CN203720559U - 一种双重触发mcu控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双重触发MCU控制电路，包括开关监测电路：用于监测微动开关的球形弹簧与外井盖是否接触；三维加速度监测电路：用于监测三维倾角传感器的变化量是否超过预定阀值；开关监测电路一端连接微动开关、另一端与MCU的中断脚连接；所述三维加速度监测电路通过SPI接口与MCU连接。本实用新型有益效果：本实用可以提高唤醒单片机的安全可靠性，微动开关触发失败时，三维倾角传感器可以监测到监控终端的倾斜角度，达到设定阈值时可以触发单片机。双重保险触发方式，避免了单一触发方式的误报、漏报现象，极大程度上提高了其低功耗特性的优势。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种井盖监控系统，尤其涉及一种适用于电力隧道井盖监控的双重触发MCU控制电路。
背景技术
随着嵌入式系统的广泛应用，对低功耗的研究成为人们关注的课题。越来越多的MCU已经把如何具有更低的功耗和更低的休眠电流作为研究核心，让MCU在不工作状态下更长时间的处于休眠模式将会最大程度上发挥其低功耗特性。目前，通过一种触发方式唤醒处于休眠模式的单片机是电力隧道井盖监控系统低功耗MCU的常用手段，但是存在以下问题：一、可靠性不高。高度依赖一种单一触发方式唤醒单片机，会发生延迟、漏报等问题，影响系统正常工作；二、安全性不高。单一触发方式出现损坏或者触发失败等状况时，单片机无法正常唤醒。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决以上问题，提出了一种电力隧道井盖监控的双重触发MCU控制电路，该电路结构简单、安全可靠、能够确保单片机被及时触发唤醒，避免了单一触发方式下误触发或者不触发的状况。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种双重触发MCU控制电路，包括：开关监测电路：用于监测微动开关的球形弹簧与外井盖是否接触；三维加速度监测电路：用于监测三维倾角传感器的变化量是否超过预定阀值。
所述开关监测电路一端连接微动开关、另一端与MCU的中断脚连接；所述三维加速度监测电路通过SPI接口与MCU连接。
所述开关监测电路包括：电阻R8一端与Vin连接、另一端与瞬态电压抑制二极管D1串联后接地；电容C3的一端接至Vin与电阻R8之间、另一端接地；电阻R10的一端与微动开关连接、另一端接至MCU的中断脚；电阻R10与电容C4依次串联后并接在二极管D1两端，电容C4与二极管D1的接地端连接。
所述三维加速度监测电路包括：三维倾角传感器芯片U1，所述三维倾角传感器芯片U1的4、6、7、8号管脚分别串联限流电阻R1-R4后通过SPI接口与MCU的IO管脚连接；所述三维倾角传感器芯片U1的1号管脚串联电阻R5后接至MCU的中断脚一，U1的9号管脚串联电阻R6后接至MCU的中断脚二，U1的1号管脚串联电阻R7后接至MCU供电管脚；U1的2、3、5、10和15号管脚悬空；电容C1的一端与U1的14号管脚和1号管脚依次连接、另一端接地；电容C2的一端与U1的1号管连接、另一端接地。
开关监测电路用来监测通过球形弹簧与外井盖接触的微动开关。开关监测电路一端连接微动开关，另一端连接MCU中断脚，通过Vin供电，利用开关的通断特性，触发MCU。
正常状态下，外井盖按压球形弹簧，微动开关处于关闭状态，外井盖一旦为被打开，微动开关打开，开关监测电路就会检测到此状态的变化，将此变化通过开关监测电路转化成MCU所能接收到的信号，连接到MCU的中断脚，从而触发MCU从低功耗睡眠状态进入正常的工作状态。
三维加速度监测电路，用来监测三维倾角传感器的变化状态。三维加速度监测电路采用功耗极低的传感器芯片，通过SPI接口与MCU连接，并采用单片机管脚供电方式供电，满足系统对低功耗的要求。
预先设定三维加速度阈值，当三维倾角传感器的变化量超过所设定的阈值时，三维加速度监测电路输出一定信号，连接到MCU的中断脚，从而触发MCU从低功耗睡眠状态进入正常的工作状态，MCU读取三维倾角传感器中的缓存数据，进行分析确定当前是否为异常状态。
微动开关触发失败时，三维倾角传感器可以监测到监控终端的倾斜角度，达到设定阈值时可以触发单片机。双重保险触发方式，避免了单一触发方式的误报、漏报现象，极大程度上提高了其低功耗特性的优势。
本实用新型的有益效果：
本实用可以提高唤醒单片机的安全可靠性，微动开关触发失败时，三维倾角传感器可以监测到监控终端的倾斜角度，达到设定阈值时可以触发单片机。双重保险触发方式，避免了单一触发方式的误报、漏报现象，极大程度上提高了其低功耗特性的优势。
本实用新型的监测电路由限流电阻、防浪涌二极管固有物理特性决定，并不依赖于单片机及其程序的正常运行，即使单片机硬件故障或程序跑飞，也不至于因过流、过压而引发灾难性故障。
本实用新型电路简单实用，电路及器件选择中低功耗是重要标准，实现了较高的电源效率，更大程度上降低了功耗，提高了监测效率。
附图说明
图1为本实用新型的开关监测电路图；
图2为本实用新型的三位加速度监测电路图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，是本实用新型所涉及的开关监测电路。开关监测电路由电阻R8、R10，电容C3、C4，具有防浪涌功能的瞬态电压抑制二极管D1组成。
开关监测电路包括：电阻R8一端与Vin连接、另一端与瞬态电压抑制二极管D1串联后接地；电容C3的一端接至Vin与电阻R8之间、另一端接地；电阻R10的一端与微动开关连接、另一端接至MCU的中断脚；电阻R10与电容C4依次串联后并接在二极管D1两端，电容C4与二极管D1的接地端连接，电容C4可以起到触发瞬间对MCU管脚的保护作用。
开关监测电路的微动开关球形弹簧与外井盖接触。开关监测电路一端连接微动开关，另一端连接MCU中断脚，通过Vin供电，通过开关的通断特性，触发MCU。
正常状态下，外井盖按压球形弹簧，微动开关处于关闭状态，外井盖一旦为被打开，微动开关被打开，开关监测电路就会检测到此状态的变化，将此变化通过开关监测电路转化成MCU所能接收到的信号，连接到MCU的中断脚，从而触发MCU从低功耗睡眠状态进入正常的工作状态。
如图2所示，三维减速度监测电路由传感器芯片U1，电阻R1～R7，电容C1，C2组成。
三维加速度监测电路，用来监测三维倾角传感器的变化状态。三维加速度监测电路采用功耗极低的传感器芯片，通过SPI接口与MCU连接，并采用单片机管脚供电方式供电，满足系统对低功耗的要求。
三维加速度监测电路包括：三维倾角传感器芯片U1，所述三维倾角传感器芯片U1的4、6、7、8号管脚分别串联限流电阻R1-R4后通过SPI接口与MCU连接；所述三维倾角传感器芯片U1的1号管脚串联电阻R5后接至MCU的中断脚一，U1的9号管脚串联电阻R6后接至MCU的中断脚二，U1的1号管脚串联电阻R7后接至MCU供电管脚；U1的2、3、5、10和15号管脚悬空；电容C1的一端与U1的14号管脚和1号管脚依次连接、另一端接地；电容C2的一端与U1的1号管连接、另一端接地。
三维倾角传感器芯片U1通过自身的SPI接口串接限流电阻R1、R2、R3和R4后与MCU的IO管脚分别连接，U1的中断输出接口串接R5、R6后与MCU的中断脚连接，U1的供电接口串联限流电阻R7后与MCU的IO管脚连接，同时U1的VDD接口并联电容C1、C2后接地，起到保护滤波的功能。
微动开关触发失败时，三维倾角传感器可以监测到监控终端的倾斜角度，达到设定阈值时可以触发单片机。双重保险触发方式，避免了单一触发方式的误报、漏报现象，极大程度上提高了其低功耗特性的优势。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (3)
1.一种双重触发MCU控制电路，其特征是，包括：
开关监测电路：用于监测微动开关的球形弹簧与外井盖是否接触；
三维加速度监测电路：用于监测三维倾角传感器的变化量是否超过预定阀值；
所述开关监测电路一端连接微动开关、另一端与MCU的中断脚连接；所述三维加速度监测电路通过SPI接口与MCU连接。
2.如权利要求1所述的一种双重触发MCU控制电路，其特征是，所述开关监测电路包括：电阻R8一端与Vin连接、另一端与瞬态电压抑制二极管D1串联后接地；电容C3的一端接至Vin与电阻R8之间、另一端接地；电阻R10的一端与微动开关连接、另一端接至MCU的中断脚；电阻R10与电容C4依次串联后并接在二极管D1两端，电容C4与二极管D1的接地端连接。
3.如权利要求1所述的一种双重触发MCU控制电路，其特征是，所述三维加速度监测电路包括：三维倾角传感器芯片U1，所述三维倾角传感器芯片U1的4、6、7、8号管脚分别串联限流电阻R1-R4后通过SPI接口与MCU连接；所述三维倾角传感器芯片U1的1号管脚串联电阻R5后接至MCU的中断脚一，U1的9号管脚串联电阻R6后接至MCU的中断脚二，U1的1号管脚串联电阻R7后接至MCU供电管脚；U1的2、3、5、10和15号管脚悬空；电容C1的一端与U1的14号管脚和1号管脚依次连接、另一端接地；电容C2的一端与U1的1号管连接、另一端接地。
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| CN201420011247.9U CN203720559U (zh) | 2014-01-08 | 2014-01-08 | 一种双重触发mcu控制电路 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201420011247.9U CN203720559U (zh) | 2014-01-08 | 2014-01-08 | 一种双重触发mcu控制电路 |
Publications (1)
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| CN203720559U true CN203720559U (zh) | 2014-07-16 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203720559U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104464221A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-03-25 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种道路窨井盖实时监测系统 |
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2014
- 2014-01-08 CN CN201420011247.9U patent/CN203720559U/zh not_active Expired - Lifetime
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