CN109188990B - 一种掉电检测方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种掉电检测方法及系统，通过计算正常工作电压下、掉电检测阈值电压下和定期运行AD转换任务这三种情况下的AD值，并进行三种AD值的比较，从而判断系统是否存在掉电可能。通过该发明可在无需占用MCU管脚和无需额外硬件电路的前提下，实现控制系统的掉电检测，降低了产品的成本。

Description

一种掉电检测方法及系统
技术领域
本发明涉及系统控制领域，具体涉及一种掉电检测方法及系统。
背景技术
对于没有备用电源的控制系统，若因某种原因导致该控制系统突然掉电，则控制系统的各种运行状态数据将丢失。在下次重新上电后，控制系统会因运行数据的丢失而无法继续执行掉电前的控制任务，甚至导致系统异常报错。
以往的掉电检测方案需要相对复杂的硬件电路及相应的MCU控制算法，不但占用更多MCU管件资源，且增加了硬件成本。
发明内容
本发明目的是：本发明提出了一种掉电检测方法及系统，通过计算正常工作电压下、掉电检测阈值电压下和定期运行AD转换任务这三种情况下的AD值，并进行三种AD值的比较，从而判断系统是否存在掉电可能。通过该发明可在无需占用MCU管脚和无需额外硬件电路的前提下，实现控制系统的掉电检测，降低了产品的成本。
本发明的技术方案是：一种掉电检测方法，包括以下步骤：
S1：使能MCU中内部参考电压Vref的输出；
S2：计算MCU在正常工作电压下，其内部参考电压Vref对应的第一AD值；
S3：设置掉电检测阈值电压，并计算MCU在掉电检测阈值电压下，其内部参考电压Vref对应的第二AD值；
S4：将MCU的内部参考电压Vref执行AD转换任务，并在MCU软件中定期运行该AD转换任务，得到第三AD值；
S5：比较第三AD值与第一AD值，若第三AD值大于第一AD值，则系统有电压降低的趋势；比较第三AD值与第二AD值，若第三AD值大于第二AD值，则系统电压已经降低到掉电检测的阈值点，此时触发掉电保护操作。
在一个实施例中，S1中所述的内部参考电压Vref是为了使ADC模块有更高的转换精度值而设计的，该内部参考电压输出Vref是一个稳定、精确的电压值。
在一个实施例中，S3中所述的掉电检测阈值电压是根据系统的工作电压范围，所设置合适的掉电检测阈值电压。
在一个实施例中，S5中所述的掉电保护操作进一步为启动系统运行状态数据保存任务。
本发明还提供一种掉电检测系统，包括以下模块：
使能模块，用于使能MCU中内部参考电压Vref的输出；
第一计算模块，用于计算MCU在正常工作电压下，其内部参考电压Vref对应的第一AD值；
第二计算模块，用于设置掉电检测阈值电压，并计算MCU在掉电检测阈值电压下，其内部参考电压Vref对应的第二AD值；
第三计算模块，用于将MCU的内部参考电压Vref执行AD转换任务，并在MCU软件中定期运行该AD转换任务，得到第三AD值；
比较模块，用于比较第三AD值与第一AD值，若第三AD值大于第一AD值，则系统有电压降低的趋势；比较第三AD值与第二AD值，若第三AD值大于第二AD值，则系统电压已经降低到掉电检测的阈值点，此时触发掉电保护操作。
本发明的优点是：本发明改善现有的掉电检测方式，既无需占用MCU管脚资源，也无需增加专门用于掉电检测的硬件电路，以达到节省MCU资源、降低产品成本的目的。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述 ：
图1是本发明实施例掉电检测方法流程图；
图2是本发明实施例掉电检测系统框架示意图。
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。
在常用的控制系统中，若某项控制任务尚未完成但发生了系统掉电事件，控制系统需及时检测出掉电事件并将运行状态数据保存，以便下次上电后继续执行掉电前的任务；如净水器在执行过滤网的反洗任务时，若电源关闭一段时间后又重新上电，则净水器控制系统延续掉电前的运行状态继续执行反洗任务。又如洗衣机的某次洗衣任务运行到一半时发生停电事件，后续来电后，洗衣机可衔接停电前的任务状态继续洗涤，而无需重新开启一次新的洗涤任务。
如图1所示，一种掉电检测方法，包括以下步骤：
S1：使能MCU中内部参考电压Vref的输出；
S2：计算MCU在正常工作电压下，其内部参考电压Vref对应的第一AD值；
S3：设置掉电检测阈值电压，并计算MCU在掉电检测阈值电压下，其内部参考电压Vref对应的第二AD值；
S4：将MCU的内部参考电压Vref执行AD转换任务，并在MCU软件中定期运行该AD转换任务，得到第三AD值；
S5：比较第三AD值与第一AD值，若第三AD值大于第一AD值，则系统有电压降低的趋势；比较第三AD值与第二AD值，若第三AD值大于第二AD值，则系统电压已经降低到掉电检测的阈值点，此时触发掉电保护操作。
上述实施例进一步具体的，假设控制系统的正常工作电压是5V，其MCU的工作电压范围是3.5-5.5V，MCU内部参考电压输出为2.5V，其ADC为精度为10位；另设定4.5V为控制系统的掉电检测阈值（即系统电压降低至4.5V以下时，则认为是有掉电事件发生）。
则：
在系统电压为5V时，内部参考电压（2.5V）的AD值AD_ref_1=512。
在系统电压为4.5V时，内部参考电压（2.5V）的AD值AD_ref_2=569。
此后定期执行内部参考电压（2.5V）的AD转换任务，获得其AD值 AD_ref_3，若AD_ref_3大于AD_ref_1（512）则说明系统电压有电压降低的趋势；若AD_ref_3大于AD_ref_2（569）则说明系统有掉电事件的发生，此时需触发启动数据保存任务。
此发明简单且有效的实现控制系统掉电事件的检测，无需占用MCU的管脚，更无需额外的硬件电路，降低产品的成本。
如图2所示，本发明还提供一种掉电检测系统，包括以下模块：
使能模块，用于使能MCU中内部参考电压Vref的输出；
第一计算模块，用于计算MCU在正常工作电压下，其内部参考电压Vref对应的第一AD值；
第二计算模块，用于设置掉电检测阈值电压，并计算MCU在掉电检测阈值电压下，其内部参考电压Vref对应的第二AD值；
第三计算模块，用于将MCU的内部参考电压Vref执行AD转换任务，并在MCU软件中定期运行该AD转换任务，得到第三AD值；
比较模块，用于比较第三AD值与第一AD值，若第三AD值大于第一AD值，则系统有电压降低的趋势；比较第三AD值与第二AD值，若第三AD值大于第二AD值，则系统电压已经降低到掉电检测的阈值点，此时触发掉电保护操作。所述的内部参考电压Vref是为了使ADC模块有更高的转换精度值而设计的，该内部参考电压输出Vref是一个稳定、精确的电压值。所述的掉电检测阈值电压是根据系统的工作电压范围，所设置合适的掉电检测阈值电压。所述的掉电保护操作进一步为启动系统运行状态数据保存任务。
通过本发明的掉电检测方法及系统，能够改善现有的掉电检测方式，既无需占用MCU管脚资源，也无需增加专门用于掉电检测的硬件电路，以达到节省MCU资源、降低产品成本的目的。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种掉电检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：使能MCU中内部参考电压Vref的输出；
所述的内部参考电压Vref是为了使ADC模块有更高的转换精度值而设计的，该内部参考电压输出Vref是一个稳定、精确的电压值；
S2：计算MCU在正常工作电压下，其内部参考电压Vref对应的第一AD值；
S3：设置掉电检测阈值电压，并计算MCU在掉电检测阈值电压下，其内部参考电压Vref对应的第二AD值；
所述的掉电检测阈值电压是根据系统的工作电压范围，所设置合适的掉电检测阈值电压；
S4：将MCU的内部参考电压Vref执行AD转换任务，并在MCU软件中定期运行该AD转换任务，得到第三AD值；
S5：比较第三AD值与第一AD值，若第三AD值大于第一AD值，则系统有电压降低的趋势；比较第三AD值与第二AD值，若第三AD值大于第二AD值，则系统电压已经降低到掉电检测的阈值点，此时触发掉电保护操作；所述的掉电保护操作进一步为启动系统运行状态数据保存任务。
2.一种掉电检测系统，其特征在于，包括以下模块：
使能模块，用于使能MCU中内部参考电压Vref的输出；
第一计算模块，用于计算MCU在正常工作电压下，其内部参考电压Vref对应的第一AD值；
第二计算模块，用于设置掉电检测阈值电压，并计算MCU在掉电检测阈值电压下，其内部参考电压Vref对应的第二AD值；
第三计算模块，用于将MCU的内部参考电压Vref执行AD转换任务，并在MCU软件中定期运行该AD转换任务，得到第三AD值；
比较模块，用于比较第三AD值与第一AD值，若第三AD值大于第一AD值，则系统有电压降低的趋势；比较第三AD值与第二AD值，若第三AD值大于第二AD值，则系统电压已经降低到掉电检测的阈值点，此时触发掉电保护操作；
所述的内部参考电压Vref是为了使ADC模块有更高的转换精度值而设计的，该内部参考电压输出Vref是一个稳定、精确的电压值；
所述的掉电检测阈值电压是根据系统的工作电压范围，所设置合适的掉电检测阈值电压；
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