CN111831094A - 一种整机断电及异常重启系统 - Google Patents

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张小龙
张威
高明华
王春明
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Abstract

本发明公开了一种整机断电及异常重启系统，包括：单片机MCU、中央处理器CPU、外部主电源、备用电源、外部主电源检测模块、电源管理模块，上述电源管理模块连接上述单片机MCU并接收其指令，并且上述电源管理模块连接上述备用电源以及上述外部主电源给上述中场处理器CPU供给电源，上述中央处理器CPU执行专用心跳电平输出输送至上述单片机MCU，上述中央处理器CPU可对上述单片机MCU输送心跳信号，上述外部主电源检测模块接收单片机MCU指令用以对中央处理器CPU掉电检测，并且由上述外部主电源供给电源。本发明的有益效果在于，具有较好的电源应对机制。

Description

一种整机断电及异常重启系统
技术领域
本发明涉及一种整机断电及异常重启系统，主要应用在电源管理的技术领域。
背景技术
目前，货柜的应用场所较为广泛，市场上的货柜尤其是只能售货柜的售货范围包括食品、饮料、医用品、日常用品，可满足大众的日常生活的各类需求，而目前智能售货柜的电源设置较为单一化，没有特殊情况的应对机制，在出现断电或者设备出现异常状况时通常售货柜即崩溃而无法正常使用，因此急需开发一种能应对断电以及异常状况的系统设置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种整机断电及异常重启系统，具有较好的电源应对机制。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
一种整机断电及异常重启系统，包括：
单片机MCU、中央处理器CPU、外部主电源、备用电源、外部主电源检测模块、电源管理模块，上述电源管理模块连接上述单片机MCU并接收其指令，并且上述电源管理模块连接上述备用电源以及上述外部主电源给上述中场处理器CPU供给电源，上述中央处理器CPU执行专用心跳电平输出输送至上述单片机MCU，上述中央处理器CPU可对上述单片机MCU输送心跳信号，上述外部主电源检测模块接收单片机MCU指令用以对中央处理器CPU掉电检测，并且由上述外部主电源供给电源。
进一步地，若上述外部主电源断电时，则单片机MCU开始计时，10分钟后对上述电源管理模块发出自动切断整机电源的指令，此时上述中央处理器CPU对上述单片机MCU输送心跳信号。
进一步地，上述上述中央处理器CPU对上述单片机MCU输送心跳信号，心跳信号的强度为1HZ的频率。
进一步地，若包括软件崩溃、系统死机的异常状态时，单片机MCU则会开始计时，在持续9分钟都未收到中央处理器CPU对其输送的心跳信号时，则会控制中央处理器CPU复位重启。
进一步地，上述电源管理模块包括中央处理器、电源输出模块、充电模块、数据采集模块，上述电源输出模块由上述中场处理器控制并且与上述中央处理器CPU连接，上述充电模块由上述中场处理器控制并且与上述外部主电源、上述备用电源连接，上述数据采集模块由上述中央处理器控制。
进一步地，上述数据采集模块的采集项包括电压采集、电流采集、温度采集。
进一步地，设置有均衡模块，上述均衡模块由上述中央处理器控制，并且用以控制供电的输出功率。
进一步地，设置有电量计算模块，上述电量计算模块由上述中央处理器控制，并且用以根据电压采集的数据计算与比较外接电源与内部电池的电压大小。
本发明的有益效果：
本发明的整机断电及异常重启机制，通过对柜机的正常与异常状态划分，并对不同异常状态采用不同应急处理方式，极大程度上减少了当异常状态发生时柜机的损失，因此具有高度的产业应用价值。
附图说明
图1为本发明整机断电及异常重启系统的结构示意图；
图2为本发明电源管理模块的结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明整机断电及异常重启系统的结构示意图，图2为本发明电源管理模块的结构示意图，参照图1、图2，本发明，整机断电及异常重启系统，包括：单片机MCU1、中央处理器CPU2、外部主电源3、备用电源4、外部主电源检测模块5、电源管理模块6。
上述电源管理模块6连接上述单片机MCU1并接收其指令，并且上述电源管理模块6连接上述备用电源4以及上述外部主电源3给上述中场处理器CPU2供给电源，上述中央处理器CPU2执行专用心跳电平输出输送至上述单片机MCU1，上述中央处理器CPU2可对上述单片机MCU1输送心跳信号，上述外部主电源检测模块5接收单片机MCU1指令用以对中央处理器CPU2掉电检测，并且由上述外部主电源6供给电源。
对于整机断电，若上述外部主电源3断电时，则单片机MCU1开始计时，10分钟后对上述电源管理模块6发出自动切断整机电源的指令，此时上述中央处理器CPU1对上述单片机MCU2输送心跳信号。
对于心跳信号，上述上述中央处理器CPU1对上述单片机MCU1输送心跳信号，心跳信号的强度为1HZ的频率。
对于异常状况，若包括软件崩溃、系统死机的异常状态时，单片机MCU1则会开始计时，在持续9分钟都未收到中央处理器CPU2对其输送的心跳信号时，则会控制中央处理器CPU2复位重启。
正常状态下，在外部主电源供电时，单片机MCU1会对外部电源管理模块6进行管理，并同时对中场处理器CPU2进行供电，此外在备用电源4不足的情况下自动会备用电池进行充电，外部增设外部主电源检测模块5同时对单片机MCU1以及中央处理器CPU2进行通知。中央处理器CPU2执行专用心跳电平输出到单片机MCU1中，通知单片机MCU1当前中央处理器CPU2以及应用程序的存活状态。
而当有异常状态发生时，机制会面对不同的异常状态采用不同的应急处理模式。当外部主电源断电时，此时通过硬件电源管理模块6自动切换到备用电源4供电，外部掉电检测模块会检测模块5以及外部主电源3断电信号，同时会通知中央处理器CPU2和单片机MCU1，中央处理器CPU2会通过4G网络通知后台管理系统当前掉电信息(如果自动售货柜此时正在有业务交易则持续交易，时间不超过10分钟，如果此时无交易则禁止交易。)
单片机MCU1开始计时，10分钟后会通过电源管理模块6自动切断整机电源。中央处理器CPU2在正常启动后会以1HZ的频率对单片机MCU1输送心跳信号，而当软件崩溃或系统死机时，则不会对单片机MCU1输送心跳信号。当软件崩溃或系统死机这种异常状态发生时，单片机MCU1会开始计时，在持续9分钟都未收到中央处理器CPU2对其输送的心跳信号时，则会控制中央处理器CPU2复位重启，尽最大可能的保证整机的存活。
对于电源管理模块6，上述电源管理模块包括中央处理器61、电源输出模块62、充电模块63、数据采集模块64，上述电源输出模块62由上述中场处理器61控制并且与上述中央处理器CPU2连接，上述充电模块63由上述中场处理器61控制并且与上述外部主电源3、上述备用电源4连接，上述数据采集模块64由上述中央处理器61控制。
对于数据采集模块64，上述数据采集模块的采集项包括电压采集、电流采集、温度采集。
进一步地，设置有均衡模块65，上述均衡模块65由上述中央处理器61控制，并且用以控制供电的输出功率。
进一步地，设置有电量计算模块66，上述电量计算模块66由上述中央处理器61控制，并且用以根据电压采集的数据计算与比较外接电源与内部电池的电压大小。
当电源接通时，中央处理器61首先会通过数据采集模块64和电量计算模块66来计算和比较通过充电模块的输入电压与电池电压的高低，来进行外接电源和电池之间的自动切换，保证系统的不间断供电。在使用外接电源进行供电的时候，电源输出模块会对外接电源的输出功率进行判断，控制供电的输出功率。
当接入外接电源时，数据采集模块64会采集到外接电源的电压数据，传输到电量计算模块，计算与比较外接电源与内部电池的电压大小，当输入电压低与电池电压时，则说明电池处于满充状态，足以为系统供电，中央处理器61会选择电池供电，反之，当输入电压高于电池时，说明电池处于未满充状态，通过充电模块会进入充电程序同时中央处理器会选择外接电源供电。
为保证外接电源的正常使用，需要通过均衡模块65和电源输出模块62对外接电源的输出功率进行控制，具体地当接入外接电源时，数据采集模块64会采集到外接电源的电压、电流数据，通过电量计算模块判断外接电源的输出功率大小，判断其是否高于设定值，如若低于设定值。则该均衡模块会控制提高供电的输出功率，通过电源输出模块为系统供电，反之，则会降低电源的输出功率，再通过电源输出模块为系统供电。
整机断电及异常重启系统，本发明的整机断电及异常重启机制，通过对柜机的正常与异常状态划分，并对不同异常状态采用不同应急处理方式，极大程度上减少了当异常状态发生时柜机的损失，因此具有高度的产业应用价值。
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领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种整机断电及异常重启系统，其特征在于，包括：
单片机MCU、中央处理器CPU、外部主电源、备用电源、外部主电源检测模块、电源管理模块，所述电源管理模块连接所述单片机MCU并接收其指令，并且所述电源管理模块连接所述备用电源以及所述外部主电源给所述中场处理器CPU供给电源，所述中央处理器CPU执行专用心跳电平输出输送至所述单片机MCU，所述中央处理器CPU可对所述单片机MCU输送心跳信号，所述外部主电源检测模块接收单片机MCU指令用以对中央处理器CPU掉电检测，并且由所述外部主电源供给电源。
2.根据权利要求1所述的整机断电及异常重启系统，其特征在于，若所述外部主电源断电时，则单片机MCU开始计时，10分钟后对所述电源管理模块发出自动切断整机电源的指令，此时所述中央处理器CPU对所述单片机MCU输送心跳信号。
3.根据权利要求2所述的整机断电及异常重启系统，其特征在于，所述所述中央处理器CPU对所述单片机MCU输送心跳信号，心跳信号的强度为1HZ的频率。
4.根据权利要求1所述的整机断电及异常重启系统，其特征在于，若包括软件崩溃、系统死机的异常状态时，单片机MCU则会开始计时，在持续9分钟都未收到中央处理器CPU对其输送的心跳信号时，则会控制中央处理器CPU复位重启。
5.根据权利要求1所述的整机断电及异常重启系统，其特征在于，所述电源管理模块包括中央处理器、电源输出模块、充电模块、数据采集模块，所述电源输出模块由所述中场处理器控制并且与所述中央处理器CPU连接，所述充电模块由所述中场处理器控制并且与所述外部主电源、所述备用电源连接，所述数据采集模块由所述中央处理器控制。
6.根据权利要求5所述的整机断电及异常重启系统，其特征在于，所述数据采集模块的采集项包括电压采集、电流采集、温度采集。
7.根据权利要求5所述的整机断电及异常重启系统，其特征在于，设置有均衡模块，所述均衡模块由所述中央处理器控制，并且用以控制供电的输出功率。
8.根据权利要求5所述的整机断电及异常重启系统，其特征在于，设置有电量计算模块，所述电量计算模块由所述中央处理器控制，并且用以根据电压采集的数据计算与比较外接电源与内部电池的电压大小。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112712779A (zh) * 2020-12-25 2021-04-27 蚌埠高华电子股份有限公司 一种基于单片机的lcd点阵显示器控制器

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