CN201163390Y - 用于电力负荷管理与电能量数据采集终端的复位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电力负荷管理与电能量数据采集终端的复位装置，包括处理器CPU芯片、工作电源上电/掉电检测电路、还包括外部电源上电检测电路、定时器、电源芯片使能信号检测电路、电源输出电路，延时电路、电源复位电路，外部电源上电检测电路的输出端及处理器CPU芯片的喂狗信号输出端与定时器连接；电源芯片使能信号检测电路与定时器连接；所述工作电源上电/掉电检测电路与电源电路的输出端连接，并通过延时电路、电源复位电路与处理器CPU的复位脚连接，用于实时监控工作电源的输出电压，并对处理器CPU进行复位。本实用新型能对处理器进行可靠复位尤其能在终端程序跑飞的情况下对处理器进行可靠复位。

Description

用于电力负荷管理与电能量数据采集终端的复位装置

技术领域

本实用新型涉及用于电力负荷管理与电能量数据采集终端的复位装置。

背景技术

电力负荷管理与电能量数据采集终端复位电路的可靠性关系到对电能表数据的实时采集、备份以及主站和管理终端之间的实时通信。尤其用于边远山区或者远离城镇的用电管理终端，平时无人监守，必须杜绝终端程序跑飞又不能正常复位的现象。目前通常的复位监控电路大部分采用专用电源监控复位芯片(如MAX813或类似集成电路)来进行设计，在上电或掉电到某特定电平以下时输出复位信号，但复位信号输出时间长短不可控制，而且当处理器陷入某种特殊状态(如处理器发生内部硬件电路故障)时，即便通过外部硬件复位信号对处理器进行复位也不能达到复位目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于电力负荷管理与电能量数据采集终端的复位装置，这种装置能对处理器进行可靠复位尤其能在终端程序跑飞的情况下对处理器进行可靠复位。

本实用新型提供的这种用于电力负荷管理与电能量数据采集终端的复位装置，包括处理器CPU芯片、工作电源上电/掉电检测电路、还包括外部电源上电检测电路、定时器、电源芯片使能信号检测电路、电源输出电路，延时电路、电源复位电路，外部电源上电检测电路的输出端及处理器CPU芯片的喂狗信号输出端与定时器连接，主要用于检测外部电源上电瞬间，对定时器电路的定时器进行一次清零，以及CPU的喂狗信号在定时器溢出周期内对定时器进行至少一次的清零，保证电源对CPU的正常供电；电源芯片使能信号检测电路与定时器连接，并通过电源电路与处理器CPU芯片连接，定时器发生溢出时启动电源芯片使能信号检测电路禁止对处理器CPU的电源输出，并在定时器溢出周期的负电平时再一次使能电源输出；所述工作电源上电/掉电检测电路与电源电路的输出端连接，并通过延时电路、电源复位电路与处理器CPU的复位脚连接，用于实时监控工作电源的输出电压，并对处理器CPU进行复位。

本实用新型能在以下三种情况下对处理器CPU芯片进行复位：一是外部电源上电复位，通过外部电源上电检测电路检测到外部电源供电时，对定时器进行有效清零，从而输出电源芯片的使能信号，启动电源芯片的工作电源输出。工作电源上电/掉电检测电路检测到电压变化时(上电)，通过延时电路对处理器CPU芯片进行复位。二是看门狗电路复位，当处理器CPU芯片受到干扰导致程序跑飞时，将不会再有喂狗信号的输出，导致在定时器溢出周期内没有清零信号，电源芯片的使能端被禁止，从而关闭处理器CPU芯片的工作电源输出。紧接着在定时器溢出周期的负电平时再一次开启电源芯片的使能端，正常输出工作电源，工作电源上电/掉电检测电路检测到电压变化(上电)后，通过延时电路和复位电路对处理器CPU芯片进行复位。三是电压跌落引起复位，当电源输出的工作电压跌落到某个阀值时，工作电源上电/掉电检测电路会检测到此电压变化(掉电)，从而通过延时电路产生复位信号，由电源复位电路对处理器CPU芯片进行复位。

因此本实用新型，即便处理器因为某些原因陷入特殊故障状态时(外部复位信号无效)，也可以通过外部硬件电路对处理器实施断电、然后重新上电等操作，达到对处理器可靠复位的目的，对电力负荷管理与用电管理终端起到了很好的管理作用。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型一种实施方式的电路图。

具体实施方式

从图1可以看出本实用新型主要由外部电源上电检测电路、CPU的喂狗信号输出电路、定时器、电源芯片使能信号检测电路、电源输出电路、工作电源上电/掉电检测电路、延时电路、电源复位电路组成，其中外部电源上电检测电路主要是检测外部电源上电瞬间，对定时器电路的定时器进行一次清零，否则定时器电路发生溢出时将启动电源芯片使能信号检测电路禁止对处理器的电源输出，在定时器溢出周期的负电平时再一次使能电源输出。CPU的喂狗信号输出电路是在定时器溢出周期内对定时器进行至少一次的清零以防止定时器溢出，从而保证电源对CPU的正常供电。工作电源上电/掉电检测电路实时监控工作电源的输出电压，当输出电压上升或者跌落到某一特定电平时通过延时电路产生复位信号，由电源复位电路对处理器CPU芯片进行有效复位。

图2反应了本实用新型的一个具体实施方式。从图2可以看出，外部电源上电检测电路由耦合电容C242、下拉电阻R129以及二极管V41组成。CPU的喂狗信号输出电路由电阻R152、三极管V47以及耦合电容C228、电阻R126和二极管V45实现。定时器清零信号检测电路以及定时器由74HCT4060和外围电阻电容完成。电源芯片使能信号检测电路、电源输出电路、工作电源上电/掉电检测电路、延时电路、电源复位电路由电源管理芯片TPS767D318、滤波电容电感等电路来实现。

外部电源VDD上电时，通过耦合电容C242在或门D48的管脚1端产生高电平，从而对定时器进行有效的清零，确保电源芯片的输出使能。由于下拉电阻的作用，当外部电源VDD稳定后，或门D48的管脚1端变为低电平，定时器的清零信号完全由CPU的喂狗信号输出电路产生。

CPU的喂狗信号输出电路与外部电源上电检测电路功能相似，主要是负责对定时器74HCT4060进行清零。为了保证电源芯片TPS767D318工作电源的输出使能，必须在定时器溢出周期(本实施方式为19.2S)内进行一次有效的喂狗清零。

74HCT4060为内置晶振的14位二进制计数器，晶振周期由外部电容C36和电阻R151的参数决定，Q14端的溢出信号与电源芯片的输出使能端相接，控制工作电源的输出。当定时器溢出时Q14为高电平，电源芯片TPS767D318使能检测电路检测到此信号后，断开工作电源的输出，导致处理器CPU芯片掉电。也就是说，为了保证处理器CPU芯片正常工作，在溢出周期内必须进行一次有效的喂狗清零信号。

电源芯片TPS767D318为双电源输出电源芯片具有使能信号检测、工作电源上电/掉电检测、200ms延时复位等功能。当外部电源上电时，由于外部电源上电检测电路对定时器的可靠清零，使能工作电源的输出，从而启动工作电源上电/掉电检测电路的复位信号输出，通过200ms延时电路对处理器CPU芯片进行复位。而当外部电源下降导致输出的工作电源跌落到正常电压的92％以下时，电源芯片TPS767D318禁止工作电源的输出，当工作电源回升后，TPS767D318会自动通过200ms延时电路对处理器CPU芯片进行复位。当定时器溢出时，会使电源芯片禁止工作电源的输出，在定时器溢出周期的负电平时再一次开启电源芯片的使能端，自动通过200ms延时电路对处理器CPU芯片进行有效的复位。

Claims (3)

1、一种用于电力负荷管理与电能量数据采集终端的复位装置，包括处理器CPU芯片、工作电源上电/掉电检测电路，其特征在于还包括外部电源上电检测电路、定时器、电源芯片使能信号检测电路、电源输出电路，延时电路、电源复位电路，所述外部电源上电检测电路的输出端及处理器CPU芯片的喂狗信号输出端与定时器连接，主要用于检测外部电源上电瞬间，对定时器电路的定时器进行一次清零，以及CPU的喂狗信号在定时器溢出周期内对定时器进行至少一次的清零，保证电源对CPU的正常供电；电源芯片使能信号检测电路与定时器连接，并通过电源电路与处理器CPU芯片连接，定时器发生溢出时启动电源芯片使能信号检测电路禁止对处理器CPU的电源输出，并在定时器溢出周期的负电平时再一次使电源输出；所述工作电源上电/掉电检测电路与电源电路的输出端连接，并通过延时电路、电源复位电路与处理器CPU的复位脚连接，用于实时监控工作电源的输出电压，并对处理器CPU进行复位。

2、根据权利要求1所述的用于电力负荷管理与电能量数据采集终端的复位装置，其特征在于所述电源芯片使能信号检测电路、电源输出电路、工作电源上电/掉电检测电路、延时电路、电源复位电路主要由电源管理芯片TPS767D318组成。

3、根据权利要求1或2所述的用于电力负荷管理与电能量数据采集终端的复位装置，其特征在于定时器采用74HCT4060芯片，定时器溢出周期内为19.2S。

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