專利名稱：一種高壓輸電線路故障行波監測裝置的看門狗電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子設備領域，具體是一種高壓輸電線路故障行波監測裝置的看門狗電路。
背景技術：
隨著現代電子技術的發展，具有微處理功能的現代電子設備已廣泛應用于國民生產的各行各業中。隨著設備功能越來越強大，程序結構越來越復雜，指令代碼越來越長，加上現場工作環境的干擾，設備失控，程序“走飛”，各功能模塊“死機”的概率也同樣成倍地增力口。對此，常見的解決方法是在電路設計時放置一片看門狗電路，其基本原理為CPU程序死機后，CPU不會再對看門狗電路進行定期的清零，在超過一定時間后看門狗電路即控制對設備進行復位。通常看門狗電路包含一定時器，當系統設定時間到后，CPU仍然沒有進行清 零操作，看門狗電路即認為CPU程序死機，將發出復位信號將系統芯片復位，強制系統重新運行，避免CPU死機造成設備長期癱瘓。在CPU正常工作的情況下，必須在定時器沒有溢出的情況下將定時器清零，讓定時器重新計時。看門狗電路通常由看門狗芯片或現場可編程邏輯器件實現，常用的集成看門狗電路很多，如DS1232、MAX705 708、MAX791等。將以上外部專用看門狗電路應用到高壓輸電線路故障行波電流信號監測中，會存在CUP及FPGA出現死機，并且一直不能成功復位的問題。這是因為CPU及FPGA處于高電壓、強磁場的環境中會出現“死鎖”，此時看門狗雖能正常工作，能定期的輸出復位脈沖到CPU，但是無論復位脈沖如何施加，CPU及FPGA仍然不能復位。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種高壓輸電線路故障行波監測裝置的看門狗電路，在CPU出現“死鎖”現象時，通過斷電、延時、再重新上電的方式，解決在高電壓、強磁場環境下CPU及FPGA不能正常復位的問題。本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是一種高壓輸電線路故障行波監測裝置的看門狗電路，包括CPU看門狗控制電路、主控電路和CPU電源控制電路。所述的CPU看門狗控制電路由正向導通二極管、分流電阻、第一限流電阻和第一三極管組成;CPU的IO管腳連接正向導通二極管的正極，正向導通二極管的負極與分流電阻和第一限流電阻連接，分流電阻的另一端連接地，第一限流電阻的另一端連接第一三極管的基極，第一三極管的發射極接地。所述的主控電路由按鍵開關、隔直電容、第一濾波電容、第一供電電源和看門狗主控芯片組成；按鍵開關的一端接地，另一端分別與第一三極管的集電極、看門狗主控芯片的MR管腳和隔直電容連接；隔直電容一端連接按鍵開關，另一端連接看門狗主控芯片的PFI管腳連接；第一濾波電容一端連接看門狗主控芯片的VCC電源管腳，另一端接地；第一供電電源與看門狗主控芯片的VCC電源管腳連接，看門狗主控芯片的MR管腳與WDO管腳直接相連。[0008]所述的CPU電源控制電路由上拉電阻、第二三級管、第三三極管、第二限流電阻、退率禹電容、第二濾波電容、電壓輸出端、第二供電電源和第三供電電源組成；上拉電阻的一端與第三供電電源相連，另一端分別與第二三極管的基極和第三三極管的集電極連接；第二三級管的集電極與第二供電電源連接，發射極與電壓輸出端相連；第二限流電阻的一端與看門狗主控芯片的RESET管腳連接，另一端與第三三級管的基極相連；第三三級管的集電極分別與上拉電阻和第二三極管的基極相連；退耦電容一端接地，另一端連接電壓輸出端；第二濾波電容一端接地，另一端連接電壓輸出端。當CPU的IO管腳為高電平時，正向導通二極管導通，CPU的IO管腳為低電平時，正向導通二極管截止，使后級電路處于關斷狀態；分流電阻使經過正向導通二極管的電流一部分通過分流電阻流向地，從而流過限流電阻的電流減小；同時通過限流電阻使流向第一三極管的電流減小；第一三極管的基極為高電平時導通，低電平時截止；當第一三極管導通時，其集電極由高電平變為與發射極相同的低電平，當第一三極管截止時，其集電極為高電平，發射極為低電平。通過此電路CPU可以控制看門狗主控芯片，使其復位。當按鍵開關按下后，看門狗主控芯片的MR管腳變為低電平，則看門狗主控芯片的RESET管腳輸出一定時長的高電平，當按鍵開關處于懸空狀態時，MR管腳為高電平，看門狗主控芯片的RESET管腳輸出為低電平。隔直電容一端接按鍵開關另一端連接看門狗主控芯片的PFI管腳和地，防止MR管腳與地連接，同時使PFI管腳處于無效狀態。第一濾波電容一端接看門狗主控芯片的VCC電源管腳，另一端接地，起對VCC的濾波作用。第一供電電源與看門狗主控芯片的VCC電源管腳連接，對芯片供電。看門狗主控芯片的MR管腳與WDO管腳直接相連，以實現手動復位及CPU控制復位。上拉電阻的一端與第二供電電源相連，另一端分別與第二三極管的基極和第三三極管的集電極相連接，使兩者的電平上拉為高電平。當第三三極管截止時，第二三級管的基極為高電平，則第二三級管導通，其發射極輸出為集電極電壓，電壓輸出端輸出電壓與第二供電電源電壓相同。第二限流電阻的一端與起開關作用的第三三級管相連，起到降壓和限流的作用，用以保護第三三極管；當第三三級管的基極為高電平時則導通，此時集電極被發射極下拉至地端，此時第二三極管的基極為低電平，第二三極管截止；當第三三級管的基極為低電平時，第三三極管關斷，第二三極管的基極為高電平，第二三極管導通，電壓輸出端輸出電壓為第二供電電源電壓。本實用新型所述的高壓輸電線路故障行波監測裝置的看門狗電路，通過硬件電路實現CPU斷電、延時、再重新上電的方式，解決以往的軟件看門狗或外部專用看門狗芯片電路存在CUP “死機”或“死鎖”復位不成功的問題，并且能夠通過CPU軟件控制實現系統高可靠性的自關斷復位及手動復位，具有可靠性高、功能性強、簡單實用的優點。
圖I是本實用新型所述的高壓輸電線路故障行波監測裝置的看門狗電路圖。圖2是本實用新型所述的高壓輸電線路故障行波監測裝置的看門狗電路的CPU看門狗控制電路圖。圖3是本實用新型所述的高壓輸電線路故障行波監測裝置的看門狗電路的主控電路圖。[0016]圖4是本實用新型所述的高壓輸電線路故障行波監測裝置的看門狗電路的CPU電源控制電路圖。
具體實施方式
如圖I所示，一種高壓輸電線路故障行波監測裝置的看門狗電路，由CPU看門狗控制電路、主控電路和CPU電源控制電路組成。CPU主程序循環中適時地通過控制看門狗引腳輸出周期小于I. 6秒的脈沖以使MP706計數器清零，從而保證第三三極管始終不導通，而第二三極管則導通，以便為CPU提供電源VCC。當CPU死機或死鎖時，CPU的看門狗引腳不再輸出脈沖來清零頂P706的計數器，此時MP706的RESET將輸出200ms寬度的高電平，此時第三三極管導通，則第二三極管截止，停止為CPU提供電源VCC。200ms后，MP706的RESET恢復低電平，從而讓第三三極管不導通，第二三極管導通，重新為CPU供電。如圖2所示，CPU看門狗控制電路由正向導通二極管I、分流電阻2、第一限流電阻 3和起開關作用的第一三極管4組成。CPU的IO管腳連接正向導通二極管I的正極，當CPU的IO管腳為高電平時二極管I導通，IO管腳為低電平時二極管I截止，使后級電路處于關斷狀態；正向導通二極管I的負極和分流電阻2及第一限流電阻3分別相連接，分流電阻2使經過二極管I的電流一部分通過分流電阻2流向地，使流過第一限流電阻3的電流減小；第一限流電阻3的另一端連接起開關作用的第一三極管4，通過第一限流電阻3使流向第一三極管4的電流減小；第一三極管4的基極為高電平時導通，低電平時截止；當第一三極管4導通時，其集電極由高電平變為與發射極相同的低電平，當第一三極管4截止時，其集電極為高電平，發射極為低電平。通過此電路CPU可以控制看門狗主控芯片13，使其復位。如圖3所示，看門狗主控電路由按鍵開關5、隔直電容6、第一濾波電容7、第一供電電源8和看門狗主控芯片13組成。按鍵開關5的一端接地，另一端分別與看門狗主控芯片13的MR管腳和隔直電容6連接，當按鍵開關5按下后MR管腳變為低電平，則看門狗主控芯片13的RESET管腳輸出一定時長的高電平，當按鍵開關5處于懸空狀態時，MR管腳為高電平，看門狗主控芯片13的RESET管腳輸出為低電平。隔直電容6 —端接按鍵開關5另一端連接看門狗主控芯片13的PFI管腳和地，防止MR管腳與地連接，同時使PFI管腳處于無效狀態。第一濾波電容7 —端接看門狗主控芯片13的VCC電源管腳，另一端接地，起對VCC的濾波作用。第一供電電源8與看門狗主控芯片(13)的VCC電源管腳連接，對芯片供電。看門狗主控芯片13的MR管腳與WDO管腳直接相連，以實現手動復位及CPU控制復位。如圖4，CPU電源控制電路由上拉電阻9、起開關作用的第二三級管10和第三三極管11、第二限流電阻12、退耦電容14、第二濾波電容15、電壓輸出端16、第二供電電源17和第三供電電源18組成。上拉電阻9的一端與第三供電電源18相連,另一端分別與第二三極管10的基極和第三三極管11的集電極相連接，使兩者的電平上拉為高電平。第二三級管10的集電極與第二供電電源17相連接，發射極與電壓輸出端16相連，當第三三極管11截止時，第二三級管10的基極為高電平，則第二三級管10導通，其發射極輸出為集電極電壓，則電壓輸出端16與第二供電電源17相同。第二限流電阻12的一端與起開關作用的第三三級管11相連，起到降壓和限流的作用，用以保護第三三極管11 ;第三三級管11的基極與第二限流電阻12的相連，集電極分別與上拉電阻的一端和第二三極管10的基極相連，當第三三級管11的基極為高電平時，則導通此時集電極被發射極下拉至地端，此時第二三極管10的基極為低電平，第二三極管10截止；當第三三級管11的基極為低電平時，第三三極管11關斷，第二三極管10的基極為高電平，第二三極管10導通， 電壓輸出端16為第二供電電源17電壓。
權利要求1 一種高壓輸電線路故障行波監測裝置的看門狗電路，其特征在于，所述的看門狗電路包括CPU看門狗控制電路、主控電路和CPU電源控制電路； 所述的CPU看門狗控制電路由正向導通二極管(I)、分流電阻(2)、第一限流電阻(3)和第一三極管(4)組成；CPU的IO管腳連接正向導通二極管(I)的正極，正向導通二極管(I)的負極與分流電阻(2)和第一限流電阻(3)連接，分流電阻(2)的另一端連接地，第一限流電阻(3)的另一端連接第一三極管(4)的基極，第一三極管(4)的發射極接地； 所述的主控電路由按鍵開關(5)、隔直電容(6)、第一濾波電容(7)、第一供電電源(8)和看門狗主控芯片(13)組成；按鍵開關(5)的一端接地，另一端分別與第一三極管(4)的集電極、看門狗主控芯片(13 )的MR管腳和隔直電容(6 )連接；隔直電容(6 ) —端連接按鍵開關(5)，另一端連接看門狗主控芯片(13)的PFI管腳連接；第一濾波電容(7)—端連接看門狗主控芯片(13)的VCC電源管腳，另一端接地；第一供電電源(8)與看門狗主控芯片(13)的VCC電源管腳連接，看門狗主控芯片(13)的MR管腳與WDO管腳直接相連； 所述的CPU電源控制電路由上拉電阻(9)、第二三級管(10)、第三三極管(11)、第二限流電阻(12)、退耦電容(14)、第二濾波電容(15)、電壓輸出端(16)、第二供電電源(17)和第三供電電源(18)組成；上拉電阻(9)的一端與第三供電電源(18)相連，另一端分別與第二三極管(10)的基極和第三三極管(11)的集電極連接；第二三級管(10)的集電極與第二供電電源(17)連接，發射極與電壓輸出端(16)相連；第二限流電阻(12)的一端與看門狗主控芯片(13)的RESET管腳連接，另一端與第三三級管(11)的基極相連；第三三級管(11)的集電極分別與上拉電阻(9)和第二三極管(10)的基極相連；退耦電容(14) 一端接地，另一端連接電壓輸出端(16);第二濾波電容(15) —端接地，另一端連接電壓輸出端(16)。
專利摘要一種高壓輸電線路故障行波監測裝置的看門狗電路，正向導通二極管負向端與分流電阻和限流電阻連接，限流電阻另一端與第一三極管連接，按鍵開關分別與第一三極管、主控芯片MR管腳和隔直電容連接；隔直電容另一端連接主控芯片PFI管腳；主控芯片VCC管腳連接濾波電容和供電電源，主控芯片MR管腳與WDO管腳相連。上拉電阻與供電電源相連，另一端與第二三極管連接；第二三級管與電壓輸出端相連；限流電阻與主控芯片RESET管腳連接，另一端與第三三級管相連。本實用新型通過CPU斷電、延時、重新上電的方式，解決以往看門狗電路存在CUP死機或死鎖復位不成功的問題，可靠性高、功能性強、簡單實用。
文檔編號G06F11/07GK202720633SQ201220453538
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月6日 優先權日2012年9月6日
發明者鄧雨榮, 朱時陽, 黃志都, 李明貴, 鄔蓉蓉, 王樂, 黃維 申請人:廣西電網公司電力科學研究院