CN202795339U - 看门狗控制电源电路 - Google Patents

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李君�
黄雄凯
阳武
周到
刘刚
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Wasion Electric Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种看门狗控制电源电路，包括RC定时器、下降沿喂狗电路和电源复位控制电路，下降沿喂狗电路接收MCU的喂狗信号，且仅在MCU输出的喂狗信号下降沿有效时，给RC定时器发出清零信号一，将其清零；电源复位控制电路用于监测RC定时器的溢出信号，当该信号产生时，电源复位控制电路输出清零信号二至RC定时器将其清零，实现MCU的断电重启。本实用新型能有效监控MCU喂狗信号，如因程序死机导致MCU没有喂狗，电源复位控制电路能重启设备电源，恢复设备工作，从而解决设备司机、部分程序死循环等工作不正常的问题。本实用新型能够应用在工业级低功耗的电子产品中，抗干扰能力强，功耗低。

Description

看门狗控制电源电路
技术领域
本实用新型涉及一种控制电源电路，特别涉及一种看门狗控制电源电路。
背景技术
在电子设备中一般需要设置看门狗电路，以防止程序的“跑飞”。看门狗电路保证电子设备的MCU (Micro Control Unit微处理器)在程序死机时，设备能够自动恢复正常。
目前常用的集成看门狗芯片，如MAX706，使用MCU通用I/O管脚喂狗。当MCU死机后，芯片在1.6秒内检测不到喂狗信号，发出复位脉冲，将设备复位。这种看门狗芯片存在一些缺点：如功耗较高，静态工作电流在100uA以 上，难以应用于电池供电的设备中；抗干扰能力弱，在静电干扰下，容易误动作，发出非预期的复位信号，导致设备在正常工作时候重启。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种低功耗的看门狗控制电源电路。
本实用新型提供的这种看门狗控制电源电路，包括RC定时器、下降沿喂狗电路和电源复位控制电路，下降沿喂狗电路接收MCU的喂狗信号，且仅在MCU输出的喂狗信号下降沿有效时，给RC定时器发出清零信号一，将其清零；电源复位控制电路用于监测RC定时器的溢出信号，当该信号产生时，电源复位控制电路输出清零信号二至RC定时器将其清零，实现MCU的断电重启。
所述下降沿喂狗电路包括积分电路、开关管V1和续流二极管V3，积分电路由电阻R5和电容C2串联组成；开关管V1的源极通过限流电阻R1与工作电源VDOG相连，同时其源极通过限流电阻R1与积分电路相连，积分电路再串联电阻R6后与喂狗信号RST相连；其栅极通过电阻R9与自给信号Rdog相连，其漏极与RC定时器相连；续流二极管V3与积分电路的电阻R5并联，其阳极通过电容C3接地。
所述电源复位控制电路包括电压比较器U1，电压比较器U1的1脚输出自给信号Rdog至下降沿喂狗电路；其2脚接地，同时通过电容C6与其3脚相连；其3脚通过电阻R7与MCU电源VMCU相连；其4脚通过电阻R3接地，同时通过电阻R4与其5脚相连；其5脚接工作电源VDOG。
本实用新型能有效监控MCU喂狗信号，如因程序死机导致MCU没有喂狗，电源复位控制电路能重启设备电源，恢复设备工作，从而解决设备司机、部分程序死循环等工作不正常的问题。本实用新型能够应用在工业级低功耗的电子产品中，其功耗低且抗干扰能力强。
附图说明
图1是本实用新型的功能框图。
图2是本实用新型的具体电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。
如图1所示，本实用新型包括RC定时器、下降沿喂狗电路和电源复位控制电路，下降沿喂狗电路接收MCU的喂狗信号，且仅在MCU输出的喂狗信号下降沿有效时，给RC定时器发出清零信号一，将其清零；电源复位控制电路用于监测RC定时器的溢出信号，当该信号产生时，电源复位控制电路输出清零信号二至RC定时器将其清零，实现MCU的断电重启。
如图2所示，在具体实施时，本实用新型包括开关管V1、积分电路、P沟道场效应管V2、续流二极管V3、N沟道场效应管V4和电压比较器U1。
积分电路由电阻R5和电容C2串联组成；开关管V1的源极通过限流电阻R1与工作电源VDOG相连，同时其源极通过限流电阻R1与积分电路相连，积分电路再串联电阻R6与喂狗信号RST相连；其栅极通过电阻R9与自给信号Rdog相连，其漏极与RC定时器相连；续流二极管V3与积分电路的电阻R5并联，其阳极通过电容C3接地。电阻R10与电容C4并联后接于开关管V1的漏极与地之间。开关管V1的漏极通过电阻R8与N沟道场效应管V4的栅极相连。N沟道场效应管V4的栅极通过电容C5接地，其源极接地，其漏极与P沟道场效应管V2的栅极相连。P沟道场效应管V2的源极与工作电源VDOG相连，同时通过电阻R2串联电容C1接地，其漏极与MCU电源VMCU相连。电压比较器U1的1脚输出自给信号Rdog，该信号通过电阻R9与开关管的栅极相连。电压比较器U1的2脚接地，其3脚通过电阻R7与MCU电源VMCU相连，其2脚通过电容C6与3脚相连，其4脚通过电阻R3接地，其5脚接工作电源VDOG，其5脚通过电阻R4与4脚相连。
工作时，分为如下几个工作过程。
上电复位：本实用新型将系统电源作为其工作电源VDOG，当系统上电，即工作电源VDOG上电。此时，由电阻R2和电容C1构成的上电复位延时电路输出一个低电平，控制P沟道场效应管V2导通，由此MCU电源VMCU上电，即给MCU上电。该上电复位延时时间由电阻R2和电容C1的时间常数决定。
喂狗过程：下降沿喂狗电路包括积分电路、开关管V1和续流二极管V3。喂狗信号RST从高电平跳变为低电平时，该信号经电阻R6限流后由积分电路输出一个低电平，使开关管V1导通，即该电路给RC定时器发出一个清零电平。
RC定时器由电阻R10与电容C4组成，这二者的值决定RC定时器的溢出时间。当下降沿喂狗电路给出一个清零电平时，给电容C4充电，使其保持高电平，从而使P沟道场效应管V2保持导通，MCU电源保持稳定。当MCU程序死机，停止发出喂狗信号RST时，电容C4通过电阻R10放电，其电压值随之下降。当电容C4的电压下降到一定值后，产生溢出信号，P沟道场效应管V2截止，MCU电源VMCU被关断。
本实用新型采用了下降沿有效的喂狗电路，可有效防止MCU死机后，发出喂狗信号RST的I/O口处于高电平或低电平状态，而发生误喂狗现象。
复位过程：低功耗设备MCU静态工作电流非常小，而动态工作电流比较大，因此MCU电源VMCU一般并联有较大的电容。当MCU电源VMCU被关断，其电压缓慢下降，无法确定具体的下降时间。为了有效复位MCU，电源复位控制电路增加了电压比较器U1。当MCU电源VMCU的电压低至设定值（该设定值由电阻R3与电阻R4参数值决定），电压比较器U1输出的信号电平由高变为低，即输出的自给信号Rdog由高电平变为低电平时，相当于给下降沿喂狗电路一个喂狗信号，从而给RC定时器一个清零电平，即可重新启动MCU电源VMCU，由此恢复MCU的正常工作。

Claims (3)

1.一种看门狗控制电源电路，包括RC定时器，其特征在于，还包括下降沿喂狗电路和电源复位控制电路，下降沿喂狗电路接收MCU的喂狗信号，且仅在MCU输出的喂狗信号下降沿有效时，给RC定时器发出清零信号一，将其清零；电源复位控制电路用于监测RC定时器的溢出信号，当该信号产生时，电源复位控制电路输出清零信号二至RC定时器将其清零，实现MCU的断电重启。
2.根据权利要求1所述的看门狗控制电源电路，其特征在于，所述下降沿喂狗电路包括积分电路、开关管(V1)和续流二极管(V3)，积分电路由电阻(R5)和电容(C2)串联组成；开关管(V1)的源极通过限流电阻(R1)与工作电源(VDOG)相连，同时其源极通过限流电阻(R1)与积分电路相连，积分电路再串联电阻(R6)后与喂狗信号(RST)相连；其栅极通过电阻(R9)与自给信号(Rdog)相连，其漏极与RC定时器相连；续流二极管(V3)与积分电路的电阻(R5)并联，其阳极通过电容(C3)接地。
3.根据权利要求1所述的看门狗控制电源电路，其特征在于，所述电源复位控制电路包括电压比较器(U1)，电压比较器(U1)的1脚输出自给信号(Rdog)至下降沿喂狗电路；其2脚接地，同时通过电容(C6)与其3脚相连；其3脚通过电阻(R7)与MCU电源(VMCU)相连；其4脚通过电阻(R3)接地，同时通过电阻(R4)与其5脚相连；其5脚接工作电源(VDOG)。
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