉电保护时间；若是，则控制单片机复位；若否，则控制定时器继续计时。本发明提供的技术方案采用看门狗计时掉电时间，可以提高家用电器掉电保护功能的可靠性。

Description

掉电保护方法和家用电器

技术领域

本发明涉及家电技术领域，尤其涉及一种掉电保护方法和家用电器。

背景技术

随着小家电的智能化发展，目前很多小家电都具有多种智能控制功能。例如：电水壶或豆浆机中的模糊控制功能，具体是家电中的控制模块根据时间、温度、功率等参数，确定下一步的控制动作，自动完成整个加热过程。而在家电的使用过程中，往往会遇到异常断电的情况，再次通电时，控制模块从头开始执行智能控制功能，从而会影响智能控制功能的控制效果。

市场上由此出现了具有掉电保护功能的家电，掉电保护功能可以让家电在短时间掉电后，重新上电时保持原来的工作状态继续工作。现有的家电中采用的掉电保护方法，是用电容和电阻组成掉电记忆电路，连接到单片机端口；掉电后，掉电记忆电路中电容放电，其两端的电压值会发生变化；当再次上电时，单片机根据掉电记忆电路中电容两端的电压变化量来估算掉电时间，在掉电时间较短时，控制家电保持原来的工作状态继续工作。

上述掉电保护方法可以实现掉电保护功能，但是根据电容两端的电压变化量来估算掉电时间，误差较大，导致家电掉电保护功能的可靠性较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种掉电保护方法和家用电器，用于提高家用电器掉电保护功能的可靠性。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种掉电保护方法，应用于家用电器，家用电器内具有用于控制家用电器工作的单片机，单片机上具有看门狗，该方法包括：

当家用电器掉电时，将看门狗的定时器清零，并控制定时器重新计时；

判断定时器的计时时间是否大于或等于预设的掉电保护时间；

若是，则控制单片机复位；

若否，则控制定时器继续计时。

该方法在家用电器掉电后，通过看门狗的定时器记录掉电时间，在定时器的计时时间大于或等于掉电保护时间时控制单片机复位，从而在家用电器重新上电时，就可以根据单片机的复位状态控制家用电器的工作状态，实现掉电保护功能；而且，看门狗的定时器计时准确，因而通过定时器的计时时间确定掉电时间，可以提高家用电器掉电保护功能的可靠性。

作为本发明实施例一种可选的实施方式，该方法还包括：

当家用电器重新上电时，根据单片机的复位状态控制家用电器的工作状态，单片机的复位状态包括：单片机复位和单片机未复位。

通过在重新上电时，根据单片机的复位状态控制家用电器的工作状态，可以起到掉电保护作用，提高家用电器智能控制功能的控制效果

作为本发明实施例一种可选的实施方式，根据单片机的复位状态控制家用电器的工作状态，具体包括：

判断单片机是否复位；

若单片机复位，则控制家用电器进入初始工作状态；

若单片机未复位，则控制家用电器恢复到掉电前的工作状态。

作为本发明实施例一种可选的实施方式，该方法还包括：

检测过零信号；

当未检测到过零信号时，确定家用电器掉电；

当检测到过零信号时，确定家用电器通电。

通过检测过零信号来判断家用电器的通电状态，实时性高，从而看门狗定时器的计时也更加准确，进而家用电器掉电保护功能的可靠性更高。

作为本发明实施例一种可选的实施方式，该方法还包括：

当家用电器掉电时，控制家用电器进入低功耗工作模式。

通过在家用电器掉电时，控制家用电器进入低功耗工作模式，可以节省功耗，延长单片机在掉电后的工作时间。

第二方面，本发明实施例提供一种家用电器，家用电器内具有用于控制家用电器工作的单片机，单片机上具有看门狗，单片机包括：

看门狗控制模块，用于当家用电器掉电时，将看门狗的定时器清零，并控制定时器重新计时；

掉电处理模块，用于判断定时器的计时时间是否大于或等于预设的掉电保护时间；

看门狗控制模块，还用于若掉电处理模块判断定时器的计时时间大于或等于掉电保护时间，则控制单片机复位；若掉电处理模块判断定时器的计时时间小于掉电保护时间，则控制定时器继续计时。

作为本发明实施例一种可选的实施方式，掉电处理模块还用于：

当家用电器重新上电时，根据单片机的复位状态控制家用电器的工作状态，单片机的复位状态包括：单片机复位和单片机未复位。

作为本发明实施例一种可选的实施方式，掉电处理模块，具体用于：

判断单片机是否复位；

若单片机复位，则控制家用电器进入初始工作状态；

若单片机未复位，则控制家用电器恢复到掉电前的工作状态。

作为本发明实施例一种可选的实施方式，单片机还包括：过零检测模块，用于：

检测过零信号；

当未检测到过零信号时，确定家用电器掉电；

当检测到过零信号时，确定家用电器通电。

作为本发明实施例一种可选的实施方式，掉电处理模块还用于：

当家用电器掉电时，控制家用电器进入低功耗工作模式。

上述第二方面以及上述第二方面的各可能的实施方式所提供的家用电器，其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所带来的有益效果，在此不再赘述。

本发明的构造以及它的其他发明目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种掉电保护方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种掉电保护方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的家用电器的结构示意图。

附图标记说明：

10-单片机；

100-看门狗；

110-看门狗控制模块；

120-掉电处理模块；

130-过零检测模块。

具体实施方式

为了解决现有的家用电器中采用电容和电阻组成掉电记忆电路，根据掉电记忆电路中电容两端的电压变化量来估算掉电时间，误差较大，导致家电掉电保护功能的可靠性较低的技术问题，本发明提供一种掉电保护方法和家用电器，主要通过在掉电时，在掉电保护时间内，采用家用电器中的看门狗来计算掉电保护时间，以提高掉电时间的计时准确度，进而提高家用电器掉电保护功能的可靠性。

图1为本发明实施例提供的一种掉电保护方法的流程示意图，本实施例提供的方法可以应用于家用电器，家用电器内具有用于控制家用电器工作的单片机，单片机上具有看门狗。如图1所示，本实施例提供的方法可以包括如下步骤：

S101、当家用电器掉电时，将看门狗的定时器清零，并控制定时器重新计时。

具体的，家用电器接进的市电为交流电，为了保持信号的同步，单片机内一般都设置有过零检测模块，用于检测交流信号的过零点。当家用电器处于通电状态时，过零检测模块可以检测到过零信号；当家用电器掉电时，交流信号消失，过零检测模块则检测不到过零信号。因此，单片机通过检测过零信号，即可确定家用电器的通电状态(包括上电状态和掉电状态)。

另外，单片机一般都具有自动保护功能，当家用电器掉电时，单片机的工作电压会逐渐降低，最终降低至0V。因此，通过检测单片机的工作电压，也可以确定家用电器的通电状态。

在具体实现时，可以选择采用检测过零信号或者单片机的工作电压或者其他方式确定家用电器的工作状态。作为一种优选的方式，本实施例中，采用过零信号检测方式，以提高检测实时性，即通过过零检测模块检测过零信号，当检测到过零信号时，确定家用电器通电；当未检测到过零信号时，确定家用电器掉电。

此外，单片机上一般都设置有看门狗，以防止出现“死机”、“程序走飞”等现象。具体的，单片机的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)正常工作的时候，定时输出信号到看门狗，给看门狗的定时器清零；当CPU工作异常时，看门狗的定时器不能正常复位，当看门狗的定时器超过一定数值时，则会向CPU输出复位信号(即单片机复位)，使CPU复位，防止CPU死机；同时，看门狗的定时器清零。

本实施例中，当家用电器掉电时，即过零检测模块未检测到过零信号时，单片机的CPU输出信号给看门狗控制模块，将看门狗的定时器清零，控制定时器重新计时。此时，看门狗的定时器记录的时间即为家用电器的掉电时间。

单片机在上电状态时，工作电压在5V左右上下浮动，例如4.5V-5.5V；当单片机掉电后，单片机的工作电压在掉电开始后的一小段时间内具有一定的处理能力。例如：单片机的工作电压从5V降低至1V的过程中，单片机可以进行一些处理操作；当单片机的工作电压降低至1V以下时，单片机的处理能力被关闭。为了节省功耗，延长单片机在掉电后的工作时间，本实施例中，单片机可以在家用电器掉电时，控制家用电器进入低功耗工作模式。具体的，可以关掉除了用于控制看门狗工作的看门狗控制模块以外的软件运行模块。

S102、判断定时器的计时时间是否大于或等于预设的掉电保护时间，若是则执行步骤S103，否则执行步骤S104。

具体的，在家用电器掉电后，单片机的工作时间有限，即看门狗的工作时间有限；另外，异常掉电的掉电时间通常也较短，若掉电时间较长，家用电器内部盛装的待加热物质也会变凉，此时再恢复到掉电前的工作状态则会影响家用电器的加热控制效果，因此，可以设置一掉电保护时间，当掉电时间大于该掉电保护时间时，掉电后重新上电时无需将家用电器恢复到掉电前的工作状态，同时，也可以在重新上电前控制单片机复位，使看门狗和单片机停止工作。

其中，该掉电保护时间可以根据需要设置，例如4S。

S103、控制单片机复位。

具体的，当看门狗的定时器的计时时间大于或等于掉电保护时间时，掉电后重新上电时无需将家用电器恢复到掉电前的工作状态，因而此时也无需看门狗和单片机继续工作，故可以控制单片机复位，使看门狗和单片机停止工作，以避免不必要的功耗；同时也避免看门狗和单片机由于电压完全消失而自动停止工作，进而导致相关工作数据消失而影响掉电保护功能。

其中，掉电保护时间也就是看门狗的复位周期，在具体实现时，可以通过设置看门狗的复位周期来设定掉电保护时间。当定时器的计时时间到达复位周期时，看门狗的定时器溢出，看门狗控制模块产生复位信号，复位单片机，使单片机和看门狗停止工作。

S104、控制定时器继续计时。

具体的，当看门狗的定时器的计时时间小于掉电保护时间时，看门狗的定时器继续计时，并在计时的过程中重复执行步骤S102，判断定时器的计时时间与掉电保护时间的关系。

本实施例中，当家用电器掉电后重新上电时，就可以根据单片机的复位状态控制家用电器的工作状态，在单片机复位时，控制家用电器进入初始工作状态；在单片机未复位时，控制家用电器恢复到掉电前的工作状态。

本实施例提供的掉电保护方法，在家用电器掉电后，通过看门狗的定时器记录掉电时间，在定时器的计时时间大于或等于掉电保护时间时控制单片机复位，从而在家用电器重新上电时，就可以根据单片机的复位状态控制家用电器的工作状态，实现掉电保护功能；而且，看门狗的定时器计时准确，因而通过定时器的计时时间确定掉电时间，可以提高家用电器掉电保护功能的可靠性。

图2为本发明实施例提供的另一种掉电保护方法的流程示意图，本实施例是对上述图1所示实施例的进一步优化补充。在上述图1所示实施例的基础上，如图2所示，本实施例提供的方法包括：

S201、检测过零信号。

具体的，单片机在工作过程中，通过过零检测模块不断检测过零信号，以判断家用电器的通电状态。

S202、当未检测到过零信号时，控制家用电器进入低功耗工作模式。

当过零检测模块检测不到过零信号时，说明家用电器掉电，此时关掉除了用于控制看门狗工作的看门狗控制模块以外的软件运行模块，以节省功耗，延长单片机在掉电后的工作时间。

S203、将看门狗的定时器清零。

在过零检测模块检测不到过零信号时，即家用电器掉电时，将看门狗的定时器清零，以便通过看门狗的定时器记录掉电时间。

S204、控制定时器计时。

看门狗的定时器清零后，定时器重新开始计时，计时变量设为TC，则随着时间的增长，TC不断累加。

其中，该变量TC可以是每1秒累加一次，也可以是每半秒累加一次，具体的计时频率可以根据需要设置，本实施例不做特别限定。

S205、判断定时器的计时时间是否大于或等于预设的掉电保护时间；若是则执行步骤S206，否则执行步骤S204。

具体的，当家用电器的掉电时间较短时，即家用电器的掉电时间小于掉电保护时间时，家用电器内的内部盛装的待加热物质的温度变化不大，再上电时可以控制家用电器恢复到掉电前的工作状态；当家用电器的掉电时间较长时，即家用电器的掉电时间超过掉电保护时间时，家用电器内部盛装的待加热物质温度变化较大，此时再恢复到掉电前的工作状态则会影响家用电器的加热控制效果，因而，看门狗在进行计时时，无需计时太长时间，只需计时至掉电保护时间即可。

本实施例中，在看门狗的定时器不断计时的过程中，单片机以一定的时间间隔判断定时器的计时时间是否大于或等于预设的掉电保护时间，以确定是否复位单片机，即确定是否使看门狗和单片机停止工作。具体的，在定时器的计时时间大于或等于预设的掉电保护时间时，控制单片机复位；在定时器的计时时间小于预设的掉电保护时间时，返回执行步骤S204，控制看门狗继续计时，即TC继续累加。

在具体实现时，单片机可以在变量TC每变化一次时，判断定TC是否大于或等于掉电保护时间T，即判断定时器的计时时间是否大于或等于预设的掉电保护时间。

S206、控制单片机复位。

当看门狗的定时器的计时时间大于或等于掉电保护时间时，即TC≥T时，掉电后重新上电时无需将家用电器恢复到掉电前的工作状态，因而此时也无需看门狗和单片机继续工作，故可以控制单片机复位，使看门狗和单片机停止工作，以避免不必要的功耗；同时也避免看门狗和单片机由于电压完全消失而自动停止工作，进而导致相关工作数据消失而影响掉电保护功能。

在具体实现时，可以将单片机的复位标志置为1，也就是说，单片机的复位标志为1时，表示单片机复位；单片机的复位标志为0时，表示单片机未复位。

S207、当检测到过零信号时，判断单片机是否复位；若是则执行步骤S208，否则执行步骤S209。

当家用电器重新上电时，过零检测模块就可以检测到过零信号，即过零检测模块在未检测到过零信号后首次检测到过零信号时，说明家用电器掉电后重新上电。此时，单片机可以先查看单片机是否复位，具体可以查看复位标志；根据单片机的复位状态确定掉电时间是否超出掉电保护时间，进而据此控制家用电器的工作状态。

其中，单片机的复位状态包括：单片机复位和单片机未复位。

需要说明的是，家用电器掉电后可以再次上电，家用电器再次上电后也可以再次掉电，因而，步骤S207与S202之间没有严格的时序执行关系，步骤S207可以在步骤S202之后执行，也可以在步骤S202之前执行。

另外，家用电器再次上电时，可能在掉电后的任意时间，因而，步骤S207与步骤S204～S206之间也没有严格的时序执行关系，即过零检测模块可能在看门狗的定时器掉电后计时的过程中，或者单片机复位后再次检测到过零信号。

步骤S201与各步骤之前也没有严格的时序执行关系，在单片机的工作过程中，过零检测模块不断的检测过零信号。

S208、控制家用电器进入初始工作状态。

当单片机复位时，说明在掉电后再次上电前，家用电器的掉电时间大于或等于掉电保护时间，即家用电器的掉电时间较长，单片机和看门狗在重新上电前已停止工作；重新上电时则按照冷水状态处理，控制家用电器进入默认的初始工作状态，即可以按照冷水加热程序进行重新加热，或者不予加热。

S209、控制家用电器恢复到掉电前的工作状态。

当单片机未复位时，说明在掉电后再次上电前，家用电器的掉电时间小于掉电保护时间，即家用电器的掉电时间较短，单片机和看门狗在重新上电前还处于工作状态，单片机中的工作参数为掉电前的工作参数，再上电时则可以继续采用单片机中的工作参数，控制家用电器恢复到掉电前的工作状态，以提高家用电器智能控制功能的控制效果，同时节省加热时间。

本实施例提供的掉电保护方法，在重新上电时，根据单片机的复位状态控制家用电器的工作状态，可以起到掉电保护作用，提高家用电器智能控制功能的控制效果；另外，通过过零检测模块检测过零信号来判断家用电器的通电状态，实时性高，进而看门狗定时器的计时也更加准确。

图3为本发明实施例提供的家用电器的结构示意图，如图3所示，本实施例提供的家用电器内具有用于控制家用电器工作的单片机10，单片机10上具有看门狗100，单片机10包括：看门狗控制模块110和掉电处理模块120，其中：

看门狗控制模块110，用于当家用电器掉电时，将看门狗100的定时器清零，并控制定时器重新计时；

掉电处理模块120，用于判断定时器的计时时间是否大于或等于预设的掉电保护时间；

看门狗控制模块110，还用于若掉电处理模块120判断定时器的计时时间大于或等于掉电保护时间，则控制单片机10复位；若掉电处理模块120判断定时器的计时时间小于掉电保护时间，则控制定时器继续计时。

作为本发明实施例一种可选的实施方式，掉电处理模块120还用于：

当再次上电时，根据单片机10的复位状态控制家用电器的工作状态，单片机10的复位状态包括：单片机10复位和单片机10未复位。

作为本发明实施例一种具体的实施方式，掉电处理模块120，具体用于：

判断单片机10是否复位；

若单片机10复位，则控制家用电器进入初始工作状态；

若单片机10未复位，则控制家用电器恢复到掉电前的工作状态。

作为本发明实施例一种可选的实施方式，单片机10还可以包括：过零检测模块130，用于：

检测过零信号；

当未检测到过零信号时，确定家用电器掉电；

当检测到过零信号时，确定家用电器通电。

作为本发明实施例一种可选的实施方式，掉电处理模块120还用于：

当家用电器掉电时，控制家用电器进入低功耗工作模式。

本发明实施例提供的家用电器，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种掉电保护方法，应用于家用电器，所述家用电器内具有用于控制所述家用电器工作的单片机，所述单片机上具有看门狗，其特征在于，所述方法包括：

当所述家用电器掉电时，将所述看门狗的定时器清零，并控制所述定时器重新计时；

判断所述定时器的计时时间是否大于或等于预设的掉电保护时间；

若是，则控制所述单片机复位；

若否，则控制所述定时器继续计时。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述家用电器重新上电时，根据所述单片机的复位状态控制家用电器的工作状态，所述单片机的复位状态包括：单片机复位和单片机未复位。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述单片机的复位状态控制家用电器的工作状态，具体包括：

判断所述单片机是否复位；

若所述单片机复位，则控制所述家用电器进入初始工作状态；

若所述单片机未复位，则控制所述家用电器恢复到掉电前的工作状态。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

检测过零信号；

当未检测到过零信号时，确定所述家用电器掉电；

当检测到过零信号时，确定所述家用电器通电。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述家用电器掉电时，控制所述家用电器进入低功耗工作模式。

6.一种家用电器，所述家用电器内具有用于控制所述家用电器工作的单片机，所述单片机上具有看门狗，其特征在于，所述单片机包括：

看门狗控制模块，用于当所述家用电器掉电时，将所述看门狗的定时器清零，并控制所述定时器重新计时；

掉电处理模块，用于判断所述定时器的计时时间是否大于或等于预设的掉电保护时间；

所述看门狗控制模块，还用于若所述掉电处理模块判断所述定时器的计时时间大于或等于所述掉电保护时间，则控制所述单片机复位；若所述掉电处理模块判断所述定时器的计时时间小于所述掉电保护时间，则控制所述定时器继续计时。

7.根据权利要求6所述的家用电器，其特征在于，所述掉电处理模块还用于：

当所述家用电器重新上电时，根据所述单片机的复位状态控制家用电器的工作状态，所述单片机的复位状态包括：单片机复位和单片机未复位。

8.根据权利要求7所述的家用电器，其特征在于，所述掉电处理模块，具体用于：

判断所述单片机是否复位；

若所述单片机复位，则控制所述家用电器进入初始工作状态；

若所述单片机未复位，则控制所述家用电器恢复到掉电前的工作状态。

9.根据权利要求6所述的家用电器，其特征在于，所述单片机还包括：过零检测模块，用于：

检测过零信号；

当未检测到过零信号时，确定所述家用电器掉电；

当检测到过零信号时，确定所述家用电器通电。

10.根据权利要求6-9任一项所述的家用电器，其特征在于，所述掉电处理模块还用于：

当所述家用电器掉电时，控制所述家用电器进入低功耗工作模式。