ITTO20080528A1 - WATCHDOG CIRCUITS PARTICULARLY FOR USE IN A HOUSEHOLD APPLIANCE - Google Patents
WATCHDOG CIRCUITS PARTICULARLY FOR USE IN A HOUSEHOLD APPLIANCEInfo
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Description
“CIRCUITO WATCHDOG PARTICOLARMENTE PER USO IN UN ELETTRODOMESTICO†⠀ œWATCHDOG CIRCUIT PARTICULARLY FOR USE IN A HOME APPLIANCEâ €
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un circuito watchdog secondo il preambolo della rivendicazione 1. The present invention refers to a watchdog circuit according to the preamble of claim 1.
Com'à ̈ noto, i circuiti watchdog sono utilizzati per monitorare lo stato di funzionamento di un microcontrollore o più in generale di un microprocessore e permettono di riavviarlo in caso di malfunzionamento. As is known, watchdog circuits are used to monitor the operating status of a microcontroller or, more generally, of a microprocessor and allow it to be restarted in the event of a malfunction.
Durante il normale funzionamento, il microprocessore trasmette ciclicamente al watchdog un segnale di test con una frequenza predeterminata superiore ad una frequenza di soglia. During normal operation, the microprocessor cyclically transmits to the watchdog a test signal with a predetermined frequency higher than a threshold frequency.
Il circuito watchdog à ̈ sostanzialmente un timer che si riavvia ogni volta che riceve un segnale di test; se questo non arriva entro un tempo predeterminato (corrispondente all'inverso della frequenza di soglia), allora il watchdog genera un segnale di reset che riavvia il microprocessore. The watchdog circuit is basically a timer that restarts each time it receives a test signal; if this does not arrive within a predetermined time (corresponding to the inverse of the threshold frequency), then the watchdog generates a reset signal which restarts the microprocessor.
I watchdog maggiormente conosciuti e venduti sul mercato sono tipicamente circuiti integrati realizzati mediante porte logiche. The best known and most sold watchdogs on the market are typically integrated circuits made using logic gates.
Queste soluzioni risultano tuttavia molto costose e molto sensibili ai rumori elettromagnetici; pertanto non sono particolarmente adatte per applicazioni all'interno di elettrodomestici, quali d'esempio una lavatrice, provvisti di componenti che producono disturbi in grado di interferire con il funzionamento di circuiti digitali integrati. However, these solutions are very expensive and very sensitive to electromagnetic noises; therefore they are not particularly suitable for applications inside household appliances, such as a washing machine, equipped with components that produce disturbances capable of interfering with the operation of integrated digital circuits.
È anche noto che soluzioni più economiche possono essere realizzate utilizzando circuiti discreti, come ad esempio descritto nel brevetto US 5,704,038. It is also known that cheaper solutions can be realized using discrete circuits, as for example described in US patent 5,704,038.
Il watchdog noto da questo brevetto prevede sostanzialmente un modulo di monitoraggio ed un modulo di reset. The watchdog known from this patent substantially provides a monitoring module and a reset module.
Il modulo di monitoraggio consiste sostanzialmente in un transistore che scarica un condensatore quando riceve un segnale di test dal microprocessore monitorato. Se, a causa di un malfunzionamento, quest'ultimo non genera il segnale di test, il condensatore si carica fino ad azionare il modulo di reset, che genera allora un impulso sull'ingresso di reset del microprocessore. The monitoring module basically consists of a transistor which discharges a capacitor when it receives a test signal from the monitored microprocessor. If, due to a malfunction, the latter does not generate the test signal, the capacitor charges until the reset module is activated, which then generates a pulse on the reset input of the microprocessor.
Questa soluzione presenta lo svantaggio che eventuali malfunzionamenti del microprocessore, tali da generare in ingresso al watchdog un segnale con frequenza molto alta, non verrebbero percepiti come tali e quindi non verrebbe generato alcun impulso di reset. This solution has the disadvantage that any microprocessor malfunctions, such as to generate a signal with a very high frequency at the watchdog input, would not be perceived as such and therefore no reset pulse would be generated.
La scrivente ha individuato che questo problema à ̈ particolarmente sentito negli elettrodomestici, dove un eventuale malfunzionamento del microcontrollore che gestisce i carichi può generare segnali di test ad alta frequenza. The writer has identified that this problem is particularly felt in household appliances, where a possible malfunction of the microcontroller that manages the loads can generate high frequency test signals.
Scopo della presente invenzione, Ã ̈ quindi quello di migliorare le soluzioni note di watchdog, in particolare per applicazioni nel campo degli elettrodomestici. The aim of the present invention is therefore to improve known watchdog solutions, in particular for applications in the field of household appliances.
Questo scopo à ̈ raggiunto mediante un circuito watchdog, ed un relativo apparecchio elettrodomestico, incorporanti le caratteristiche delle rivendicazioni allegate, le quali formano parte integrante della presente descrizione. This object is achieved by means of a watchdog circuit, and a relative household appliance, incorporating the characteristics of the attached claims, which form an integral part of the present description.
L'idea alla base della presente invenzione consiste in un circuito watchdog dotato in ingresso di un filtro passa banda. The idea behind the present invention consists in a watchdog circuit equipped with a band pass filter at the input.
L'utilizzo di un tale filtro, fa sì che eventuali segnali di test ad alta frequenza, generati dal microprocessore monitorato a causa di malfunzionamenti dello stesso, vengano tagliati. The use of such a filter ensures that any high frequency test signals generated by the monitored microprocessor due to its malfunctions are cut.
In questo modo, i moduli del watchdog a valle del filtro, non si accorgono di questi segnali ad alta frequenza, e si comportano esattamente come se non fosse arrivato nessun segnale di test. In this way, the watchdog modules downstream of the filter do not notice these high frequency signals, and behave exactly as if no test signal had arrived.
L'utilizzo del filtro in ingresso, quindi, fa sì che il segnale di reset venga generato se il microprocessore non fornisce al watchdog un segnale di test con la frequenza desiderata. The use of the input filter, therefore, causes the reset signal to be generated if the microprocessor does not supply the watchdog with a test signal with the desired frequency.
Vantaggiosamente, il filtro viene scelto con una banda passante compresa tra 10 e 200Hz; banda questa che si à ̈ verificato particolarmente adatta quando si deve monitorare un microcontrollore di un elettrodomestico. Advantageously, the filter is selected with a pass band between 10 and 200Hz; this band has been found to be particularly suitable when it is necessary to monitor a microcontroller of a household appliance.
Vantaggiosamente, il filtro d'ingresso viene ottenuto mediante un condensatore il cui tempo di carica à ̈ molto inferiore rispetto quello di scarica; in questo modo, i segnali a bassa frequenza non riescono a caricarlo in tempo utile, mentre quelli ad alta frequenza non riescono a caricarlo fino ad una soglia tale da essere letta come un segnale al valore logico alto dai circuiti a valle del filtro. Advantageously, the input filter is obtained by means of a capacitor whose charge time is much shorter than the discharge time; in this way, the low frequency signals are unable to load it in good time, while the high frequency ones are unable to load it up to a threshold such as to be read as a high logic value signal by the circuits downstream of the filter.
Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione che segue di un esempio di realizzazione preferito della presente invenzione, descritto a puro titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, in cui: Further objects and advantages of the present invention will become clearer from the following description of a preferred embodiment of the present invention, described purely by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which:
la fig. 1 mostra un'applicazione di un circuito watchdog secondo la presente invenzione; fig. 1 shows an application of a watchdog circuit according to the present invention;
la fig. 2 mostra il circuito watchdog di figura 1; fig. 2 shows the watchdog circuit of figure 1;
la fig. 3 mostra una seconda possibile applicazione di un circuito watchdog secondo la presente invenzione; fig. 3 shows a second possible application of a watchdog circuit according to the present invention;
Nel corso della presente invenzione, mezzi identici o equivalenti verranno indicati con numeri di riferimento identici. Throughout the present invention, identical or equivalent means will be designated by identical reference numerals.
Con riferimento alla figura 1, viene mostrato un diagramma a blocchi del circuito watchdog 1 connesso ad un microcontrollore 2, ad esempio un microcontrollore che controlla il funzionamento di un apparecchio elettrodomestico, ad esempio una lavatrice. With reference to Figure 1, a block diagram of the watchdog circuit 1 connected to a microcontroller 2, for example a microcontroller which controls the operation of a household appliance, for example a washing machine, is shown.
Il circuito watchdog 1 comprende un filtro passa banda d'ingresso 10 che riceve i segnali forniti dal microcontrollore attraverso l'uscita 21, li filtra, e li trasmette ad un modulo di monitoraggio 20 che ha il compito di monitorare lo stato di funzionamento del microcontrollore 2. The watchdog circuit 1 comprises an input band-pass filter 10 which receives the signals supplied by the microcontroller through the output 21, filters them, and transmits them to a monitoring module 20 which has the task of monitoring the operating status of the microcontroller 2.
Il modulo di monitoraggio 20 Ã ̈ sostanzialmente un timer che conta il tempo intercorso fra due segnali ricevuti in ingresso; se questo tempo supera un valore predeterminato, allora il modulo di monitoraggio 20 attiva il modulo di reset 30 che genera un segnale di reset. The monitoring module 20 is essentially a timer which counts the time elapsed between two signals received at the input; if this time exceeds a predetermined value, then the monitoring module 20 activates the reset module 30 which generates a reset signal.
Il microcontrollore 2, per segnalare il suo corretto funzionamento, trasmette attraverso l'uscita 21 un segnale di test (ad esempio un'onda quadra) avente una frequenza prefissata. The microcontroller 2, to signal its correct operation, transmits through the output 21 a test signal (for example a square wave) having a predetermined frequency.
In caso di malfunzionamento, il microcontrollore non genera più il segnale di test, oppure ne genera uno avente una diversa frequenza. In case of malfunction, the microcontroller no longer generates the test signal, or it generates one with a different frequency.
Se il segnale di test à ̈ corretto, allora il filtro passa banda 10 lo lascia passare inalterato ed il modulo di monitoraggio 20, ricevendolo, riavvia il conteggio del tempo in attesa di ricevere un nuovo segnale di test. If the test signal is correct, then the band pass filter 10 lets it pass unaltered and the monitoring module 20, receiving it, restarts the count of the time waiting to receive a new test signal.
Se il microcontrollore 2 non funziona correttamente e genera un segnale di test avente una frequenza non compresa all'interno della banda passante del filtro 10, allora il segnale di test così generato non passa attraverso il filtro ed il modulo di monitoraggio 20, trascorso un tempo predeterminato, attiva il modulo di reset 30. If the microcontroller 2 does not work correctly and generates a test signal having a frequency not included within the passband of the filter 10, then the test signal thus generated does not pass through the filter and the monitoring module 20, after a predetermined time, activates the reset module 30.
L'uscita del modulo di reset 30 Ã ̈ collegata ad un ingresso di reset 22 del microcontrollore 2; in questo modo, quando il modulo di reset 30 genera un segnale di reset, questo viene ricevuto sull'ingresso 22 del microcontrollore 2 che si riavvia. The output of the reset module 30 is connected to a reset input 22 of the microcontroller 2; in this way, when the reset module 30 generates a reset signal, this is received on the input 22 of the microcontroller 2 which restarts.
Lo schema elettrico del circuito watchdog 1 Ã ̈ mostrato in figura 2, dove in linea tratteggiata sono indicati il filtro 10, il modulo di monitoraggio 20, ed il modulo di reset 30. Il filtro d'ingresso 10 comprende un primo condensatore C17 posto in serie all'ingresso 100 dove arriva il segnale di test trasmesso dal microcontrollore 2 attraverso l'uscita 21. The wiring diagram of the watchdog circuit 1 is shown in figure 2, where the filter 10, the monitoring module 20, and the reset module 30 are indicated in the dashed line. The input filter 10 comprises a first capacitor C17 placed in series at input 100 where the test signal transmitted by microcontroller 2 arrives through output 21.
Il condensatore C17, in questa configurazione, ha quindi il compito di tagliare segnali a tensione continua ed attenuare notevolmente i segnali a bassissima frequenza. The capacitor C17, in this configuration, therefore has the task of cutting DC voltage signals and considerably attenuating very low frequency signals.
Il filtro 10 comprende poi un secondo condensatore C30 collegato da un lato alla massa GND, e dall'altro al condensatore C17 attraverso una rete resistiva costituita da due rami in parallelo. The filter 10 then comprises a second capacitor C30 connected on one side to the ground GND, and on the other to the capacitor C17 through a resistive network consisting of two branches in parallel.
Un primo di questi due rami ha una resistenza equivalente superiore alla resistenza equivalente del secondo. A first of these two branches has an equivalent resistance greater than the equivalent resistance of the second.
Nell'esempio di fig.2, il primo ramo di tale rete resistiva à ̈ costituito dalla resistenza R128 di 10KΩ. In the example of fig. 2, the first branch of this resistive network is constituted by the resistance R128 of 10Kâ „¦.
Il secondo ramo, invece, à ̈ costituito dalla resistenza R126 di 1KΩ e dal diodo D22 avente il catodo collegato al condensatore C17. The second branch, on the other hand, is constituted by the 1Kâ „¦ resistance R126 and by the diode D22 having the cathode connected to the capacitor C17.
Il filtro 10 comprende inoltre un diodo D21 collegato tra il condensatore C17 e la massa, con il catodo rivolto verso il condensatore C17. Questo diodo ha un ruolo di protezione contro le sovratensioni in ingresso. The filter 10 further comprises a diode D21 connected between the capacitor C17 and the ground, with the cathode facing the capacitor C17. This diode has a protective role against input overvoltages.
Il modulo di monitoraggio 20 comprende il transistore BJT di tipo npn (Q20) in configurazione emitter comune, il condensatore C11, la resistenza R75 e la resistenza R23. The monitoring module 20 comprises the npn type BJT transistor (Q20) in common emitter configuration, the capacitor C11, the resistor R75 and the resistor R23.
Il transistore Q20 Ã ̈ collegato al condensatore C30 del filtro 10 attraverso il partitore R127 ed R72, in modo tale che un segnale di test presente all'ingresso 100, e non filtrato dal filtro 10, si presenta al nodo N1 sulla base di Q20. The transistor Q20 is connected to the capacitor C30 of the filter 10 through the divider R127 and R72, in such a way that a test signal present at the input 100, and not filtered by the filter 10, is presented to the node N1 on the basis of Q20.
La resistenza R23 collega il collettore di Q20 al condensatore C11, ed ha il compito di limitare la corrente che attraversa Q20 per preservarne l'integrità durante il funzionamento. Resistor R23 connects the collector of Q20 to capacitor C11, and has the task of limiting the current flowing through Q20 to preserve its integrity during operation.
Il condensatore C11, all'estremità non collegata a R23, à ̈ collegato a massa. The capacitor C11, at the end not connected to R23, is connected to ground.
La resistenza R75, invece, collega il condensatore C11, nel nodo N2 cui afferisce anche R23, alla tensione di alimentazione attraverso la resistenza di base del transistore pnp di Q22 e la resistenza R74 in parallelo a quest'ultima. The resistor R75, on the other hand, connects the capacitor C11, in the node N2 to which R23 also belongs, to the supply voltage through the base resistor of the pnp transistor of Q22 and the resistor R74 in parallel with the latter.
Oltre a Q22 ed R74, il modulo di reset 30 comprende il transistore Q1 ed il transistore Q19. In addition to Q22 and R74, the reset module 30 comprises the transistor Q1 and the transistor Q19.
Q1 Ã ̈ un transistore pnp in configurazione emitter comune e riporta sul collettore il segnale presente sul collettore di Q22. Q1 is a pnp transistor in a common emitter configuration and reports on the collector the signal present on the collector of Q22.
Q22 Ã ̈ quindi collegato con la base al collettore di Q1 e con l'emettitore alla tensione di alimentazione. Q22 is then connected with the base to the collector of Q1 and with the emitter to the supply voltage.
Il partitore R79 ed R80 permette di fissare il potenziale di polarizzazione della base di Q1. The divider R79 and R80 allows to fix the polarization potential of the base of Q1.
In serie al collettore di Q1 Ã ̈ posta una resistenza R76 che ha il compito di limitare la corrente che attraversa il transistore stesso durante il suo funzionamento. In series with the collector of Q1 there is a resistor R76 which has the task of limiting the current that passes through the transistor itself during its operation.
R76 collega quindi il collettore di Q1 al nodo N3, dove asseriscono il condensatore C19 ed il partitore costituito dalle resistenze R78 ed R77. R76 then connects the collector of Q1 to node N3, where the capacitor C19 and the divider consisting of the resistances R78 and R77 assert.
C19 Ã ̈ collegato tra il nodo N3 e massa ed ha il compito di ritardare la salita della tensione di base di Q19, e quindi imporre un ritardo nella generazione del segnale di reset, presente al collettore di Q19. C19 is connected between node N3 and ground and has the task of delaying the rise of the base voltage of Q19, and therefore imposing a delay in the generation of the reset signal, present at the collector of Q19.
Il partitore R77 ed R78 ha il compito di fissare la tensione di polarizzazione della base di Q19. The divider R77 and R78 has the task of fixing the bias voltage of the base of Q19.
Il nodo N4, cui afferisce il collettore di Q19, costituisce l'uscita (OUT) del modulo di reset 30. The node N4, to which the collector of Q19 refers, constitutes the output (OUT) of the reset module 30.
Nell'esempio non limitativo di figura 2, tra l'uscita del modulo di reset 30 (nodo N4), e l'ingresso del modulo di monitoraggio (nodo N1) Ã ̈ presente un ramo di retrazione atto a fornire in ingresso al modulo di monitoraggio 20 un segnale tale da disattivare il modulo di reset. In the non-limiting example of figure 2, between the output of the reset module 30 (node N4) and the input of the monitoring module (node N1) there is a retraction branch suitable for supplying the monitoring 20 a signal such as to deactivate the reset module.
Il ramo di retroazione comprende il diodo D19 e la resistenza R81 collegati in serie; D19 essendo collegato al nodo N4 tramite il catodo, ed R81 essendo collegata al nodo N5 dove afferiscono le resistenze R73, R70 ed il condensatore C16. The feedback branch comprises the diode D19 and the resistor R81 connected in series; D19 being connected to the node N4 through the cathode, and R81 being connected to the node N5 where the resistors R73, R70 and the capacitor C16 are connected.
C16 ed R70 collegano il nodo N5 alla tensione di alimentazione VCC, mentre la resistenza R73 collega al nodo N5 la base del transistore bipolare Q21 di tipo pnp. Quest'ultimo à ̈ in configurazione emitter comune con l'emettitore collegato alla tensione di alimentazione. C16 and R70 connect the node N5 to the supply voltage VCC, while the resistor R73 connects the base of the bipolar transistor Q21 of the pnp type to the node N5. The latter is in a common emitter configuration with the emitter connected to the supply voltage.
Il ramo di retroazione à ̈ quindi costituito dal diodo D19 e da un modulo invertitore che, collegato all'anodo di D19 e all'ingresso N1 del modulo di monitoraggio, permette di invertire la polarità di un segnale di tensione presente all'anodo di D19. The feedback branch is therefore constituted by the diode D19 and by an inverter module which, connected to the anode of D19 and to the input N1 of the monitoring module, allows to invert the polarity of a voltage signal present at the anode of D19. .
C16 ed R70 introducono un ritardo tra il momento in cui il segnale presente al nodo N5 si ritrova invertito al collettore di Q21 che à ̈ collegato al nodo N1 tramite la resistenza R71. Operativamente, quando al nodo N1 si presenta un segnale di test di ampiezza sufficiente ad accendere Q20, questo entra in conduzione e scarica il condensatore C11. C16 and R70 introduce a delay between the moment in which the signal present at node N5 is found inverted to the collector of Q21 which is connected to node N1 through resistor R71. Operationally, when a test signal of sufficient amplitude is presented to node N1 to turn on Q20, this goes into conduction and discharges the capacitor C11.
La scarica di C11 provoca l'accensione di Q22 e lo spegnimento di Q1 e Q19. The discharge of C11 causes Q22 to turn on and Q1 and Q19 to turn off.
L'uscita del modulo di reset N4 assume quindi un valore logico alto, mentre la retroazione resta interdetta per via del diodo D19. L'uscita N4, essendo l'ingresso di reset 22 del microcontrollore 2 tipicamente connesso alla Vcc tramite una resistenza di pull-up (non rappresentata in figura 2), resta quindi al valore logico alto. The output of the reset module N4 therefore assumes a high logic value, while the feedback remains off due to the diode D19. The output N4, being the reset input 22 of the microcontroller 2 typically connected to Vcc by means of a pull-up resistor (not represented in figure 2), therefore remains at the high logic value.
Quando il segnale presente al nodo N1 assume il valore logico basso, Q20 si interdice e C11 inizia a caricarsi attraverso la resistenza R75. When the signal present at node N1 assumes the low logic value, Q20 is cut off and C11 starts charging through the resistance R75.
Se al nodo N1 non si presenta in tempo utile un nuovo segnale di test a valore logico alto, il condensatore C11 si carica fino ad un valore di tensione predeterminato tale da spegnere Q22. If a new test signal with a high logic value is not presented to node N1 in good time, the capacitor C11 charges up to a predetermined voltage value such as to turn off Q22.
Lo spegnimento di Q22 manda in conduzione Q1 e Q19 e porta bassa l'uscita N4 del modulo di reset 30. Turning off Q22 causes Q1 and Q19 to conduct and lowers the N4 output of the reset module 30.
A questo punto, la retroazione attraverso R81 e Q21 ha l'effetto di alzare nuovamente il potenziale del nodo N1 dopo un intervallo di tempo fissato da C16 ed R70. At this point, the feedback through R81 and Q21 has the effect of raising the potential of node N1 again after a time interval set by C16 and R70.
Q20 entra, quindi, in conduzione e, come spiegato sopra, l'uscita N4 torna alta. Q20 then goes into conduction and, as explained above, the N4 output goes back high.
L'effetto della retrazione, quindi, Ã ̈ quello di generare un impulso a valore logico basso sull'uscita N4. Tale impulso costituisce il segnale di reset che permette il riavvio del microcontrollore 2. The effect of the retraction, therefore, is to generate a pulse with a low logic value on output N4. This pulse constitutes the reset signal which allows the restart of the microcontroller 2.
Il filtro d'ingresso 10 ha lo scopo di evitare che segnali di test anomali si presentino al nodo N1 accendendo Q20 ed evitando quindi la generazione del segnale di reset. The input filter 10 has the purpose of preventing anomalous test signals from appearing at node N1 by turning on Q20 and thus avoiding the generation of the reset signal.
A questo scopo, la presenza di C17 in serie all'ingresso 100 permette di tagliare segnali a tensione continua. For this purpose, the presence of C17 in series at the input 100 allows to cut DC voltage signals.
Eventuali segnali a frequenza comunque molto bassa (ad esempio 5 Hz) vengono prima attenuati da C17, e poi vanno a caricare C30; tuttavia i segnali così attenuati caricano C30 troppo lentamente e C11 fa in tempo a caricarsi fino ad un valore di tensione tale da spegnere Q22 e generare il segnale di reset. Il tempo di carica di C11 corrisponde quindi al tempo massimo che il watchdog attende prima di generare il segnale di reset, o, in altre parole, la frequenza minima (o di soglia) che deve avere il segnale di test fornito dal microcontrollore. Any signals having a very low frequency (for example 5 Hz) are first attenuated by C17, and then they go to charge C30; however, the signals thus attenuated charge C30 too slowly and C11 has time to charge up to a voltage value such as to turn off Q22 and generate the reset signal. The charging time of C11 therefore corresponds to the maximum time that the watchdog waits before generating the reset signal, or, in other words, the minimum (or threshold) frequency that the test signal supplied by the microcontroller must have.
Segnali di test a frequenza troppo alta, invece, riescono a passare il condensatore C17, tuttavia C30 non riesce a caricarsi a sufficienza per accendere il transistore Q20 perché la resistenza R126 à ̈ scelta molto più piccola (ad esempio dieci volte più piccola) della resistenza R128, e questo garantisce un tempo di scarica del condensatore C30 molto inferiore al tempo di carica dello stesso. Test signals at too high a frequency, on the other hand, are able to pass capacitor C17, however C30 cannot charge enough to turn on transistor Q20 because the resistance R126 is chosen much smaller (for example ten times smaller) than the resistor R128, and this guarantees a discharge time of the capacitor C30 much lower than the charging time of the same.
Il dimensionamento, quindi, dei condensatori C30 e C17 e delle resistenze R126 ed R128 permette quindi di definire la banda passante del filtro 10. The sizing, therefore, of the capacitors C30 and C17 and of the resistors R126 and R128 therefore allows to define the passband of the filter 10.
Per applicazioni al settore degli elettrodomestici, à ̈ preferibile dimensionare il filtro 10 in modo tale che questo lasci passare segnali di test con frequenza compresa tra 10 e 200 Hz, o più preferibilmente compresi tra 10 e 100 Hz. For applications in the household appliances sector, it is preferable to dimension the filter 10 in such a way that it allows test signals to pass with a frequency between 10 and 200 Hz, or more preferably between 10 and 100 Hz.
Si à ̈, infatti, verificato, che raramente i malfunzionamenti di un microcontrollore di un apparecchio elettrodomestico sono in grado di generare segnali con frequenze comprese in questa banda. In fact, it has been verified that the malfunctions of a microcontroller of a household appliance are rarely able to generate signals with frequencies included in this band.
Dalla descrizione qui sopra sono chiari i vantaggi e le caratteristiche e della presente invenzione; Ã ̈ chiaro, quindi, che molte varianti sono possibili all'uomo esperto del ramo della tecnica, senza per questo fuoriuscire dall'ambito di protezione dell'invenzione quale risulta dalle rivendicazioni allegate. From the above description the advantages and characteristics of the present invention are clear; It is therefore clear that many variants are possible for those skilled in the art, without thereby departing from the scope of the invention as it results from the attached claims.
Ad esempio, il ramo di retrazione che collega l'uscita N4 del modulo di reset all'ingresso N1 del modulo di monitoraggio può essere omesso. For example, the retract branch connecting the reset module output N4 to the monitoring module input N1 can be omitted.
In questo caso, una volta che viene rilevato un malfunzionamento del microcontrollore, con conseguente carica di C11, l'uscita N4 passa dal valore logico alto al valore logico basso e vi resta. In this case, once a malfunction of the microcontroller is detected, with consequent charge of C11, the output N4 passes from the high logic value to the low logic value and remains there.
L'assenza del ramo di retrazione, quindi, fa sì che il segnale di reset non sia un impulso, bensì un segnale costantemente basso che mantiene basso l'ingresso di reset 22 del microcontrollore 2, che quindi non si riavvia, ma si spegne. The absence of the retraction branch, therefore, means that the reset signal is not an impulse, but a constantly low signal that keeps the reset input 22 of the microcontroller 2 low, which therefore does not restart, but is turns off.
Un riavvio del microcontrollore à ̈ quindi possibile solo togliendo corrente al microcontrollore e riaccendendolo (ad esempio mediante un riarmo manuale da parte dell'utilizzatore), così che questo riprenda a generare un segnale di test con frequenza compresa nella banda passante del filtro 10. A restart of the microcontroller is therefore possible only by removing power from the microcontroller and turning it back on (for example by means of a manual reset by the user), so that it resumes generating a test signal with a frequency included in the passband of filter 10.
Questa soluzione, senza ramo di retroazione, permette quindi di generare un segnale di reset che può essere utilizzato sia per pilotare l'ingresso di reset di un microprocessore o di un microcontrollore come detto sopra, sia per aprire un interruttore di sicurezza, ad esempio un relà ̈ che stacchi l'alimentazione all'apparecchio elettrico come mostrato in figura 3. This solution, without feedback branch, therefore allows to generate a reset signal that can be used both to drive the reset input of a microprocessor or microcontroller as mentioned above, and to open a safety switch, for example a relay that disconnects the power supply to the electrical appliance as shown in figure 3.
In figura 3 l'apparecchio elettrico, ad esempio un elettrodomestico, viene alimentato attraverso una linea di alimentazione monofase (indicata con i riferimenti L ed N) a tensione alternata, ad es. 230V a 50Hz o 110V a 60Hz. In figure 3 the electrical appliance, for example a household appliance, is powered through a single-phase power supply line (indicated with the references L and N) at alternating voltage, eg. 230V at 50Hz or 110V at 60Hz.
L'apparecchio elettrico viene collegato alla linea di alimentazione tramite un alimentatore AC/DC 3 che fornisce in uscita una tensione continua VCC che alimenta il microcontrollore 2 ed il watchdog 1. The electrical appliance is connected to the power supply line by means of an AC / DC power supply 3 which supplies a direct voltage VCC at the output which powers the microcontroller 2 and the watchdog 1.
L'alimentatore 3 Ã ̈ collegato alla linea di alimentazione alternata tramite un interruttore di sicurezza 4 (ad esempio un magnetotermico o un triac). The power supply 3 is connected to the alternating power supply line by means of a safety switch 4 (for example a circuit breaker or a triac).
L'interruttore 4 Ã ̈ collegato al modulo di reset 30 in modo tale da aprirsi quando questo genera un segnale di reset. Switch 4 is connected to reset module 30 in such a way that it opens when it generates a reset signal.
Operativamente, in caso di malfunzionamento del microcontrollore 2, il watchdog 1 genera un segnale di reset che apre l'interruttore 4, togliendo così alimentazione all'apparecchio elettrico. Operationally, in the event of a malfunction of the microcontroller 2, the watchdog 1 generates a reset signal which opens the switch 4, thus cutting off the power supply to the electrical device.
Nell'esempio di figura 3, il segnale di reset viene inviato sia al microcontrollore sia all'interruttore 4, tuttavia tale segnale può essere inviato anche solo all'interruttore 4. In the example of figure 3, the reset signal is sent both to the microcontroller and to the switch 4, however this signal can also be sent only to the switch 4.
Gli esempi sopra descritti con riferimento alle figure 1-3 non sono in nessun modo da ritenersi limitativi della presente invenzione. The examples described above with reference to Figures 1-3 are in no way to be considered limiting of the present invention.
Nonostante gli esempi qui sopra descritti si riferissero al monitoraggio di un microcontrollore, à ̈ chiaro che il circuito watchdog secondo la presente invenzione può essere utilizzato per controllare anche un microprocessore, ad esempio una CPU di un computer. Although the examples described above referred to the monitoring of a microcontroller, it is clear that the watchdog circuit according to the present invention can also be used to control a microprocessor, for example a computer CPU.
E' chiaro poi che i moduli del circuito watchdog possono essere montati su una o più piastre tra loro collegate, e che il dimensionamento dei componenti del circuito dipende dalle particolari applicazioni in cui questo deve essere utilizzato. Per esempio il filtro passabanda può essere separato dal resto del circuito e collegato al modulo di monitoraggio mediante una linea dedicata. It is also clear that the modules of the watchdog circuit can be mounted on one or more plates connected to each other, and that the sizing of the circuit components depends on the particular applications in which this must be used. For example, the bandpass filter can be separated from the rest of the circuit and connected to the monitoring module via a dedicated line.
Il circuito watchdog secondo l'invenzione viene realizzato preferibilmente a componenti discreti, tuttavia à ̈ chiaro che parte di esso può essere integrato in un chip. The watchdog circuit according to the invention is preferably made with discrete components, however it is clear that part of it can be integrated in a chip.
In una forma di realizzazione preferita, particolarmente vantaggiosa per uso in un elettrodomestico, i componenti del circuito watchdog 1 hanno i valori riportati nella tabella 1 qui di seguito. In a preferred embodiment, particularly advantageous for use in a household appliance, the components of the watchdog circuit 1 have the values shown in Table 1 below.
Componente Valore Component Value
R128 10 kΩ R128 10 kâ „¦
R126 1 kΩ R126 1 kâ „¦
R127 33 kΩ R127 33 kâ „¦
R72 33 kΩ R72 33 kâ „¦
R23 56 Ω R23 56 â „¦
R75 22 kΩ R75 22 kâ „¦
R74 22 kΩ R74 22 kâ „¦
R80 4.7 kΩ R80 4.7 kâ „¦
R79 10 kΩ R79 10 kâ „¦
R76 100 Ω R76 100 â „¦
R77 10 kΩ R77 10 kâ „¦
R78 10 kΩ R78 10 kâ „¦
R81 4.7 kΩ R81 4.7 kâ „¦
R70 10 kΩ R70 10 kâ „¦
R73 100 Ω R73 100 â „¦
R71 10 kΩ R71 10 kâ „¦
C17 2.2 µF C17 2.2 µF
C30 470 nF C30 470 nF
C11 10 µF C11 10 µF
C19 1µF C19 1µF
C16 1µF C16 1µF
Q20 BC 817-25 Q20 BC 817-25
Q21 BC 807-25 Q21 BC 807-25
Q22 BC 807-25 Q22 BC 807-25
Q19 BC 817-25 Q19 BC 817-25
Q1 BC 807-25 Q1 BC 807-25
D21 1N5148W D21 1N5148W
D22 1N5148W D22 1N5148W
D19 1N5148W D19 1N5148W
Dalla descrizione qui sopra à ̈ poi chiaro che l'invenzione non à ̈ limitata al solo circuito watchdog, ma à ̈ anche relativa ad un metodo per riavviare un microprocessore (in particolare un microcontrollore) comprendente un ingresso di reset ed una uscita. Secondo l'invenzione, il microprocessore genera un segnale di test su detta uscita ed un circuito watchdog, ad es. realizzato come descritto sopra, lo filtra attraverso un filtro passabanda, in modo tale da trasmettere un segnale di reset a detto ingresso di reset del microprocessore se detto segnale di test non ha frequenza compresa nella banda passante del filtro. From the above description it is then clear that the invention is not limited only to the watchdog circuit, but is also related to a method for restarting a microprocessor (in particular a microcontroller) comprising a reset input and an output. According to the invention, the microprocessor generates a test signal on said output and a watchdog circuit, e.g. realized as described above, it filters it through a bandpass filter, in such a way as to transmit a reset signal to said reset input of the microprocessor if said test signal does not have a frequency included in the pass band of the filter.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITTO2008A000528A IT1391181B1 (en) | 2008-07-09 | 2008-07-09 | WATCHDOG CIRCUITS PARTICULARLY FOR USE IN A HOUSEHOLD APPLIANCE |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|
| ITTO20080528A1 true ITTO20080528A1 (en) | 2010-01-10 |
| IT1391181B1 IT1391181B1 (en) | 2011-11-18 |
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Family Applications (1)
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2008
- 2008-07-09 IT ITTO2008A000528A patent/IT1391181B1/en active
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1391181B1 (en) | 2011-11-18 |
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