CN109921497B - 基于看门狗的供电电路、气象站、供电方法及看门狗 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种基于看门狗的供电电路、气象站、供电方法及看门狗，在供电电路中上电控制模块的输入端与电源连接，上电控制模块的输出端与用电模块连接，上电控制模块的控制端与看门狗模块的输出端连接；用电模块向看门狗模块输出喂狗信号、喂狗时长设置信号和表达用电模块的工作模式的工作模式信号；看门狗模块根据接收到的喂狗时长设置信号设置工作模式信号所表达的工作模式下的喂狗时长，以及根据在喂狗时长内是否接收到喂狗信号控制上电控制模块向用电模块供电或者停止供电，可以在用电模块处于休眠模式下设置较长的喂狗时长，使得用电模块在休眠模式下具有较长的休眠时间，以降低电源的功耗，使得电源快速恢复电能。

Description

基于看门狗的供电电路、气象站、供电方法及看门狗

技术领域

本发明实施例涉及供电技术领域，尤其涉及一种基于看门狗的供电电路、气象站、供电方法及看门狗。

背景技术

气象站是处于户外能够监测植物生长、采集土壤数据和气象信息的设备，由于气象站设置于户外远离市区，气象站通常采用太阳能电池板供电。

由于气象站为远程控制，不便现场处理气象站上的异常问题，通常在气象站上设置看门狗以在系统出现导常(比如死机或软件跑飞)的情况下，让系统复位，重新回到正常工作状态。

然而，看门狗的喂狗时长比较短，一般在几秒钟内，而在气象站进行视频或语音通信等功耗较高的工作时，由于天气状况不良或者夜间导致太阳能电池板供电不足的情况下，气象站上的用电模块交替使用正常和休眠两种工作模式运行以降低功耗，在休眠模式下充电电池的功耗低，使得太阳能电池板能够快速地对电池充电，而在用电模块休眠模式下，看门狗的喂狗时长短，容易使用电模块复位后处于正常模式，从而达不到用电模块休眠快速恢复充电电池电量的效果。

发明内容

本发明实施例的目的在于：提供一种基于看门狗的供电电路、气象站、供电方法及看门狗，以解决用电模块处于休眠模式下被看门狗唤醒复位后无法休眠的问题。

为达此目的，本发明实施例采用以下技术方案：

第一方面，提供一种基于看门狗的供电电路，包括电源、用电模块以及与所述用电模块连接的看门狗模块，还包括上电控制模块，所述上电控制模块的输入端与所述电源连接，所述上电控制模块的输出端与所述用电模块连接，所述上电控制模块的控制端与所述看门狗模块的输出端连接；

所述用电模块用于向所述看门狗模块输出喂狗信号、喂狗时长设置信号和表达所述用电模块的工作模式的工作模式信号；

所述看门狗模块用于在从所述用电模块接收到喂狗时长设置信号时设置所述工作模式信号所表达的工作模式下的喂狗时长，以及在所述喂狗时长内接收到喂狗信号时输出第一控制信号控制所述上电控制模块向所述用电模块供电，在所述喂狗时长内未接收到喂狗信号时输出第二控制信号控制所述上电控制模块停止向所述用电模块供电，以及控制所述上电控制模块重新向所述用电模块供电。

可选地，所述看门狗模块包括通信信号接收端、喂狗信号接收端、工作模式信号接收端和控制信号输出端，所述通信信号接收端、所述喂狗信号接收端和所述工作模式信号接收端分别与所述用电模块连接，所述控制信号输出端与所述上电控制模块连接。

可选地，所述上电控制模块包括第一开关、第二开关、第三开关，

所述第一开关的两端分别与所述电源和所述用电模块连接，所述第二开关的输入端与所述第一开关的控制端连接，所述第二开关的输出端接地，所述第三开关的输入端与所述第二开关的控制端连接，所述第三开关的输入端与所述电源连接，所述第三开关的输出端接地，所述第三开关的控制端与所述看门狗模块的输出端连接。

可选地，还包括电压检测模块，所述上电控制模块还包括第四开关，

所述第四开关的输入端与所述第三开关的控制端连接，所述第四开关的输出端接地；

所述电压检测模块的输入端与所述电源连接，所述电压检测模块的输出端与所述第四开关的控制端连接，所述电压检测模块用于在检测到所述电源的电压低于预设电压阈值时输出第三控制信号控制所述上电控制模块停止向所述用电模块供电，以及在检测到所述电源的电压大于预设电压阈值时输出第四控制信号控制所述上电控制模块向所述用电模块供电。

可选地，所述第一开关包括MOS管，所述第二开关包括第一三极管，所述第三开关包括第二三极管，所述第四开关包括第三三极管；

所述MOS管的源极与所述电源连接，漏极与所述用电模块连接，栅极通过第三电阻与所述第一三极管的集电极连接，所述第一三极管的集电极通过第二电阻与所述电源连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极与所述第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的集电极通过第一电阻与所述电源连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极与所述看门狗模块的输出端连接，所述第三三极管的集电极与所述第二三极管的集电极连接，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的基极与所述电压检测模块的输出端连接。

可选地，所述电压检测模块包括比较器，所述比较器的第一输入端与参考电源连接以及通过第十电阻和所述比较器的输出端连接，所述比较器的第二输入端与所述电源连接，所述比较器的输出端与所述第三三极管的基极连接。

可选地，还包括工作电源模块，所述工作电源模块的输出端分别与所述看门狗模块和所述电压检测模块连接，所述工作电源模块用于将所述电源的电压转换为所述看门狗模块和所述电压检测模块的工作电压。

可选地，所述工作电源模块包括变压器，所述变压器的输入端与所述电源连接，所述变压器的输出端分别与所述看门狗模块和所述电压检测模块连接。

可选地，还包括充电电路，所述电源为充电电池，所述充电电路的输入端与充电电源连接，所述充电电路的输出端与所述充电电池连接。

可选地，所述充电电源为太阳能电池板或者USB适配器。

第二方面，提供一种气象站，所述气象站包括本发明任一实施例所述的基于看门狗的供电电路。

第三方面，提供一种供电方法，应用于本发明实施例所述的气象站，所述气象站中的基于看门狗的供电电路包括电源、用电模块以及与所述用电模块连接的看门狗模块和上电控制模块，所述供电方法包括：

接收所述用电模块发送的喂狗时长设置信号，所述喂狗时长设置信号中包括所述用电模块的工作模式以及所述工作模式对应的喂狗时长；

根据所述喂狗时长设置信号中的工作模式和喂狗时长设置各个工作模式的喂狗时长；

在所述上电控制模块向所述用电模块供电的过程中，接收所述用电模块发送的工作模式信号，以确定工作模式信号所表达的工作模式下的喂狗时长；

在所述喂狗时长内接收到喂狗信号时输出第一控制信号控制所述上电控制模块向所述用电模块供电；

在所述喂狗时长内未接收到喂狗信号时输出第二控制信号控制所述上电控制模块停止向所述用电模块供电，以及控制所述上电控制模块重新向所述用电模块供电。

可选地，所述气象站中的基于看门狗的供电电路还包括电压检测模块，所述供电方法还包括：

检测所述电源的电压；

在所述电源的电压低于预设电压阈值时输出第三控制信号控制所述上电控制模块停止向所述用电模块供电；

在所述电源的电压大于预设电压阈值时输出第四控制信号控制所述上电控制模块向所述用电模块供电。

第四方面，提供一种看门狗，包括：

喂狗时长设置信号接收模块，用于接收所述用电模块发送的喂狗时长设置信号，所述喂狗时长设置信号中包括所述用电模块的工作模式以及所述工作模式对应的喂狗时长；

喂狗时长设置模块，用于根据所述喂狗时长设置信号中的工作模式和喂狗时长设置各个工作模式的喂狗时长；

工作模式信号接收模块，用于在所述上电控制模块向所述用电模块供电的过程中，接收所述用电模块发送的工作模式信号，以确定工作模式信号所表达的工作模式下的喂狗时长；

第一控制信号输出模块，用于在所述喂狗时长内接收到喂狗信号时输出第一控制信号控制所述上电控制模块向所述用电模块供电；

第二控制信号输出模块，用于在所述喂狗时长内未接收到喂狗信号时输出第二控制信号控制所述上电控制模块停止向所述用电模块供电，以及控制所述上电控制模块重新向所述用电模块供电。

本发明实施例的基于看门狗的供电电路，包括电源、用电模块、看门狗模块以及上电控制模块，上电控制模块的输入端与电源连接，上电控制模块的输出端与用电模块连接，上电控制模块的控制端与看门狗模块的输出端连接，用电模块用于向看门狗模块输出喂狗信号、喂狗时长设置信号和表达用电模块的工作模式的工作模式信号，看门狗模块在从用电模块接收到喂狗时长设置信号时，设置工作模式信号所表达的工作模式下的喂狗时长，以及在喂狗时长内接收到喂狗信号时输出第一控制信号控制上电控制模块向用电模块供电，在喂狗时长内未接收到喂狗信号时输出第二控制信号控制上电控制模块停止向用电模块供电，以及控制上电控制模块重新向用电模块供电。解决了喂狗时长过短造成用电模块无法长时间休眠消耗电源电能的问题，可以在用电模块处于休眠模式下设置较长的喂狗时长，以避免被看门狗模块复位后处于正常工作状态，使得用电模块在休眠模式下具有较长的休眠时间，从而降低诸如充电电池等电源的功耗，使得充电电池快速地充电，而在用电模块处于正常模式下设置较短的喂狗时长，使得用电模块在异常时能够自动恢复正常工作状态。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例的一种基于看门狗的供电电路的电路框图。

图2为本发明实施例的一种基于看门狗的供电电路的电路原理图。

图3为本发明实施例的一种供电方法的流程图。

图4为本发明实施例的一种看门狗的结构框图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例的一种基于看门狗的供电电路的电路框图，如图1所示，本发明实施例的一种基于看门狗的供电电路，包括电源10、用电模块20以及与用电模块20连接的看门狗模块30，还包括上电控制模块40。

其中，电源10可以是可充电电池或者不可充电电池，还可以是其他电源，用电模块20可以是气象站上的用电设备，比如可以是摄像头、各种分析仪器和通信模块等，上电控制模块40可以是开关单元，该开关单元导通时电源10向用电模块20供电，开关单元截止时电源10停止向用电模块20供电，看门狗模块30可以是包含有看门狗的模块，看门狗模块30可以通过硬件或者软件实现，看门狗模块30在预设喂狗时长内有喂狗信号时输出第一控制信号，否则输出第二控制信号。

如图1所示，在本发明实施例中，上电控制模块40可以包括输入端、输出端和控制端，控制端可以控制输入端和输出端导通或者截止，其中，上电控制模块40的输入端与电源10连接，上电控制模块40的输出端与用电模块20连接，上电控制模块40的控制端与看门狗模块30的输出端连接。

在实际应用中，用电模块20在运行的过程中，可以向看门狗模块30输出喂狗信号、喂狗时长设置信号和表达用电模块20自身的工作模式的工作模式信号，其中，喂狗时长设置信号可以是表达喂狗时长和该喂狗时长对应的工作模式的信号，工作模式可以包括正常模式和休眠模式，休眠模式可以是用电模块处于低功耗时的工作模式。

在看门狗模块30中，看门狗模块30在从用电模块20接收到喂狗时长设置信号时设置工作模式信号所表达的工作模式下的喂狗时长，以及在喂狗时长内接收到喂狗信号时输出第一控制信号控制上电控制模块40向用电模块20供电，在喂狗时长内未接收到喂狗信号时输出第二控制信号控制上电控制模块40停止向用电模块20供电，以及控制上电控制模块40重新向用电模块20供电。

本发明实施的基于看门狗的供电电路，用电模块向看门狗模块输出喂狗信号、喂狗时长设置信号和表达用电模块的工作模式的工作模式信号，看门狗模块在从用电模块接收到喂狗时长设置信号时，设置工作模式信号所表达的工作模式下的喂狗时长，以及在喂狗时长内接收到喂狗信号时输出第一控制信号控制上电控制模块向用电模块供电，在喂狗时长内未接收到喂狗信号时输出第二控制信号控制上电控制模块停止向用电模块供电，以及控制上电控制模块重新向用电模块供电。解决了喂狗时长过短造成用电模块无法长时间休眠消耗电源电能的问题，可以在用电模块处于休眠模式下设置较长的喂狗时长，以避免被看门狗模块复位后处于正常工作状态，使得用电模块在休眠模式下具有较长的休眠时间，从而降低诸如充电电池等电源的功耗，使得充电电池快速地充电，而在用电模块处于正常模式下设置较短的喂狗时长，使得用电模块在异常时能够自动恢复正常工作状态。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，看门狗模块30可以是包含有看门狗的芯片U2，该芯片U2包括喂狗信号接收端1、通信信号接收端(5，6)、工作模式信号接收端3和控制信号输出端8，喂狗信号接收端1与用电模块20连接，例如，与用电模块20的喂狗信号输出端GPIO连接，控制信号输出端8与上电控制模块40的控制端连接，通信信号接收端(5，6)与用电模块20设置的通信信号发送端(TX，RX)连接，工作模式信号接收端3与用电模块20中的工作模式信号发送端WK连接。

为了使本领域技术人员更清楚地理解本发明实施例，以下结合图2以示例对看门狗模块30的工作原理说明如下：

用电模块20可以包括无线通信模块，无线通信模块可以是3G、4G或者WiFi等通信网络模块，用电模块20可以通过无线通信模块接收到用户针对用电模块20在不同工作模式下设置不同喂狗时长的设置信息，用电模块20将该接收到的设置信息通过通信信号发送端(TX，RX)输出至通信信号接收端(5，6)，芯片U2存储该设置信息，例如，该喂狗时长的设置信息为正常模式下的喂狗时长为5秒，休眠模式下的喂狗时长为20分钟。在用电模块20通过工作模式信号发送端WK将用电模块20处于休眠模式的工作模式信号输出至工作模式信号接收端3时，芯片U2中的看门狗设置喂狗时长为20分钟，在用电模块处于休眠模式下20分钟内未从喂狗信号接收端1接收到喂狗信号，才确定用电模块20异常，芯片U2从控制信号输出端8输出控制信号控制上电控制模块40对用电模块20下电后重新上电，使得用电模块20处于休眠模式下短时间内不被看门狗唤醒。由于用户可以根据用电模块20的不同工作模式设置不同的喂狗时长，能够在用电模块20由于电源10的电压较低处于休眠模式时不被喂狗信号所唤醒复位后处于正常工作模块，从而使得电源处于低功耗状态，在电源为充电电池时，可以提高充电电池的充电效率。

同理，在用电设备处于正常模式下，设置喂狗时长为5秒，则可以根据在5秒内是否接收到喂狗信号控制上电控制模块40对用电模块20下电和上电，实现用电模块20异常后复位恢复正常工作状态。

本发明实施例中，看门狗模块30设置有喂狗信号接收端1、通信信号接收端(5，6)、工作模式信号接收端3和控制信号输出端8，看门狗模块30可以从用电模块20接收喂狗时长设置信号以设置工作模式信号所表达的工作模式下的喂狗时长，以及在喂狗时长内从用电模块20接收到喂狗信号时输出第一控制信号控制上电控制模块向用电模块供电，在喂狗时长内未接收到喂狗信号时输出第二控制信号控制上电控制模块停止向用电模块供电，以及控制上电控制模块重新向用电模块供电。解决了喂狗时长过短且固定不变造成用电模块无法长时间休眠消耗电源电能的问题，可以在用电模块处于休眠模式时设置较长的喂狗时长，以避免被看门狗模块复位后处于正常工作状态，使得用电模块在休眠模式下具有较长的休眠时间，从而降低诸如充电电池等电源的功耗，使得充电电池快速地充电，而在用电模块处于正常模式下设置较短的喂狗时长，使得用电模块在异常时能够自动恢复正常工作状态。

如图2所示，在本发明一个实施例中，上电控制模块40包括第一开关401、第二开关402、第三开关403以及第四开关404，第一开关401的两端分别与电源10和用电模块20连接，第二开关402的输入端与第一开关401的控制端连接，第二开关402的输出端接地，第三开关403的输入端与第二开关402的控制端连接，第三开关403的输入端与电源10连接，第三开关403的输出端接地，第三开关403的控制端与看门狗模块30的输出端连接。

可选地，本发明实施例的基于看门狗的供电电路还包括电压检测模块50，上电控制模块40还包括第四开关404，第四开关404的输入端与第三开关403的控制端连接，第四开关404的输出端接地，电压检测模块50的输入端与电源10连接，电压检测模块50的输出端与第四开关404的控制端连接，电压检测模块50可以在检测到电源10的电压低于预设电压阈值时输出第三控制信号控制上电控制模块40停止向用电模块20供电，以及在检测到电源10的电压大于预设电压阈值时输出第四控制信号控制上电控制模块40向用电模块20供电。

以下以第一开关401为MOS管Q1，第二开关402为第一三极管Q2，第三开关403为第二三极管Q3，第四开关404为第三三极管Q4为示例对本发明实施例的上电控制模块进行示例性说明。

如图2所示，MOS管Q1的源极与电源10连接，漏极与用电模块20连接，栅极通过第三电阻R3与第一三极管Q2的集电极连接，第一三极管Q2的集电极通过第二电阻R2与电源10连接，第一三极管Q2的发射极接地，第一三极管Q2的基极与第二三极管Q3的集电极连接，第二三极管Q3的集电极通过第一电阻R1与电源10连接，第二三极管Q3的发射极接地，第二三极管Q3的基极与看门狗模块30的输出端连接，第三三极管Q4的集电极与第二三极管Q3的集电极连接，第三三极管Q4的发射极接地，第三三极管Q4的基极通过第六电阻R6与电压检测模块50的输出端连接。

可选地，电源10通过第一电容C1接地，MOS管Q1的漏极通过第二电容C2接地。

需要说明的是，虽然上述示例中第一开关401为MOS管Q1，第二开关402为第一三极管Q2，第三开关403为第二三极管Q3，第四开关404为第三三极管Q4，在实际应用中，本领域技术人员可以选择三极管为NPN型或者PNP型，MOS管可以选择N型或者P型，本发明实施例对三极管和MOS管的类型不加以限制，另外，第一开关401、第二开关402、第三开关403以及第四开关404可以为三极管和MOS管中的一个，还可以是其它电子开关比如继电器等控制开关，本发明实施例对第一开关401、第二开关402、第三开关403以及第四开关404的类型亦不加以限制。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，电压检测模块50包括比较器U1，比较器U1的第一输入端与参考电源V3V3连接以及通过第十电阻R10和比较器U1的输出端连接，比较器U1的第二输入端与电源10连接，例如通过第七电阻R7与电源10连接以及通过第八电阻R8接地，该比较器U1的输出端通过第六电阻R6与第三三极管Q4的基极连接。

如图2所示，在本发明的另一实施例中，还包括工作电源模块60，工作电源模块60的输出端分别与看门狗模块30和电压检测模块50连接，工作电源模块60将电源10转换为看门狗模块30和电压检测模块50的工作电源V3V3。

具体地，工作电源模块60包括变压器U3，变压器U3的输入端与电源10连接，变压器U3的输出端与看门狗模块30和电压检测模块50连接，其中，电源10可以为充电电池，该充电电池通过充电电路70与充电电源连接，例如充电电源可以为太阳能电池板或者USB适配器

以下结合图2对本发明实施例的基于看门狗的供电电路的工作原理进行说明：

如图2所示，电源10为充电电池，该充电电池通过充电电路70与太阳能电池板(图未示)连接，工作电源模块60中的变压器U3将该充电电池的输出端的电压转换为工作电压V3V3。

电源10的电池电压对用电模块20供电时，电压检测模块50中的比较器U1的输出端输出低电平信号至第三三极管Q4的基极，第三三极管Q4截止，如果预设喂狗时长内用电模块20通过喂狗信号输出端GPIO输出喂狗信号到看门狗模块30，则芯片U2输出低电平信号至第二三极管Q3的基极，第二三极管Q3截止，第一三极管Q2的基极以及MOS管的栅极处于高电平，第一三极管Q2和MOS管导通，电源10仍然对用电模块20供电。如果预设喂狗时长内用电模块20未通过喂狗信号输出端GPIO输出喂狗信号到看门狗模块30，则芯片U2先输出高电平信号然后输出低电平信号至第二三极管Q3的基极，第二三极管Q3先导通后截止，第一三极管Q2的基极以及MOS管的栅极先处于高电平然后被拉低至地，第一三极管Q2和MOS管先导通后截止，电源10先对用电模块20停止供电然后继续向用电模块20，实现用电模块20异常时下电重启以恢复正常。

如果处于连续阴雨天气或者处于晚间，太阳能充电电流小于用电模块20的耗电时，则电源10的电压由高慢慢变低，当低到断电阈值Vol时，电压检测模块50中的比较器U1的输出端由低电平变为高电平，使得第三三极管Q4的基极处于高电平，第三三极管Q4导通，此时不论看门狗模块30有无收到喂狗信号，看门狗模块30输出高电平还是低电平信号，第二三极管Q3的基极的电平始终被拉低至地，第一三极管Q2和MOS管截止，电源10停止向用电模块20供电，太阳能电池板的电能几乎全部对电源10的充电电池充电，电源10的充电电池的电压慢慢由低于Vol升高到放电阈值电压Voh，比较器U1的输出端的电平由低变成高，上电控制模块40重新对用电模块20上电。

在上电控制模块40向用电模块20供电的过程中，用电模块20将喂狗时长设置信号通过通信信号发送端(TX，RX)输出至通信信号接收端(5，6)，芯片U2存储该设置信息，例如，该喂狗时长的设置信息为正常模式下的喂狗时长为5秒，休眠模式下的喂狗时长为20分钟。在用电模块20通过工作模式信号发送端WK将用电模块20处于休眠模式的工作模式信号输出至工作模式信号接收端3时，芯片U2中的看门狗设置喂狗时长为20分钟，在用电模块处于休眠模式下20分钟内未从喂狗信号接收端1中接收到喂狗信号，才确定用电模块20异常，芯片U2从控制信号输出端8输出控制信号控制上电控制模块40对用电模块20下电后重新上电，使得用电模块20处于休眠模式下短时间内不被看门狗唤醒，用户可以根据用电模块20的不同工作模式设置不同的喂狗时长，能够在用电模块20由于电源10的电压较低处于休眠模式时不被喂狗信号所唤醒，使得电源处于低功耗状态，在电源为充电电池时，可以提高充电电池的充电效率。

本发明实施例基于看门狗的供电电路，可以在用电模块处于休眠模式下设置较长的喂狗时长，以避免被看门狗模块复位后处于正常工作状态，从而使得用电模块在休眠模式下具有较长的休眠时间，解决了喂狗时长过短造成用电模块无法长时间休眠消耗电源电能的问题，降低了诸如充电电池等电源的功耗，使得充电电池快速地充电，而在用电模块处于正常模式下设置较短的喂狗时长，使得用电模块在异常时能够自动恢复正常工作状态。

进一步地，包括电压检测模块，电压检测模块在检测到电源的电压大于预设阈值时控制上电控制模块向用电模块供电，以及在检测到电源的电压低于预设阈值时控制上电控制模块停止向用电模块供电，并且在上电控制模块向用电模块供电时，看门狗模块在预设时间内未从用电模块接收到喂狗信号时，控制上电控制模块向用电模块断电，以及断电后控制上电控制模块向用电模块重新供电，解决了现有供电电路中无法兼顾看门狗和电源电压向用电模块供电的问题，既能在电源电压不足时对用电模块断电，又能在电源电压足够时通过看门狗在用电模块异常时对用电模块断电后重新上电以使得用电模块恢复正常工作状态。

本发明实施例还提供一种气象站，所述气象站包括本发明任一实施例所述的基于看门狗的供电电路。

图3为本发明实施例的一种供电方法的流程图。如图3所示的供电方法应用于本发明实施例所提供的一种气象站，在气象站中基于看门狗的供电电路包括电源、用电模块以及与用电模块连接的看门狗模块和上电控制模块，所述供电方法包括以下步骤：

S101、接收所述用电模块发送的喂狗时长设置信号，所述喂狗时长设置信号中包括所述用电模块的工作模式以及所述工作模式对应的喂狗时长。

如图2所示基的于看门狗的供电电路中，用户可以在气象站后台(服务器或者控制台)将喂狗时长和该喂狗时长对应的工作模式发送至用电模块20，在用电模块20上可以将喂狗时长和工作模式等信息编译为喂狗时长设置信号并发送至看门狗模块30，看门狗模块30可以通过通信信号接收端(5，6)接收到该喂狗时长设置信号。

S102、根据所述喂狗时长设置信号中的工作模式和喂狗时长设置各个工作模式的喂狗时长。

具体地，如果看门狗模块30为硬件看门狗，则可以将不同的喂狗时长设置信号编译为不同电平的信号，看门狗模块30根据不同的电平信号选择不同时长的计时器设置喂狗时长，如果看门狗模块30为软件实现的看门狗，则可以直接将喂狗时长和工作模式等信息发送至看门狗模块30，由看门狗模块30上的处理器为不同的工作模式设置不同的喂狗时长，本发明实施例对看门狗模块30设置喂狗时长的方式不加以限制。

S103、在所述上电控制模块向所述用电模块供电的过程中，接收所述用电模块发送的工作模式信号，以确定工作模式信号所表达的工作模式下的喂狗时长。

在本发明实施例中，用电模块的工作模式可以包括正常模式和休眠模式，其中休眠模式为电源电压较低时用电模块处于低功耗的工作模式，在休眠模式下用电模块具有较长的休眠时间。

S104、在所述喂狗时长内接收到喂狗信号时输出第一控制信号控制所述上电控制模块向所述用电模块供电。

具体地，如果用电模块处于正常模式，则在正常模式对应的第一喂狗时长内接收到喂狗信号时输出控制信号控制上电控制模块向用电模块供电，如果用电模块处于休眠模式，则在休眠模式对应的第二喂狗时长内接收到喂狗信号时输出控制信号控制上电控制模块向用电模块供电，在实际应用中，第二喂狗时长大于第一喂狗时长。

S105、在所述喂狗时长内未接收到喂狗信号时输出第二控制信号控制所述上电控制模块停止向所述用电模块供电，以及控制所述上电控制模块重新向所述用电模块供电。

具体地，如果用电模块处于正常模式，则在正常模式对应的第一喂狗时长内未接收到喂狗信号时输出控制信号控制上电控制模块停止向用电模块供电后重新上电。如果用电模块处于休眠模式，则在休眠模式对应的第二喂狗时长内未接收到喂狗信号时输出控制信号控制上电控制模块停止向用电模块供电后重新上电，在实际应用中，第二喂狗时长大于第一喂狗时长，从而使得用电模块处于休眠模式下较长时间内不被看门狗模块重启而恢复至正常模式，进而降低电源的功耗，使得电源有足够的时间恢复电能。

在实施本发明时，本领域技术人员可以根据电源恢复电能的效率或者休眠模式的休眠时长确定第二喂狗时长，本发明实施例对第二喂狗时长的长短不加以限制。

本发明实施例的供电方法，可以为用电模块处于不同工作模式下设置不同的喂狗时长，避免用电模块处于休眠模式下较长时间内不被看门狗模块重启而恢复至正常模式，使得用电模块在休眠模式下具有较长的休眠时间，从而降低诸如充电电池等电源的功耗，使得充电电池快速地充电，而在用电模块处于正常模式下设置较短的喂狗时长，使得用电模块在异常时能够自动恢复正常工作状态。

可选地，如图2所示，气象站中的基于看门狗的供电电路还包括电压检测模块50，本发明实施例的供电方法还包括：检测所述电源的电压，在所述电源的电压低于预设电压阈值时输出第三控制信号控制所述上电控制模块停止向所述用电模块供电，在所述电源的电压大于预设电压阈值时输出第四控制信号控制所述上电控制模块向所述用电模块供电。

具体地，在电源电压低于预设电压阈值不足以支持用电模块工作时，可以直接通过电压检测模块输出第三控制信号控制上电控制模块对用电模块断电，在电源电压大于预设电压阈值后重新对用电模块供电，并且在恢复供电后通过看门狗模块的控制信号控制上电控制模块对用电模块上电，或者下电后重新上电，既能在电源电压不足时通过电压检测模块对用电模块断电，又能在电源电压足够时通过看门狗在用电模块异常时对用电模块断电后重新上电以使得用电模块恢复正常工作状态。

图4为本发明实施例的一种看门狗的结构框图，如图4所示，本发明实施例的一种看门狗包括：

喂狗时长设置信号接收模块4001，用于接收所述用电模块发送的喂狗时长设置信号，所述喂狗时长设置信号中包括所述用电模块的工作模式以及所述工作模式对应的喂狗时长；

喂狗时长设置模块4002，用于根据所述喂狗时长设置信号中的工作模式和喂狗时长设置各个工作模式的喂狗时长；

工作模式信号接收模块4003，用于在所述上电控制模块向所述用电模块供电的过程中，接收所述用电模块发送的工作模式信号，以确定工作模式信号所表达的工作模式下的喂狗时长；

第一控制信号输出模块4004，用于在所述喂狗时长内接收到喂狗信号时输出第一控制信号控制所述上电控制模块向所述用电模块供电；

第二控制信号输出模块4005，用于在所述喂狗时长内未接收到喂狗信号时输出第二控制信号控制所述上电控制模块停止向所述用电模块供电，以及控制所述上电控制模块重新向所述用电模块供电。

本发明实施例看门狗可执行本发明实施例中S101-S105所述的供电方法，并具有相应的技术效果。

于本文的描述中，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“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一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚器件，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种基于看门狗的供电电路，包括电源、用电模块以及与所述用电模块连接的看门狗模块，其特征在于，还包括上电控制模块，所述上电控制模块的输入端与所述电源连接，所述上电控制模块的输出端与所述用电模块连接，所述上电控制模块的控制端与所述看门狗模块的输出端连接；

所述用电模块用于向所述看门狗模块输出喂狗信号、喂狗时长设置信号和表达所述用电模块的工作模式的工作模式信号；

所述看门狗模块用于在从所述用电模块接收到喂狗时长设置信号时，设置所述工作模式信号所表达的工作模式下的喂狗时长，以及在所述喂狗时长内接收到喂狗信号时输出第一控制信号控制所述上电控制模块向所述用电模块供电，在所述喂狗时长内未接收到喂狗信号时输出第二控制信号控制所述上电控制模块停止向所述用电模块供电，以及控制所述上电控制模块重新向所述用电模块供电；

所述喂狗时长设置信号是表达喂狗时长和该喂狗时长对应的工作模式的信号，所述工作模式包括正常模式和休眠模式，所述休眠模式是用电模块处于低功耗时的工作模式；

所述休眠模式下的喂狗时长大于所述正常模式下的喂狗时长。

2.如权利要求1所述的基于看门狗的供电电路，其特征在于，所述看门狗模块包括通信信号接收端、喂狗信号接收端、工作模式信号接收端和控制信号输出端，所述通信信号接收端、所述喂狗信号接收端和所述工作模式信号接收端分别与所述用电模块连接，所述控制信号输出端与所述上电控制模块的控制端连接。

3.如权利要求1所述的基于看门狗的供电电路，其特征在于，所述上电控制模块包括第一开关、第二开关、第三开关，

所述第一开关的两端分别与所述电源和所述用电模块连接，所述第二开关的输入端与所述第一开关的控制端连接，所述第二开关的输出端接地，所述第三开关的输入端与所述第二开关的控制端连接，所述第三开关的输入端与所述电源连接，所述第三开关的输出端接地，所述第三开关的控制端与所述看门狗模块的输出端连接。

4.如权利要求3所述的基于看门狗的供电电路，其特征在于，还包括电压检测模块，所述上电控制模块还包括第四开关，

所述第四开关的输入端与所述第三开关的控制端连接，所述第四开关的输出端接地；

所述电压检测模块的输入端与所述电源连接，所述电压检测模块的输出端与所述第四开关的控制端连接，所述电压检测模块用于在检测到所述电源的电压低于预设电压阈值时输出第三控制信号控制所述上电控制模块停止向所述用电模块供电，以及在检测到所述电源的电压大于预设电压阈值时输出第四控制信号控制所述上电控制模块向所述用电模块供电。

5.如权利要求4所述的基于看门狗的供电电路，其特征在于，所述第一开关包括MOS管，所述第二开关包括第一三极管，所述第三开关包括第二三极管，所述第四开关包括第三三极管；

所述MOS管的源极与所述电源连接，漏极与所述用电模块连接，栅极通过第三电阻与所述第一三极管的集电极连接，所述第一三极管的集电极通过第二电阻与所述电源连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极与所述第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的集电极通过第一电阻与所述电源连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极与所述看门狗模块的输出端连接，所述第三三极管的集电极与所述第二三极管的集电极连接，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的基极与所述电压检测模块的输出端连接。

6.如权利要求5所述的基于看门狗的供电电路，其特征在于，所述电压检测模块包括比较器，所述比较器的第一输入端与参考电源连接以及通过第十电阻和所述比较器的输出端连接，所述比较器的第二输入端与所述电源连接，所述比较器的输出端与所述第三三极管的基极连接。

7.如权利要求1-6任一项所述的基于看门狗的供电电路，其特征在于，还包括工作电源模块，所述工作电源模块的输出端分别与所述看门狗模块和所述电压检测模块连接，所述工作电源模块用于将所述电源的电压转换为所述看门狗模块和所述电压检测模块的工作电压。

8.如权利要求7所述的基于看门狗的供电电路，其特征在于，所述工作电源模块包括变压器，所述变压器的输入端与所述电源连接，所述变压器的输出端分别与所述看门狗模块和所述电压检测模块连接。

9.如权利要求1-6任一项所述的基于看门狗的供电电路，其特征在于，还包括充电电路，所述电源为充电电池，所述充电电路的输入端与充电电源连接，所述充电电路的输出端与所述充电电池连接。

10.如权利要求9所述的基于看门狗的供电电路，其特征在于，所述充电电源为太阳能电池板或者USB适配器。

11.一种气象站，其特征在于，所述气象站包括如权利要求1-10任一项所述的基于看门狗的供电电路。

12.一种供电方法，应用于如权利要求11所述的气象站，所述气象站中的基于看门狗的供电电路包括电源、用电模块以及与所述用电模块连接的看门狗模块和上电控制模块，其特征在于，包括：

接收所述用电模块发送的喂狗时长设置信号，所述喂狗时长设置信号中包括所述用电模块的工作模式以及所述工作模式对应的喂狗时长；

根据所述喂狗时长设置信号中的工作模式和喂狗时长设置各个工作模式的喂狗时长；

在所述上电控制模块向所述用电模块供电的过程中，接收所述用电模块发送的工作模式信号，以确定工作模式信号所表达的工作模式下的喂狗时长；

在所述喂狗时长内接收到喂狗信号时输出第一控制信号控制所述上电控制模块向所述用电模块供电；

在所述喂狗时长内未接收到喂狗信号时输出第二控制信号控制所述上电控制模块停止向所述用电模块供电，以及控制所述上电控制模块重新向所述用电模块供电。

13.如权利要求12所述的供电方法，其特征在于，所述气象站中的基于看门狗的供电电路还包括电压检测模块，所述供电方法还包括：

检测所述电源的电压；

在所述电源的电压低于预设电压阈值时输出第三控制信号控制所述上电控制模块停止向所述用电模块供电；

在所述电源的电压大于预设电压阈值时输出第四控制信号控制所述上电控制模块向所述用电模块供电。

14.一种看门狗，其特征在于，包括：

喂狗时长设置信号接收模块，用于接收用电模块发送的喂狗时长设置信号，所述喂狗时长设置信号中包括所述用电模块的工作模式以及所述工作模式对应的喂狗时长；

喂狗时长设置模块，用于根据所述喂狗时长设置信号中的工作模式和喂狗时长设置各个工作模式的喂狗时长；

工作模式信号接收模块，用于在上电控制模块向所述用电模块供电的过程中，接收所述用电模块发送的工作模式信号，以确定工作模式信号所表达的工作模式下的喂狗时长；

第一控制信号输出模块，用于在所述喂狗时长内接收到喂狗信号时输出第一控制信号控制所述上电控制模块向所述用电模块供电；

第二控制信号输出模块，用于在所述喂狗时长内未接收到喂狗信号时输出第二控制信号控制所述上电控制模块停止向所述用电模块供电，以及控制所述上电控制模块重新向所述用电模块供电；

所述喂狗时长设置模块包括：

所述喂狗时长设置信号是表达喂狗时长和该喂狗时长对应的工作模式的信号，所述工作模式包括正常模式和休眠模式，所述休眠模式是用电模块处于低功耗时的工作模式；

所述休眠模式下的喂狗时长大于所述正常模式下的喂狗时长。

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