CN219016815U - 一种系统监控维护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及系统监控维护装置的电路技术领域，尤其涉及一种系统监控维护装置；微控制器获取数据处理单元的工作状态、并在数据处理单元出现故障后、根据故障对应预设的处理程序对数据处理单元进行故障修复，以根据不同的故障使用不同的处理机制进行针对性的修复，且不影响其它进程的正常工作；还可通过外部的状态获取设备读取工作状态和故障以及对故障进行进一步地故障修复；TF卡存储工作状态和故障；还包括不间断时钟供电电路在微控制器断开电力供应后为微控制器内的实时时钟提供电力供应，确保在断电的情况下时钟不会被初始化；从而实现了对外部的数据处理单元进行的工作状态进行监控和故障修复，弥补了传统看门狗重启系统修复故障的不足。

Description

一种系统监控维护装置

技术领域

本实用新型涉及系统监控维护装置的电路技术领域，更具体地说，涉及一种系统监控维护装置。

背景技术

电子产品的稳定性和可靠性直接影响到了客户的体验、影响了电子产品所以系统的正常工作，特别是在工业现场，包括石油、化工、自动化等等，轨道交通、电力系统、金融银行等这些高可靠性的行业。

然而现有的电子产品的系统监控维护装置的电路大多通过硬件看门狗实现，该种方法在被监控系统(单片机内的程序)出现故障时直接对被监控系统进行复位，较为暴力，笼统，严重影响在同一系统内的其它无故障系统模块的使用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路简单、可监控设备运行系统的系统监控维护装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种系统监控维护装置，包括与外部的数据处理单元进行连接的微控制器；其中，所述微控制器用于获取所述数据处理单元的工作状态、并在所述数据处理单元出现故障后、根据所述故障对应预设的处理程序对所述数据处理单元进行故障修复，所述微控制器与所述数据处理单元连接；

所述微控制器还连接有TF卡座和USB接口，所述USB接口用于可拆卸连接外部的状态获取设备，所述TF卡座用于插设TF卡，所述状态获取设备读取所述工作状态和所述故障以及对所述故障进行故障修复，所述TF卡存储所述工作状态和所述故障以及与所述故障对应的处理程序；

所述微控制器还连接有不间断时钟供电电路，所述不间断时钟供电电路用于在所述微控制器断开电力供应后为所述微控制器内的实时时钟提供电力供应。

本实用新型所述的系统监控维护装置，其中，所述微控制器的PA9端和PA10端与所述数据处理单元内的单片机的多个I/O端口一对一连接；所述微控制器的NRST端连接有第一电阻和第一电容以及点动开关，所述第一电容的另一端与电源的正极连接，所述第一电容的另一端接地，所述点动开关的另一端也接地；所述第一电阻和所述第一电容以及所述点动开关构成复位电路、当所述第一点动开关被按动时所述微控制器进行复位。

本实用新型所述的系统监控维护装置，其中，所述不间断时钟供电电路包括：电池和肖特基二极管以及第二电容；

所述肖特基二极管的第一阳极与所述电源的正极连接且第二阳极与所述电池的正极连接，所述电池的负极接地，所述肖特基二极管的共阳极分别与所述微控制器的VBAT端和所述第二电容连接；所述第二电容的另一端接地。

本实用新型所述的系统监控维护装置，其中，所述微控制器还连接有电感，所述电感与所述电源的正极连接且另一端分别与所述微控制器的VDDA端和VREF+端连接，所述电感的另一端还连接有第三电容，所述第三电容的另一端接地。

本实用新型所述的系统监控维护装置，其中，所述微控制器还连接有第一晶振电路和第二晶振电路，所述第一晶振电路包括第四电容和第五电容以及第一晶振，所述第二晶振电路包括第六电容和第七电容以及第二晶振；

所述第一晶振的第一端连接第四电容且第二端连接第五电容，所述第四电容和所述第五电容的另一端均接地，所述第一晶振的第一端和第二端与所述微控制器的PH0端和PH1端一对一连接；

所述第二晶振的第一端连接第六电容且第二端连接第七电容，所述第六电容和所述第七电容的另一端均接地，所述第二晶振的第一端和第二端与所述微控制器的PC14端和PC15端一对一连接；

所述第一晶振的频率8MHZ，所述第二晶振的频率32.768KHZ。

本实用新型所述的系统监控维护装置，其中，所述微控制器的型号STM32F407VET6。

本实用新型所述的系统监控维护装置，其中，所述TF卡座的DAT0端、DAT1端、DAT2端、CD/DAT3端和CMD端以及CLK端与所述微控制器的PC8端、PC9端、PC10端、PC11端和PD2端以及PC12端一对一连接；

所述TF卡座的DAT0端、DAT1端、DAT2端、CD/DAT3端和CMD端以及CLK端均连接有上拉电阻，所述上拉电阻的另一端接地；

所述TF卡座的VDD端与所述电源的正极连接且VSS端接地。

本实用新型所述的系统监控维护装置，其中，所述USB接口为Type-C接口，所述Type-C接口的多个D+端均与所述微控制器的PA12端连接且多个D-端均与所述微控制器的PA11端连接。

本实用新型所述的系统监控维护装置，其中，所述Type-C接口的多个VBUS端均连接于三端稳压管的I N端且多个GND端均接地，所述三端稳压管的GND端也接地，所述三端稳压管的OUT端为所述电源的正极，所述电源的负极接地；

本实用新型所述的系统监控维护装置，其中，所述三端稳压管的I N端还连接有第八电容且OUT端连接有第九电容，所述第八电容和所述第九电容的另一端均接地。

本实用新型的有益效果在于：微控制器获取数据处理单元的工作状态、并在数据处理单元出现故障后、根据故障对应预设的处理程序对数据处理单元进行故障修复，以根据不同的故障使用不同的处理机制进行针对性的修复，且不影响其它进程的正常工作；其中，还可通过外部的状态获取设备读取工作状态和故障以及对故障进行进一步地故障修复；TF卡存储工作状态和故障，以进行日志存储；还包括不间断时钟供电电路在微控制器断开电力供应后为微控制器内的实时时钟提供电力供应，确保在断电的情况下时钟不会被初始化；从而实现了对外部的数据处理单元进行的工作状态进行监控和故障修复，大大提高了智能化程度，弥补了传统看门狗重启系统修复故障的不足。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1是本实用新型较佳实施例的系统监控维护装置的微控制器的第一部分的电路原理图；

图2是本实用新型较佳实施例的系统监控维护装置的微控制器的第二部分的电路原理图；

图3是本实用新型较佳实施例的系统监控维护装置的TF卡座的电路原理图；

图4是本实用新型较佳实施例的系统监控维护装置的USB接口的电路原理图；

图5是本实用新型较佳实施例的系统监控维护装置的不间断时钟供电电路的电路原理图；

图6是本实用新型较佳实施例的系统监控维护装置的复位电路的电路原理图；

图7是本实用新型较佳实施例的系统监控维护装置的第一晶振电路的电路原理图；

图8是本实用新型较佳实施例的系统监控维护装置的第二晶振电路的电路原理图；

图9是本实用新型较佳实施例的系统监控维护装置的电感和第三电容的电路原理图；

图10是本实用新型较佳实施例的系统监控维护装置的三端稳压管的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型较佳实施例的系统监控维护装置如图1所示，同时参阅图2至图10；包括与外部的数据处理单元进行连接的微控制器MCU1A(以及MCU1 B)；微控制器MCU1A(以及MCU1 B)用于获取数据处理单元的工作状态、并在数据处理单元出现故障后、根据故障对应预设的处理程序对数据处理单元进行故障修复，微控制器MCU1A(以及MCU1 B)与数据处理单元连接；其中，需要进行说明的是，由于微控制器MCU1A(以及MCU1 B)引脚较多，因此使用了两张附图(图1和图2)进行示出，共包括两个部分；

微控制器MCU1A(以及MCU1 B)还连接有TF卡座SDCard1和USB接口USB1，USB接口USB1用于可拆卸连接外部的状态获取设备，TF卡座SDCard1用于插设TF卡(图中未显示)，状态获取设备读取工作状态和故障以及对故障进行故障修复，TF卡存储工作状态和故障以及与故障对应的处理程序；

微控制器MCU1A(以及MCU1B)还连接有不间断时钟供电电路500，不间断时钟供电电路500用于在微控制器MCU1A(以及MCU1 B)断开电力供应后为微控制器MCU1A(以及MCU1B)内的实时时钟提供电力供应；

微控制器MCU1A(以及MCU1 B)获取数据处理单元的工作状态、并在数据处理单元出现故障后、根据故障对应预设的处理程序对数据处理单元进行故障修复，以根据不同的故障使用不同的处理机制进行针对性的修复，且不影响其它进程的正常工作；其中，还可通过外部的状态获取设备读取工作状态和故障以及对故障进行进一步地故障修复；TF卡存储工作状态和故障，以进行日志存储；还包括不间断时钟供电电路500在微控制器MCU1A(以及MCU1 B)断开电力供应后为微控制器MCU1A(以及MCU1 B)内的实时时钟提供电力供应，确保在断电的情况下时钟不会被初始化；从而实现了对外部的数据处理单元进行的工作状态进行监控和故障修复，大大提高了智能化程度，弥补了传统看门狗重启系统修复故障的不足。

如图1和图2以及图6所示，微控制器MCU1A(以及MCU1 B)的PA9端和PA10端与数据处理单元内的单片机的多个I/O端口一对一连接，例如使用232总线、485总线、USART接口等进行联机通信；微控制器MCU1A(以及MCU1 B)的NRST端连接有第一电阻R2和第一电容C14以及点动开关SW1，第一电容C14的另一端与电源的正极连接，第一电容C14的另一端接地，点动开关SW1的另一端也接地；第一电阻R2和第一电容C14以及点动开关SW1构成复位电路600、当第一点动开关SW1被按动时微控制器MCU1A(以及MCU1 B)进行复位；以进行手动重启。

如图1和图2以及图5所示，不间断时钟供电电路500包括：电池B1和肖特基二极管S1以及第二电容C13；

肖特基二极管S1的第一阳极与电源的正极连接且第二阳极与电池B1的正极连接，电池B1的负极接地，肖特基二极管S1的共阳极分别与微控制器MCU1A(以及MCU1 B)的VBAT端和第二电容C13连接；第二电容C13的另一端接地；以不间断为微控制器MCU1A(以及MCU1B)内部的实时时钟提供电力或和保存配置信息。

如图1和图2以及图9所示，微控制器MCU1A(以及MCU1 B)还连接有电感L1，电感L1与电源的正极连接且另一端分别与微控制器MCU1A(以及MCU1 B)的VDDA端和VREF+端连接，电感L1的另一端还连接有第三电容C16，第三电容C16的另一端接地；以进行隔交流电通直流电和滤波。

如图1、图2和图7以及图8所示，微控制器MCU1A(以及MCU1 B)还连接有第一晶振OS1电路700和第二晶振OS2电路800，第一晶振OS1电路700包括第四电容C3和第五电容C4以及第一晶振OS1，第二晶振OS2电路800包括第六电容C5和第七电容C12以及第二晶振OS2；

第一晶振OS1的第一端连接第四电容C3且第二端连接第五电容C4，第四电容C3和第五电容C4的另一端均接地，第一晶振OS1的第一端和第二端与微控制器MCU1A(以及MCU1B)的PH0端和PH1端一对一连接；以为微控制器MCU1A(以及MCU1 B)的系统运行提供基准时钟；

第二晶振OS2的第一端连接第六电容C5且第二端连接第七电容C12，第六电容C5和第七电容C12的另一端均接地，第二晶振OS2的第一端和第二端与微控制器MCU1A(以及MCU1B)的PC14端和PC15端一对一连接；以为微控制器MCU1A(以及MCU1B)的实时时钟提供基准源；

第一晶振OS1的频率8MHZ，第二晶振OS2的频率32.768KHZ；满足不同基准需求。

如图1和图2所示，微控制器MCU1A(以及MCU1 B)的型号STM32F407VET6；数据处理能力强，成本低。

如图1至图3所示，TF卡座SDCard1的DAT0端、DAT1端、DAT2端、CD/DAT3端和CMD端以及CLK端与微控制器MCU1A(以及MCU1 B)的PC8端、PC9端、PC10端、PC11端和PD2端以及PC12端一对一连接；

TF卡座SDCard1的DAT0端、DAT1端、DAT2端、CD/DAT3端和CMD端以及CLK端均连接有上拉电阻R7，上拉电阻R7的另一端接地；提高负载能力；

TF卡座SDCard1的VDD端与电源的正极连接且VSS端接地。

如图1和图2以及图4所示，USB接口USB1为Type-C接口USB1，Type-C接口USB1的多个D+端均与微控制器MCU1A(以及MCU1 B)的PA12端连接且多个D-端均与微控制器MCU1A(以及MCU1 B)的PA11端连接；便于外接外部的状态获取设备。

如图1、图2和图4以及图10所示，Type-C接口USB1的多个VBUS端均连接于三端稳压管I C1的I N端且多个GND端均接地，三端稳压管I C1的GND端也接地，三端稳压管I C1的OUT端为电源的正极，电源的负极接地；以通过Type-C接口USB1提供电力供应，满足不同的使用需求，还可以将三端稳压管I C1的I N端接于数据处理单元的USB口的正极上、同时接地端接于USB接口USB1的负极。

如图10所示，三端稳压管I C1的I N端还连接有第八电容C18且OUT端连接有第九电容C19，第八电容C18和第九电容C19的另一端均接地；进行滤波。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种系统监控维护装置，包括与外部的数据处理单元进行连接的微控制器；其特征在于，所述微控制器用于获取所述数据处理单元的工作状态、并在所述数据处理单元出现故障后、根据所述故障对应预设的处理程序对所述数据处理单元进行故障修复，所述微控制器与所述数据处理单元连接；

所述微控制器还连接有TF卡座和USB接口，所述USB接口用于可拆卸连接外部的状态获取设备，所述TF卡座用于插设TF卡，所述状态获取设备读取所述工作状态和所述故障以及对所述故障进行故障修复，所述TF卡存储所述工作状态和所述故障以及与所述故障对应的处理程序；

所述微控制器还连接有不间断时钟供电电路，所述不间断时钟供电电路用于在所述微控制器断开电力供应后为所述微控制器内的实时时钟提供电力供应。

2.根据权利要求1所述的系统监控维护装置，其特征在于，所述微控制器的PA9端和PA10端与所述数据处理单元内的单片机的多个I/O端口一对一连接；所述微控制器的NRST端连接有第一电阻和第一电容以及点动开关，所述第一电容的另一端与电源的正极连接，所述第一电容的另一端接地，所述点动开关的另一端也接地；所述第一电阻和所述第一电容以及所述点动开关构成复位电路、当点动开关被按动时所述微控制器进行复位。

3.根据权利要求2所述的系统监控维护装置，其特征在于，所述不间断时钟供电电路包括：电池和肖特基二极管以及第二电容；

所述肖特基二极管的第一阳极与所述电源的正极连接且第二阳极与所述电池的正极连接，所述电池的负极接地，所述肖特基二极管的共阳极分别与所述微控制器的VBAT端和所述第二电容连接；所述第二电容的另一端接地。

4.根据权利要求3所述的系统监控维护装置，其特征在于，所述微控制器还连接有电感，所述电感与所述电源的正极连接且另一端分别与所述微控制器的VDDA端和VREF+端连接，所述电感的另一端还连接有第三电容，所述第三电容的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的系统监控维护装置，其特征在于，所述微控制器还连接有第一晶振电路和第二晶振电路，所述第一晶振电路包括第四电容和第五电容以及第一晶振，所述第二晶振电路包括第六电容和第七电容以及第二晶振；

所述第一晶振的第一端连接第四电容且第二端连接第五电容，所述第四电容和所述第五电容的另一端均接地，所述第一晶振的第一端和第二端与所述微控制器的PH0端和PH1端一对一连接；

所述第二晶振的第一端连接第六电容且第二端连接第七电容，所述第六电容和所述第七电容的另一端均接地，所述第二晶振的第一端和第二端与所述微控制器的PC14端和PC15端一对一连接；

所述第一晶振的频率8MHZ，所述第二晶振的频率32.768KHZ。

6.根据权利要求5所述的系统监控维护装置，其特征在于，所述微控制器的型号STM32F407VET6。

7.根据权利要求2所述的系统监控维护装置，其特征在于，所述TF卡座的DAT0端、DAT1端、DAT2端、CD/DAT3端和CMD端以及CLK端与所述微控制器的PC8端、PC9端、PC10端、PC11端和PD2端以及PC12端一对一连接；

所述TF卡座的DAT0端、DAT1端、DAT2端、CD/DAT3端和CMD端以及CLK端均连接有上拉电阻，所述上拉电阻的另一端接地；

所述TF卡座的VDD端与所述电源的正极连接且VSS端接地。

8.根据权利要求2所述的系统监控维护装置，其特征在于，所述USB接口为Type-C接口，所述Type-C接口的多个D+端均与所述微控制器的PA12端连接且多个D-端均与所述微控制器的PA11端连接。

9.根据权利要求8所述的系统监控维护装置，其特征在于，所述Type-C接口的多个VBUS端均连接于三端稳压管的IN端且多个GND端均接地，所述三端稳压管的GND端也接地，所述三端稳压管的OUT端为所述电源的正极，所述电源的负极接地。

10.根据权利要求9所述的系统监控维护装置，其特征在于，所述三端稳压管的IN端还连接有第八电容且OUT端连接有第九电容，所述第八电容和所述第九电容的另一端均接地。

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