CN113028584B - 空调单片机的异常处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调单片机的异常处理方法及装置。其中空调单片机的异常处理方法，包括：监控空调的外机与内机之间的状态数据及通讯状态；基于预设规则判断所述状态数据或通讯状态是否异常，若异常则通知所述外机和/或内机进行相应的复位。本发明可以实现单片机程序异常的自动复位，弥补现有看门狗无法复位程序异常的缺陷。

Description

空调单片机的异常处理方法及装置

技术领域

本发明涉及空调的外机和内机的单片机的异常处理技术，尤其涉及一种空调外机和内机当中的单片机的异常处理方法及装置。

背景技术

目前单片机广泛应用于各种空调设备，单片机的正常工作与否影响着空调设备功能的实现。目前主流的监测单片机正常工作的方法一般使用看门狗，包括使用单片机内部的看门狗模块，或者外置看门狗模块，依靠单片机定时的喂狗操作来判断芯片是否出现死机的情况。但以下情况下，无法靠看门狗实现产品恢复正常运行。

一种情况是当产品软件设计有问题时仅依靠看门狗无法实现产品恢复正常运行，软件通常都容易存在缺陷或BUG，有些缺陷或BUG在短时间测试内并不能准确发现，因此导致产品可能会存在一些需要长时间运行一段时间才可能出现的问题，或者存在一些完成设计之后都一直无法发现的较为隐蔽的软件设计问题，在实际运行过程中一旦满足某个条件后该缺陷和BUG就出现了，往往此类问题出现概率低，重新断电上电就可以恢复正常。

另一种情况是单片机内部的ADC模块、uart通讯模块等外围模块出现异常时常常不会触发看门狗复位，但这些模块异常会导致设备一直异常，无法正常工作。

另外，即使发现机组运行异常，通过复位方式复位单片机会让程序重新运行，但是很多影响机组运行时序的关键参数也会因此而清零，导致机组无法按既定逻辑正常执行。

发明内容

为了解决现有技术中单片机程序异常无法复位的技术问题，本发明提出了一种空调单片机的异常处理方法及装置。

本发明提出的空调单片机的异常处理方法，包括：

监控空调的外机与内机之间相互通讯的状态数据及通讯状态；

基于预设规则判断所述状态数据或通讯状态是否异常，若异常则通知所述外机和/或内机进行相应的复位。

进一步，所述外机与内机将需要与对方进行通讯的状态数据从各自的UART模块转为通过零、火线进行通讯，通过监控火线上的状态数据来实现所述监控空调的外机与内机之间的状态数据。

进一步，若在预设时间内多次通知所述外机和/或内机进行相应的复位，外机和/或内机仍不进行相应的复位，则通过控制火线的断开与连接对所述外机和/或内机进行强制复位。

进一步，对所述外机和/或内机进行强制复位之前，根据所监控的状态数据，保存所述外机和/或内机的关键参数，强制复位后将所述关键参数发送给所述外机和/或内机，使所述外机和/或内机能够继续进行强制复位之前的工作。

进一步，所述预设规则包括：所述状态数据的取值范围，所述状态数据的发送频率，所述状态数据的通讯成功率的取值范围当中的至少一种。

进一步，当所述外机和内机之间的通讯状态异常时，通知所述外机和/或内机对其UART模块进行复位。

进一步，当所述外机和/或内机之间通讯的状态数据异常时，通知所述外机和/或内机对其自身进行复位，或者对其对应的模块的复位。

本发明提出的采用上述技术方案所述的异常处理方法对空调的异常进行处理的装置，包括：

外机零火线通讯模块，将外机的UART模块需要与内机进行交互的状态数据转换为通过外机和内机之间的零、火线进行通讯；

内机零火线通讯模块，通过所述零、火线与所述外机零火线通讯模块连接，将内机的UART模块需要与外机进行交互的状态数据与所述外机零火线通讯模块进行交互；

火线控制模块，串联在外机零火线通讯模块和内机零火线通讯模块之间的火线上，用于监控所述外机与内机之间的状态数据及通讯状态，并基于预设规则判断所述状态数据或通讯状态是否异常，若异常则通知所述外机和/或内机进行相应的复位。

进一步，所述外机零火线通讯模块或内机零火线通讯模块包括：连接所述零、火线的零火线通讯电路，对所述内机与外机的UART模块需要与对方进行通讯的状态数据进行转换的转换电路。

进一步，所述火线控制模块包括：用于监控内、外机之间通讯的状态数据的数据监控模块，通过所述火线控制所述外机、内机断电或上电的电源控制模块。

进一步，所述火线控制模块还包括：用于在所述电源控制模块进行强制复位时保存所述外机、内机的关键参数的存储模块。

本发明通过额外设置的联网设备（即火线控制模块）监控判断单片机软件运行是否正常，在出现异常的情况下，通过通讯或者控制异常主板的电源开关，直接硬件复位，触发异常主板重新配置一次外围模块或者复位，尝试让外围模块恢复正常，同时火线控制模块记录机组运行的涉及过程时序控制的参数，如当前压机运行累计时间，化霜间隔时间等重要参数，方便已复位的内外机重新获取这些重要参数，保证复位完成后能正常按以前的时序参数进行工作，实现了单片机的自动恢复，降低对用户的影响。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1为本发明的流程图；

图2为本发明的系统结构图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

下面结合附图以及实施例对本发明的原理进行详细说明。

如图1所示，本发明的空调单片机的异常处理方法，主要是通过监控空调的外机与内机之间的通讯的状态数据及通讯状态，外机和内机之间通讯的状态数据包括但不限于内机检测的室内环境温度、内风机状态，外机检测的排气温度及外机的压缩机、四通阀、外风机等负载的状态等，基于预设规则判断这些状态数据或通讯状态是否异常，如果异常则通知外机和/或内机进行相应的复位。

如图2所示，为了实现空调单片机的异常处理，本发明提出了相应的装置，该装置在外机中增加了外机零火线通讯模块，该外机零火线通讯模块将外机的UART模块需要与内机进行交互的状态数据转换为通过外机和内机之间的零、火线进行通讯。同样的，在内机中增加了内机零火线通讯模块，该内机零火线通讯模块通过零、火线与外机零火线通讯模块连接，将内机的UART模块需要与外机进行交互的状态数据与外机零火线通讯模块进行交互。这样使得外机中除了单片机，以及看门狗、ADC模块、UART模块等常规的单片机外围模块以外，还包括外机零火线通讯模块，内机中除了单片机，以及看门狗、ADC模块、UART模块等常规的单片机外围模块以外，还包括内机零火线通讯模块。

其中外机、内机零火线通讯模块将需要与对方进行通讯的状态数据从各自的UART模块转为通过零、火线进行通讯，使得火线控制模块通过监控火线上的状态数据来实现监控空调的外机与内机之间通讯的状态数据。外机零火线通讯模块或内机零火线通讯模块包括零火线通讯电路和转换电路，零火线通讯电路连接零、火线，实现内机和外机之间的数据交互，转换电路对内机与外机的UART模块需要与对方进行通讯的状态数据进行转换。

外机和内机各自主板上的单片机（图中标注的MCU-CORE为单片机的微处理器内核）主要负责各自设备程序的运行以及和各自设备的外围模块的数据读取和写入。外机和内机各自的看门狗作为单片机的外围模块之一，其内部设有看门狗定时器，外机、内机的单片机需定时对各自对应的看门狗的特定寄存器写入特定的值，否则看门狗定时器会溢出，产生复位中断，使看门狗对应的单片机复位，即使得对应的单片机程序重新复位重跑。外机和内机的ADC模块负责检测单片机的端口的模拟电压并转换为数字结果（AD值），在空调设备应用中常用于温度、电流检测等，一般采样到一个比较大的AD值或者比较小AD值时，火线控制模块判定感温包或者电流传感器有异常，通知外机和内机进行复位，如果复位失败，则进行强制复位。

而UART模块负责空调外机的单片机与内机的单片机之间的UART通讯。通常情况下两个设备（即外机和内机）的单片机之间会有固定的通讯协议，在通讯中断时可判断为UART通讯异常。常见的是信号线中断导致的通讯异常，但偶尔也可见UART模块本身出现异常，需要软件对该模块进行初始化操作才能恢复正常。

在外机零火线通讯模块和内机零火线通讯模块之间连接的火线上，还串联着一个火线控制模块，由该火线控制模块来执行监控外机与内机之间的状态数据，并基于预设规则判断内、外机之间的状态数据、通讯状态是否异常，若异常则通知外机和/或内机进行复位。在本实施例中，预设规则包括：状态数据的取值范围，状态数据的发送频率，状态数据的通讯成功率的取值范围当中的至少一种。

具体的，火线控制模块包括数据监控模块、电源控制模块和存储模块。在一个实施例中，电源控制模块采用了继电器来对内、外机的断电和上电进行控制。存储模块则用来在数据监控模块判断外机和/或内机需要复位时保存外机和/或内机的关键参数。在本实施例中，关键参数指的是影响机组运行的时序参数，以及是否触发过内外机复位标志位。

火线控制模块具有单独的控制器，通过接入内、外机之间的零火线通讯网络，可以监控到内、外机的状态参数，火线控制模块实时判断内、外机的运行参数，如判断出机组异常工作，则在机组未启动的情况下，向外机零火线通讯模块和/或内机零火线通讯模块发送请求，请求外机和/或内机复位单片机，重新启动程序的运行。例如空调设定制热模式，设定温度25度，室内温度为16度，但机组未开启。则在连续检测到30min满足开机条件但机组未能如期开启时则内机发送请求复位信号给外机，外机的单片机接收到请求复位信号后，暂停喂狗信号的发送，触发MCU—CORE软件复位。因为此时机组并未开启，此复位动作也不会影响用户。

火线控制模块所串联的火线是为机组供电的火线，通过将为机组供电的火线接入到该火线控制模块，该火线控制模块再通过继电器实现控制火线是否与内、外机接通，从而该火线控制模块可以控制内、外机的电源火线的通断，间接控制内、外机掉电、上电，当火线控制模块判断出有机组运行异常后，如多次发送请求复位信号，外机或内机仍不执行复位，则可以通过火线控制模块直接断开外机或外机的电源，再重新上电，强行复位外机或内机，即火线控制模块断开外机或内机的电源进行强制复位。火线控制模块对外机或内机进行强制复位之前，根据所监控的状态数据，保存外机和/或内机的关键参数，强制复位后将关键参数发送给所述外机和/或内机，使所述外机和/或内机能够继续进行强制复位之前的工作，这些是通过存储模块使得该火线控制模块具有记忆功能，记录机组运行需要记忆的参数，如当前压缩机运行累计时间，化霜间隔时间等重要参数，方便已复位的内外机重新获取这些重要参数，保证复位完成后能正常按以前的参数进行工作。

火线控制模块通过实时判断内、外机的运行参数，判断外机是否有感温包采样异常，如判断出机组异常工作则断电内机和/或外机，重新启动程序的运行。例如外机无论启动与否，排气温度一直维持一个固定值，如连续检测到3h机组排气温度一直维持一个固定值，则在外机不工作时，通过火线控制模块直接断外机电源，再重新上电，强行复位外机。复位后外机会重新初始化其ADC模块，重新对感温包温度进行采集，如果外机的单片机仅仅是因为其ADC模块出现异常了，那么经过重新初始化该AADC模块后，很有可能就恢复正常工作了。机组重新进入正常的程序处理。同时因为此时机组并未开启，此复位动作也不会影响用户。

火线控制模块实时判断内机与外机的通讯成功率，判断是否有通讯异常，如判断出持续30min机组通讯回复率低于一定的阀值，则在外机待机时，通过火线控制模块直接断外机电源，再重新上电，强行复位内、外机，这样内外机都会复位uart模块，重新启动程序的运行。举例，空调通讯的数据断断续续，机组一直停机无法启动，但又未达到报通讯故障的情况下，通过断电上电外机和内机，重新初始化内外机的UART模块，重新启动UART总线通讯，如果MCU是仅仅因为UART模块出现异常了，那么经过重新初始化该模块后，很有可能就恢复正常工作了，机组重新进入正常的程序处理。如果模块正常工作的情况下，有可能程序本身有问题，通过内外机程序复位，也能恢复正常工作。同时因为此时机组并未开启，此复位动作也不会影响用户。由于火线控制模块在判断出需要对外机和/或内机进行断电、复位时先备份记忆当前的外机运行需要记忆的影响机组运行的时序参数，以及是否触发过内外机复位标志位，再触发断电、复位外机的动作，因此不会对机组上电后的运行造成影响。

内、外机上电时首先向火线控制模块申请获取机组运行的关键参数，火线控制模块若判断出此前曾经尝试过复位内、外机，则响应请求，并回复相应的关键参数，同步清除是否触发过内外机复位标志位。内、外机按火线控制模块的关键参数进行机组运行控制。如果火线控制模块若判断出此前没有尝试过复位外机，则不响应请求，内、外机在上电或复位后20s内没有收到火线控制模块的响应，则认为是初次上电，按正常时序运行。

以上技术方案可以实现单片机的程序没有特别大异常的情况下，由另一个联网的设备来实现异常的判断和硬件电源干预实现自动恢复处理，如果可以恢复，那说明设备有一些隐蔽问题，但可以自动恢复。有以上监控和处理，则可以避免用户报修及机组维修等对用户带来的影响。如果无法恢复，基本上可以排除模块设置或者程序本身异常导致，大概率是真正的硬件异常，最终机组是无法正常启动使用的。而且自动恢复之前也预留了30min时间显示相应的故障代码，用户也能发现问题并通知售后技术人员上门处理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种空调单片机的异常处理方法，其特征在于，包括：

空调的外机与内机将需要与对方进行通讯的状态数据从各自的UART模块转为通过零、火线进行通讯，通过监控火线上的状态数据及通讯状态来监控空调的外机与内机之间的状态数据及通讯状态；

基于预设规则判断所述状态数据或通讯状态是否异常，若异常则通知所述外机和/或内机进行相应的复位；当所述外机和内机之间的通讯状态异常时，通知所述外机和/或内机对其UART模块进行复位；当所述外机和/或内机之间通讯的状态数据异常时，通知所述外机和/或内机对其自身进行复位，或者对其对应的模块的复位；若在预设时间内多次通知所述外机和/或内机进行相应的复位，外机和/或内机仍不进行相应的复位，则通过控制火线的断开与连接对所述外机和/或内机进行强制复位。

2.如权利要求1所述的空调单片机的异常处理方法，其特征在于，对所述外机和/或内机进行强制复位之前，根据所监控的状态数据，保存所述外机和/或内机的关键参数，强制复位后将所述关键参数发送给所述外机和/或内机，使所述外机和/或内机能够继续进行强制复位之前的工作。

3.如权利要求1所述的空调单片机的异常处理方法，其特征在于，所述预设规则包括：所述状态数据的取值范围，所述状态数据的发送频率，所述状态数据的通讯成功率的取值范围当中的至少一种。

4.一种采用如权利要求1至3任意一项所述的异常处理方法对空调的异常进行处理的装置，其特征在于，包括：

外机零火线通讯模块，将外机的UART模块需要与内机进行交互的状态数据转换为通过外机和内机之间的零、火线进行通讯；

内机零火线通讯模块，通过所述零、火线与所述外机零火线通讯模块连接，将内机的UART模块需要与外机进行交互的状态数据与所述外机零火线通讯模块进行交互；

火线控制模块，串联在外机零火线通讯模块和内机零火线通讯模块之间的火线上，用于监控所述外机与内机之间的状态数据及通讯状态，并基于预设规则判断所述状态数据或通讯状态是否异常，若异常则通知所述外机和/或内机进行相应的复位；若在预设时间内多次通知所述外机和/或内机进行相应的复位，外机和/或内机仍不进行相应的复位，则通过控制火线的断开与连接对所述外机和/或内机进行强制复位。

5.如权利要求4所述的对空调的异常进行处理的装置，其特征在于，所述外机零火线通讯模块或内机零火线通讯模块包括：连接所述零、火线的零火线通讯电路，对所述内机与外机的UART模块需要与对方进行通讯的状态数据进行转换的转换电路。

6.如权利要求4所述的对空调的异常进行处理的装置，其特征在于，所述火线控制模块包括：用于监控内、外机之间通讯的状态数据的数据监控模块，通过所述火线控制所述外机、内机断电或上电的电源控制模块。

7.如权利要求6所述的对空调的异常进行处理的装置，其特征在于，所述火线控制模块还包括：用于在所述电源控制模块进行强制复位时保存所述外机、内机的关键参数的存储模块。

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