CN217982308U - 上电时序复位电路、电子设备及智慧农业系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种上电时序复位电路、电子设备及智慧农业系统。上电时序复位电路包括：上电复位芯片，上电复位芯片用于监测供电线路的电压并发送复位信号；多个逻辑输出模块，多个逻辑输出模块之间通过RC延时电路依次串联，上电复位芯片通过RC延时电路与第一个逻辑输出模块相连；供电保持电路，供电保持电路分别连接上电复位芯片的供电端和多个逻辑输出模块的供电端以用于供电。本实用新型通过上电复位芯片、多个逻辑输出模块和RC延时电路实现了时序上电复位功能，本实用新型与目前现有技术相比，具有稳定性高，成本低和可操作性灵活的特点。

Description

上电时序复位电路、电子设备及智慧农业系统

技术领域

本实用新型涉及复位电路领域，特别涉及一种上电时序复位电路、电子设备及智慧农业系统。

背景技术

智慧农业是以信息和知识为核心要素，通过将互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能等现代信息技术与农业深度融合形成的一种全新的农业生产方式。电子设备是智慧农业的重要支撑，通过不同设备及专业农用传感器对植物及生长环境进行多维度数据采集，实现数据采集、传输、存储及分析，最终指导农业生产。鉴于野外田间环境的复杂多变，长期高温高湿的环境下对电子设备是一个极大的考验，如遭遇断电或电源供电不足情况下，如何保证数据的采集、传输及存储安全，如何保证复电后电子设备复位到断电前的状态，继续保持高效、正确的运转，对电子设备电路设计提出了更高的要求。

复位电路对大多数有时钟需求的芯片、模组或者子系统来讲是必不可少的，其作用是提供一个外部复位信号，使得芯片或者模组重新回到初始工作状态，让整个系统能够退出死机状态或者同步其他系统。实际上，一个系统或者电路板由许多模组或者芯片的组成，并且需要这些组成部分协同工作才能使得整个系统或电路板运行起来，因此系统或电路板对上电复位信号有一定的要求。有时，有些模组或芯片复位动作必须在其他模组或芯片复位动作之后，这称为时序复位。

目前采用的复位技术有：1、多个RC复位电路组成时序复位电路；2、使用MCU为其他模组或芯片提供时序复位信号；3、使用专用上电时序复位芯片为其他模组或芯片提供时序复位信号。然而这些上电复位技术存在以下不足：1、单纯的RC复位电路不能提供精确的时序复位信号，并且对于处在时序后期的芯片或者模组，其需要的复位时间是非常长的，因此需要采用数值较大的电阻和电容，然而数值越大的电阻和电容成本越高；2、采用MCU和专用上电时序复位芯片的成本都比较高，并且专用上电时序复位芯片可选用的方案比较少。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种上电时序复位电路、电子设备及智慧农业系统，能够通过较低的成本实现时序上电复位功能。

根据本实用新型第一方面实施例的上电时序复位电路，包括：上电复位芯片，所述上电复位芯片用于监测供电线路的上电或掉电电压并发送复位信号；多个逻辑输出模块，多个所述逻辑输出模块之间通过RC延时电路依次串联，所述上电复位芯片通过RC延时电路与第一个逻辑输出模块相连；供电保持电路，所述供电保持电路分别连接所述上电复位芯片的供电端和多个所述逻辑输出模块的供电端以用于供电。

根据本实用新型第一方面实施例的上电时序复位电路，至少具有如下有益效果：

本实用新型实施方式将上电复位芯片和多级的逻辑输出模块通过RC延时电路连接在一起，上电复位芯片通过供电保持电路监测供电线路的电压，当上电时上电复位芯片输出复位信号，上电复位芯片与逻辑输出模块之间的RC延时电路实现上电复位芯片和该逻辑输出模块之间的延时，逻辑输出模块具备简单的逻辑运算功能，一方面输出复位信号，另一方面驱动后级的RC延时电路，逻辑输出模块之间的RC延时电路实现前级逻辑输出模块和后级逻辑输出模块之间的延时。本实用新型通过上电复位芯片、多个逻辑输出模块和RC延时电路实现了时序上电复位功能，本实用新型与目前现有技术相比，具有稳定性高，成本低和可操作性灵活的特点。

根据本实用新型的一些实施例，所述逻辑输出模块设置有复位信号输出端H和复位信号输出端L，所述复位信号输出端H为上升沿的复位信号输出端，所述复位信号输出端L为下降沿的复位信号输出端。

根据本实用新型的一些实施例，所述逻辑输出模块包括逻辑芯片U2、逻辑芯片U3，所述逻辑芯片U2的信号输入端连接前一级逻辑输出模块或上电复位芯片的复位信号输出端，所述逻辑芯片U2的信号输出端连接所述逻辑芯片U3的信号输入端，所述逻辑芯片U2的信号输出端和所述逻辑芯片U3的信号输出端分别输出电位相反的复位信号。

根据本实用新型的一些实施例，所述逻辑芯片U2和所述逻辑芯片U3皆为异或逻辑芯片。

根据本实用新型的一些实施例，所述逻辑芯片U2和所述逻辑芯片U3皆为同或逻辑芯片。

根据本实用新型的一些实施例，所述逻辑输出模块包括逻辑芯片U2，所述逻辑芯片U2的信号输入端连接前一级逻辑输出模块或上电复位芯片的复位信号输出端，所述逻辑芯片U2的信号输出端用于输出复位信号。

根据本实用新型的一些实施例，所述供电保持电路包括供电端子VCC、二极管D1、电阻R1和电容C1，所述供电端子VCC连接所述上电复位芯片的供电端，所述供电端子VCC连接所述二极管D1的正极，所述二极管D1的负极连接所述电容C1的一端，所述电容C1的另一端接地，所述供电端子VCC连接所述电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端分别连接多个所述逻辑输出模块的供电端和所述二极管D1和所述电容C1的公共端。

根据本实用新型第二方面实施例的电子设备，所述电子设备内包括上述的上电时序复位电路。

根据本实用新型第二方面实施例的电子设备，至少具有如下有益效果：

本实用新型实施方式将上电复位芯片和多级的逻辑输出模块通过RC延时电路连接在一起，上电复位芯片通过供电保持电路监测供电线路的电压，当上电时上电复位芯片输出复位信号，上电复位芯片与逻辑输出模块之间的RC延时电路实现上电复位芯片和该逻辑输出模块之间的延时，逻辑输出模块具备简单的逻辑运算功能，一方面输出复位信号，另一方面驱动后级的RC延时电路，逻辑输出模块之间的RC延时电路实现前级逻辑输出模块和后级逻辑输出模块之间的延时。本实用新型通过上电复位芯片、多个逻辑输出模块和RC延时电路实现了时序上电复位功能，本实用新型与目前现有技术相比，具有稳定性高，成本低和可操作性灵活的特点。

根据本实用新型第三方面实施例的智慧农业系统，所述智慧农业系统中包括上述的电子设备。

根据本实用新型第三方面实施例的智慧农业系统，至少具有如下有益效果：

本实用新型实施方式将上电复位芯片和多级的逻辑输出模块通过RC延时电路连接在一起，上电复位芯片通过供电保持电路监测供电线路的电压，当上电时上电复位芯片输出复位信号，上电复位芯片与逻辑输出模块之间的RC延时电路实现上电复位芯片和该逻辑输出模块之间的延时，逻辑输出模块具备简单的逻辑运算功能，一方面输出复位信号，另一方面驱动后级的RC延时电路，逻辑输出模块之间的RC延时电路实现前级逻辑输出模块和后级逻辑输出模块之间的延时。本实用新型通过上电复位芯片、多个逻辑输出模块和RC延时电路实现了时序上电复位功能，本实用新型与目前现有技术相比，具有稳定性高，成本低和可操作性灵活的特点。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例中上电时序复位电路的电路原理图；

图2为本实用新型实施例中逻辑输出模块的电路原理图；

图3为本实用新型实施例中采用同或逻辑芯片的逻辑输出模块的电路原理图；

图4为本实用新型实施例中输出单复位信号的逻辑输出模块的电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1所示，为本实用新型实施例的一种上电时序复位电路，包括：一上电复位芯片U1和多个逻辑输出模块M1、M2......Mn。

上电复位芯片U1的信号输出端通过RC延时电路与逻辑输出模块M1的信号输入端相连，多个逻辑输出模块之间通过RC延时电路依次串联，例如逻辑输出模块M1的输出端通过RC延时电路连接逻辑输出模块M2的输入端，逻辑输出模块M2的输出端通过RC延时电路连接逻辑输出模块M3的输入端，以此类推。

供电保持电路分别连接上电复位芯片U1的供电端和逻辑输出模块M1、M2......Mn的供电端，其功能是在掉电时有足够的电量维持本复位电路工作，使得RC延时电路能够泄放电容中的电荷。

需要说明的是，上电复位芯片U1设置有掉电阈值V_RES和上电阈值V_HYST。上电过程中，若供电电压大于V_RES，上电复位芯片U1的信号输出端输出高电平；掉电过程中，若供电电压小于V_RES，上电复位芯片U1的信号输出端输出低电平。

上电复位芯片U1的作用是实现上电时为后级RC延时电路和逻辑输出模块提供复位信号、掉电时泄放后级RC延时电路的电荷。RC延时电路的作用是实现上电复位芯片U1与逻辑输出模块M1，逻辑输出模块Mn与逻辑输出模块Mn-1之间的延时，逻辑输出模块具有简单的逻辑运算功能，可输出复位信号或者驱动后级的RC延时电路。

本实用新型实施方式将上电复位芯片U1和多级的逻辑输出模块通过RC延时电路连接在一起，上电复位芯片U1通过供电保持电路监测供电线路的电压，当上电时上电复位芯片U1输出复位信号，上电复位芯片U1与逻辑输出模块之间的RC延时电路实现上电复位芯片U1和该逻辑输出模块之间的延时，逻辑输出模块具备简单的逻辑运算功能，一方面输出复位信号，另一方面驱动后级的RC延时电路，逻辑输出模块之间的RC延时电路实现前级逻辑输出模块和后级逻辑输出模块之间的延时。本实用新型通过上电复位芯片U1、多个逻辑输出模块和RC延时电路实现了时序上电复位功能，本实用新型与目前现有技术相比，具有稳定性高，成本低和可操作性灵活的特点。

需要说明的是，逻辑输出模块设置有复位信号输出端H和复位信号输出端L，所述复位信号输出端H为上升沿的复位信号输出端，所述复位信号输出端L为下降沿的复位信号输出端，本实用新型实施例中上电时复位信号输出端H输出是上升沿的复位信号，上电时复位信号输出端H连接需要低电平复位信号的芯片，上电时复位信号输出端L输出下降沿的复位信号，上电时复位信号输出端L连接需要高电平复位信号的芯片，可以同时支持高电平复位信号的芯片和低电平复位信号的芯片，提高本申请的适应性。

参考图2和图3所示，本实用新型实施例中逻辑输出模块包括逻辑芯片U2、逻辑芯片U3和若干电阻，逻辑芯片U2的信号输入端input输入前一级逻辑输出模块或上电复位芯片U1发出的复位信号，逻辑芯片U2的信号输出端一方面连接逻辑芯片U3的信号输入端，另一方面输出复位信号H，逻辑芯片U3的信号输出端输出复位信号L。逻辑芯片U2和逻辑芯片U3可以采用二输入的异或逻辑芯片或同或逻辑芯片。

参考图2所示，当逻辑芯片U2和逻辑芯片U3采用异或逻辑芯片时，供电端子VCC通过电阻R12连接逻辑芯片U3的供电端，逻辑芯片U2的供电端接地。参考图3所示，当逻辑芯片U2和逻辑芯片U3采用同或逻辑芯片时，供电端子VCC通过电阻R13连接逻辑芯片U2的供电端，逻辑芯片U3的供电端接地。

为了节约成本，本申请可以适应性的取消复位信号输出端L或H，参考图4所示，为本实用新型中单复位信号的逻辑输出模块，若不存在高电平复位信号的芯片或模组，逻辑输出模块包括逻辑芯片U2，逻辑芯片U2的信号输入端连接前一级逻辑输出模块或上电复位芯片U1的复位信号输出端，逻辑芯片U2的信号输出端用于输出低电平复位信号，当然也可以将逻辑芯片U2适应性的更改为只输出高电平复位信号以满足不存在低电平复位信号的芯片需求。

参考图1所示，本实用新型实施例中供电保持电路为RC延时电路泄放电荷提供短暂的电源，供电保持电路包括供电端子VCC、二极管D1、电阻R1和电容C1，供电端子VCC连接上电复位芯片U1的供电端，供电端子VCC连接二极管D1的正极，二极管D1的负极连接电容C1的一端，电容C1的另一端接地，供电端子VCC连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接多个逻辑输出模块的供电端和二极管D1和电容C1的公共端。上电时供电端子VCC通过二极管D1给电容C1充电；掉电时，电容C1通过电阻R1放电，电容C1的容量根据实际情况而定，需要确保电容C1的电量足够维持RC延时电路泄放电荷。其中，RC延时电路由电容、电阻和二极管组成，例如上电复位芯片U1和逻辑输出模块M1之间的RC延时电路包括电容C3、电阻R2和二极管D2，其中电容C3和电阻R2实现延时，而二极管D2实现快速泄放电容中的电荷。

参考图1所示，下面分别通过以上电过程和掉电过程描述本申请的工作流程：

上电过程：

S101、上电时，供电端子VCC通过二极管D1对电容C1快速充电，稍后所有逻辑输出模块的复位信号输出端H输出低电平，复位信号输出端L输出高电平，此后上电复位芯片U1输出一个上升沿跳变信号。

S102、上电复位芯片输出高电平后，对第一级RC延时电路充电，当电容C3的电压到达逻辑输出模块M1的输入高电平电压时，逻辑输出模块M1的复位信号输出端H输出一个上升沿跳变信号，于此同时，逻辑输出模块M1的复位信号输出端L输出一个下降沿沿跳变信号。

S103、逻辑输出模块M1的复位信号输出端H输出高电平后，对第二级RC延时电路充电，当电容C2的电压到达逻辑输出模块M2的输入高电平电压时，逻辑输出模块M2的复位信号输出端H输出一个上升沿跳变信号，与此同时，逻辑输出模块M2的复位信号输出端L输出一个下降沿跳变信号。

S104、如此往复，直至最后一个逻辑输出模块Mn。

掉电过程：

S201、掉电时，由于二极管D1的作用，电容C1不能快速放电，只能通过电阻R1缓慢放电，因此有短暂的时间为后续所有电路供电；

S202、与此同时，上电复位芯片U1输出一个下降沿信号。

S203、上电复位芯片U1输出低电平后，由于第一级RC延时电路的二极管D2存在，电容C3中的电荷被快速泄放，使得逻辑输出模块M1的H端输出一个下降沿信号。

S204、逻辑输出模块M1的H端输出低电平后，由于第二级RC延时电路的二极管D3存在，电容C2中的电荷被快速泄放，使得逻辑输出模块M2的复位信号输出端H输出一个下降沿信号。

S205、如此往复下去，直至最后一个逻辑输出模块。

本实用新型实施例中上电复位芯片U1的型号为CN809R、异或逻辑芯片的型号为74ls86、同或逻辑芯片的型号为CD4077，当然，以上元器件的型号选择只是本实用新型的一种应用示例，本实用新型不对芯片的具体型号进行限定，本领域技术人员可以根据实际需要选择符合功能需求的芯片型号，任意型号的上电复位芯片、异或逻辑芯片或同或逻辑芯片均可以实现本申请的技术方案。

本实用新型创新地通过将上电复位芯片U1与电阻、电容、二极管和逻辑输出模块实现了时序上电复位电路，不同于功能复杂，成本高的上电时序复位芯片，上电复位芯片功能简单，价格低。本实用新型与目前现有技术相比，具有稳定性高，成本低和可操作性灵活的特点。

本实用新型实施例还涉及一种电子设备，电子设备内包括上述的上电时序复位电路。

本实用新型实施例还涉及一种智慧农业系统，智慧农业系统中包括上述的电子设备。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种上电时序复位电路，其特征在于，包括：

上电复位芯片，所述上电复位芯片用于监测供电线路的上电或掉电电压并发送复位信号；

多个逻辑输出模块，多个所述逻辑输出模块之间通过RC延时电路依次串联，所述上电复位芯片通过RC延时电路与第一个逻辑输出模块相连；

供电保持电路，所述供电保持电路分别连接所述上电复位芯片的供电端和多个所述逻辑输出模块的供电端。

2.根据权利要求1所述的上电时序复位电路，其特征在于：所述逻辑输出模块设置有复位信号输出端H和复位信号输出端L，所述复位信号输出端H为上升沿的复位信号输出端，所述复位信号输出端L为下降沿的复位信号输出端。

3.根据权利要求1所述的上电时序复位电路，其特征在于：所述逻辑输出模块包括逻辑芯片U2、逻辑芯片U3，所述逻辑芯片U2的信号输入端连接前一级逻辑输出模块或上电复位芯片的复位信号输出端，所述逻辑芯片U2的信号输出端连接所述逻辑芯片U3的信号输入端，所述逻辑芯片U2的信号输出端和所述逻辑芯片U3的信号输出端分别输出电位相反的复位信号。

4.根据权利要求3所述的上电时序复位电路，其特征在于：所述逻辑芯片U2和所述逻辑芯片U3采用异或逻辑芯片。

5.根据权利要求3所述的上电时序复位电路，其特征在于：所述逻辑芯片U2和所述逻辑芯片U3采用同或逻辑芯片。

6.根据权利要求1所述的上电时序复位电路，其特征在于：所述逻辑输出模块包括逻辑芯片U2，所述逻辑芯片U2的信号输入端连接前一级逻辑输出模块或上电复位芯片的复位信号输出端，所述逻辑芯片U2的信号输出端用于输出复位信号。

7.根据权利要求1所述的上电时序复位电路，其特征在于：所述供电保持电路包括供电端子VCC、二极管D1、电阻R1和电容C1，所述供电端子VCC连接所述上电复位芯片的供电端，所述供电端子VCC连接所述二极管D1的正极，所述二极管D1的负极连接所述电容C1的一端，所述电容C1的另一端接地，所述供电端子VCC连接所述电阻R1的一端，所述电阻R1的另一端分别连接多个所述逻辑输出模块的供电端和所述二极管D1和所述电容C1的公共端。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备内包括权利要求1至7任意一项所述的上电时序复位电路。

9.一种智慧农业系统，其特征在于，所述智慧农业系统中包括权利要求8所述的电子设备。

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