一种防止持续损坏的保护电路及实现方法
【专利摘要】本发明一种防止持续损坏的保护电路及实现方法，包括看门狗芯片，看门狗芯片和被保护电路，还包括一个计数器芯片、MOS管和电阻电容；看门狗芯片采用MAX706；计数器芯片采用集成计数器74161；看门狗芯片的RESET端与被保护电路的单片机的RESET端连接，集成计数器74161的CP端与看门狗芯片的RESET端连接，通过改变管脚连接或者通过选焊电阻的方式，限制看门狗复位的次数，当看门狗复位达到限制次数后，给被保护电路断电，有益效果：防止持续损坏的保护电路在原有普通看门狗电路中增加计数芯片、MOS管和若干电阻、电容，修改原电路的手动复位实现方式，应用中不影响正常的看门狗复位功能，同时又可以避免持续给故障电路上电造成损坏扩大，避免PCB烧毁、从而避免发生火灾。
【专利说明】一种防止持续损坏的保护电路及实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子电路及保护电路，特别涉及一种防止持续损坏的保护电路及实现方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中，大多数电子产品都带有自恢复电路，普通看门狗复位的电路系统在设备出现异常发生死机等异常时，看门狗电路会因超时而发起复位，给电路复位，电路重新启动，从而达到自动重启异常电路的目的。但是在实际应用中，经常出现看门狗电路复位后仍然不能修复的故障，比如芯片击穿导致的死机。此时看门狗可能反复尝试重启电路，会造成已击穿的芯片持续加电，可能造成击穿点由于热效应而损坏不断扩大，甚至可能发生火灾，造成巨大损失。而目前文献中尚未见到有效的解决办法，如何解决这个问题就成为了本【技术领域】的技术人员所要研究和解决的课题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是为克服现有技术的不足，针对防止电路持续损坏的难题，提供一种防止持续损坏的保护电路的设计芳案，通过对现有普通看门狗复位的电路系统进行技术改造，重新设计电路结构，在不影响看门狗电路工作的前提下，给被保护电路增加保护，实现在出现看门狗电路复位不能恢复的严重硬件故障时，给被保护电路断电，从而达到防止损坏不断扩大的目的。
[0004]本发明是通过这样的技术方案实现的:一种防止持续损坏的保护电路，包括看门狗芯片，看门狗芯片和被保护电路，其特征在于，还包括一个计数器芯片、MOS管和电阻电容；
看门狗芯片采用MAX706 ；
计数器芯片采用集成计数器74161 ；
看门狗芯片的RESET端与被保护电路的单片机的RESET端连接，
集成计数器74161的CP端与看门狗芯片的RESET端连接，
集成计数器74161的Dl、D2、D3、D4端根据需要进行上下拉，DU D2端上拉，D3、D4端下拉，表示为二进制数“0011”即十进制数3 ;
由MOS管Dl和接在MOS管S极与G极之间的微动按键构成手动复位电路；
MOS管的G极连接集成计数器74161的TC端；
MOS管的S极连接外部总供电电源Vcc ；
MOS管的D极连接被保护电路和看门狗芯片MAX706的电源Vcc- sub ；
由电阻、电容构成三个RC延时电路；
R1、Cl组成的RC延时电路产生PE信号连接到集成计数器74161的PE端；
R2、C2组成的RC延时电路产生MR信号连接到看门狗芯片MAX706的MR端；
R2、C2组成的RC延时电路产生RESET信号连接到集成计数器74161的MR端； 被保护电路应具有RESET端口，可以通过此端口输入的低电平被复位；
被保护电路应具有独立的端口(I/O line2)，可以通过此端口输出的低电平复位外部芯片；也连接到RESET信号线上；
被保护电路应具有独立的端口( I/O Iinel )，可以通过此端口输出的电平变化对看门狗进行喂狗操作，也连接到狗芯片MAX706的PFI信号线上。
[0005]所述防止持续损坏的保护电路的实现方法，其特征是，通过改变管脚连接或者通过选焊电阻的方式，限制看门狗复位的次数，当看门狗复位达到限制次数后，给被保护电路断电，具体实现步骤如下:
步骤1、整个电路由外部电源VCC供电，集成计数器74161的D0、D1、D2、D3端口当作限制次数的设定输入口，通过上下拉电阻配置二进制的限制次数到集成计数器74161的输入端DO、Dl、D2、D3端口，输入“0011”，表示限制次数为3次；
步骤2、VCC上电时，MR、PE和RESET这3个信号由对应RC延时电路延时，产生低电平，通过改变对应RC延时电路R、C的值改变对应低电平的延时长短，在RESET线产生1mS时长的低电平，在PE线产生20mS时长的低电平，产生上电时序；
步骤3、首先使集成计数器74161的RESET端输入低电平复位芯片，然后由PE端的上升沿将DO、Dl、D2、D3端口编码值锁存进计数器，此时集成计数器74161的TC端输出为0，MOS管导通，给Vcc_Sub供电，被保护电路和看门狗电路上电，R2、C2组成的RC延时电路在MR线路上产生1mS的低电平，看门狗芯片MAX706复位；
步骤4、在电路出现异常时，被保护电路喂狗信号I/O LINEl不变化，看门狗MAX706超时，输出复位信号，在复位被保护电路同时，驱动计数器74161的计数时钟输入脚，实现对复位次数的一次计数；
步骤5、如果被保护电路正常启动，则由被保护电路的I/O LINE2端输出一个RESET信号，清空计数器74161的计数值，防止可恢复的异常被累计，触发断电保护；
步骤6、如果复位后被保护电路异常未能解决，则会再次重复第4步，计数器再加I ;步骤7、当计数器值达到DO、Dl、D2、D3设置的值时，计数器TC输出变高，断开MOS管，看门狗电路和被保护电路的电源Vcc_Sub断电，实现了达到设定的复位限制次数后自动切断电源的功能；此时Vcc没有变化，所以计数器依然保持TC的高电平输出，被保护电路处于断电状态；
步骤8、当给Vcc重新上电后重复上述流程，被保护电路才能再次上电；
步骤9、手动复位从原来的K2拉低看门狗的MR脚方式改为通过Kl直接拉高Dl的G端触发MOS管关断动作，给看门狗和被保护电路断电，依靠看门狗的上电复位功能复位被保护电路。
[0006]本发明有益效果:
防止持续损坏的保护电路在原有普通看门狗电路中增加计数芯片、MOS管和若干电阻、电容，修改原电路的手动复位实现方式，达到保护目的。
[0007]本方案批量成本不足10元人民币，实际应用中不影响正常的看门狗复位功能，同时又可以避免持续给故障电路上电造成损坏扩大，可以在一定程度上避免PCB烧毁、避免发生火灾。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1、普通看门狗电路图。
[0009]图2、防止持续损坏的保护电路图。
【具体实施方式】
[0010]为了更清楚的理解本发明，结合附图和实施例详细描述本发明:
如图1所示，为普通看门狗复位的电路系统。在设备出现异常发生死机等异常时，看门狗会因超时而发起复位，给电路复位，电路重新启动，从而达到自动重启异常电路的目的。但是在实际应用中，经常出现看门狗复位后仍然不能修复的故障，比如芯片击穿导致的死机。此时看门狗可能反复尝试重启电路，击穿的芯片持续加电，可能造成击穿点由于热效应而损坏不断扩大，甚至可能发生火灾，造成巨大损失。
[0011]如图2所示，本设计的防止持续损坏的保护电路，包括看门狗芯片，看门狗芯片和被保护电路，还包括一个计数器芯片、MOS管和电阻电容；
看门狗芯片采用MAX706 ；
计数器芯片采用集成计数器74161 ；
看门狗芯片的RESET端与被保护电路的单片机的RESET端连接，
集成计数器74161的CP 端与看门狗芯片的RESET端连接，
集成计数器74161的Dl、D2、D3、D4端根据需要进行上下拉，如图2所示Dl、D2上拉，D3、D4下拉，表示二进制数“0011”即十进制数3。
[0012]由MOS管Dl和接在MOS管S极与G极之间的微动按键构成手动复位电路；
MOS管的G极连接集成计数器74161的TC端；
MOS管的S极连接外部总供电电源Vcc ；
MOS管的D极连接被保护电路和看门狗芯片MAX706的电源Vcc- sub ；
由电阻、电容构成三个RC延时电路，
R1、Cl组成的RC延时电路产生PE信号连接到集成计数器74161的PE端 R2、C2组成的RC延时电路产生MR信号连接到看门狗芯片MAX706的MR端 R2、C2组成的RC延时电路产生RESET信号连接到集成计数器74161的MR端。
[0013]被保护电路应具有RESET端口，可以通过此端口输入的低电平被复位。
[0014]被保护电路应具有独立的端口(I/O line2)，可以通过此端口输出的低电平复位外部芯片，如图2，也连接到RESET信号线上。
[0015]被保护电路应具有独立的端口(I/O linel)，可以通过此端口输出的电平变化对看门狗进行喂狗操作，如图2，也连接到狗芯片MAX706的PFI信号线上。
[0016]所述防止持续损坏的保护电路的实现方法，其特征是，通过改变管脚连接或者通过选焊电阻的方式，限制看门狗复位的次数，当看门狗复位达到限制次数后，给被保护电路断电，具体实现步骤如下:
步骤1、整个电路由外部电源VCC供电，集成计数器74161的D0、D1、D2、D3端口当作限制次数的设定输入口，通过上下拉电阻配置二进制的限制次数到集成计数器74161的输入端00、01、02、03端口，如图2输入“0011”，表示限制次数为3次；
步骤2、VCC上电时，MR、PE和RESET这3个信号由对应RC延时电路延时，产生低电平。通过改变对应RC延时电路R、C的值改变对应低电平的延时长短，在RESET线产生1mS时长的低电平，在PE线产生20mS时长的低电平，产生上电时序；
步骤3、首先使集成计数器74161的RESET端输入低电平复位芯片，然后由PE端的上升沿将D0、D1、D2、D3端口编码值锁存进计数器，此时集成计数器74161的TC端输出为O, MOS管导通，给Vcc_Sub供电，被保护电路和看门狗电路上电，R2、C2组成的RC延时电路在MR线路上产生1mS的低电平，看门狗芯片MAX706复位；
步骤4、在电路出现异常时，被保护电路喂狗信号I/O LINEl不变化，看门狗MAX706超时，输出复位信号。在复位被保护电路同时，驱动计数器74161的计数时钟输入脚，实现对复位次数的一次计数。
[0017]步骤5、如果被保护电路正常启动，则由被保护电路的I/O LINE2端输出一个RESET信号，清空计数器74161的计数值，防止可恢复的异常被累计，触发断电保护；
步骤6、如果复位后被保护电路异常未能解决，则会再次重复第4步，计数器再加I ;步骤7、当计数器值(看门狗复位次数)达到D0、D1、D2、D3端口设置的值时，计数器74161的TC输出变高，断开MOS管，看门狗电路和被保护电路的电源Vcc_Sub断电，实现了达到设定的复位限制次数后自动切断电源的功能。此时Vcc没有变化，所以计数器依然保持TC的高电平输出，被保护电路处于断电状态；
步骤8、当给Vcc重新上电后重复上述流程，被保护电路才能再次上电；
步骤9、手动复位从原来的K2拉低看门狗的MR脚方式改为通过Kl直接拉高Dl的G端触发MOS管关断动作，给看门狗和被保护电路断电，依靠看门狗的上电复位功能复位被保护电路。
[0018]本发明有益效果:防止持续损坏的保护电路在原有普通看门狗电路中增加计数芯片、MOS管和若干电阻、电容，修改原电路的手动复位实现方式，达到保护目的。
[0019]本保护电路的技术特征在于:
在原有普通看门狗电路中增加计数芯片、MOS管、3路RC延时电路和若干电阻、电容，修改原电路的手动复位实现方式为直接断电方式；
看门狗尝试复位若干次不成功后，触发保护功能，切断被保护电路的电源；
通过上下拉电阻直接设定允许尝试次数上限，无需软件参与；
保护电路完全由硬件构成，不依赖软件；
只对不可恢复异常起作用，正常复位后电路运行成功不计入尝试次数。
[0020]根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。
【权利要求】
1.一种防止持续损坏的保护电路，包括看门狗芯片，看门狗芯片和被保护电路，其特征在于，还包括一个计数器芯片、MOS管和电阻电容； 看门狗芯片采用MAX706 ； 计数器芯片采用集成计数器74161 ； 看门狗芯片的RESET端与被保护电路的单片机的RESET端连接， 集成计数器74161的CP端与看门狗芯片的RESET端连接， 集成计数器74161的Dl、D2、D3、D4端根据需要进行上下拉，Dl、D2端上拉，D3、D4端下拉，表示为二进制数“0011”即十进制数3 ; 由MOS管D1和接在MOS管S极与G极之间的微动按键构成手动复位电路； MOS管的G极连接集成计数器74161的TC端； MOS管的S极连接外部总供电电源Vcc ； MOS管的D极连接被保护电路和看门狗芯片MAX706的电源Vcc- sub ； 由电阻、电容构成三个RC延时电路； Rl、C1组成的RC延时电路产生PE信号连接到集成计数器74161的PE端； R2、C2组成的RC延时电路产生MR信号连接到看门狗芯片MAX706的MR端； R2、C2组成的RC延时电路产生RESET信号连接到集成计数器74161的MR端； 被保护电路应具有RESET端口，可以通过此端口输入的低电平被复位； 被保护电路应具有独立的端口(I/O line2)，可以通过此端口输出的低电平复位外部芯片；也连接到RESET信号线上； 被保护电路应具有独立的端口( I/O linel )，可以通过此端口输出的电平变化对看门狗进行喂狗操作，也连接到狗芯片MAX706的PFI信号线上。
2.如权利要求1所述防止持续损坏的保护电路的实现方法，其特征是，通过改变管脚连接或者通过选焊电阻的方式，限制看门狗复位的次数，当看门狗复位达到限制次数后，给被保护电路断电，具体实现步骤如下: 步骤1、整个电路由外部电源VCC供电，集成计数器74161的D0、D1、D2、D3端口当作限制次数的设定输入口，通过上下拉电阻配置二进制的限制次数到集成计数器74161的输入端00、01、02、03端口，输入“0011”，表示限制次数为3次； 步骤2、VCC上电时，MR、PE和RESET这3个信号由对应RC延时电路延时，产生低电平，通过改变对应RC延时电路R、C的值改变对应低电平的延时长短，在RESET线产生10mS时长的低电平，在PE线产生20mS时长的低电平，产生上电时序； 步骤3、首先使集成计数器74161的RESET端输入低电平复位芯片，然后由PE端的上升沿将DO、Dl、D2、D3端口编码值锁存进计数器，此时集成计数器74161的TC端输出为0，M0S管导通，给Vcc_Sub供电，被保护电路和看门狗电路上电，R2、C2组成的RC延时电路在MR线路上产生10mS的低电平，看门狗芯片MAX706复位； 步骤4、在电路出现异常时，被保护电路喂狗信号I/O LINE1不变化，看门狗MAX706超时，输出复位信号，在复位被保护电路同时，驱动计数器74161的计数时钟输入脚，实现对复位次数的一次计数； 步骤5、如果被保护电路正常启动，则由被保护电路的I/O LINE2端输出一个RESET信号，清空计数器74161的计数值，防止可恢复的异常被累计，触发断电保护；步骤6、如果复位后被保护电路异常未能解决，则会再次重复第4步，计数器再加1 ;步骤7、当计数器值达到DO、Dl、D2、D3设置的值时，计数器TC输出变高，断开M0S管，看门狗电路和被保护电路的电源Vcc_Sub断电，实现了达到设定的复位限制次数后自动切断电源的功能；此时Vcc没有变化，所以计数器依然保持TC的高电平输出，被保护电路处于断电状态； 步骤8、当给Vcc重新上电后重复上述流程，被保护电路才能再次上电； 步骤9、手动复位从原来的K2拉低看门狗的MR脚方式改为通过K1直接拉高D1的G端触发M0S管关断动作，给看门狗和被保护电路断电，依靠看门狗的上电复位功能复位被保护电路。
【文档编号】G06F11/07GK104391757SQ201410792421
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月19日 优先权日:2014年12月19日
【发明者】夏连杰, 庞辉, 李延波, 刘胜杰, 刘金栋, 高丽哲, 俞光日, 时勇 申请人:天津七一二通信广播有限公司