專利名稱：燃?xì)饩呖刂破鱩cu冗余電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到一種用于燃?xì)饩呖刂破鱉CU冗余電路， 適用于燃?xì)鉄崴?、燃?xì)獗趻鞝t等產(chǎn)品控制器中。
技術(shù)背景在現(xiàn)有技術(shù)中，燃?xì)饩叩碾娮涌刂葡到y(tǒng)通常采用單片機控 制。對單片機系統(tǒng)運行的監(jiān)控，主要使用WDTIC或內(nèi)部WDT監(jiān)控，這種監(jiān) 控主要針對程序運行故障，但在監(jiān)控單元本身出現(xiàn)故障或單片機系統(tǒng)時鐘 及系統(tǒng)電源等硬件失效時，WDT監(jiān)控不起作用或者單片機不能執(zhí)行安全動 作。而且，僅僅采用WDT監(jiān)控的單片機系統(tǒng)不能實現(xiàn)失效模式下的安全鎖 定，致使燃?xì)饩咴谑r有燃?xì)庑孤┑奈ｋU，可靠性不高等缺陷。為克服 這些缺陷，對燃?xì)饩呖刂破鱉CU冗余電路進(jìn)行了研制。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是要提供一種燃?xì)饩呖刂?器MCU冗余電路，它能防止燃?xì)饩呖刂破魇r燃?xì)庑孤?，有效地提高?氣具的可靠性。
本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是它包括第二電源電路、 監(jiān)控MCU、第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路、第一電源電路、主控MCU、第一燃?xì)忾y驅(qū) 動電路，第一電源電路的直流輸出端與主控MCU中的電源端電聯(lián)接，第二 電源電路的直流輸出端與監(jiān)控MCU中的電源端電聯(lián)接，監(jiān)控MCU中的第二 1/0口聯(lián)接第一反向器的輸入端，第一反向器的輸出端與主控MCU中的MCLR 端聯(lián)接，監(jiān)控MCU中的第一 I/O 口與主控MCU中產(chǎn)生固定頻率方波脈沖信 號的第一I/0 口聯(lián)接，監(jiān)控MCU中的第三I/O 口聯(lián)接第二反向器的輸入端，第二反向器的輸出端與第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路聯(lián)接，主控MCU中的第二 I/O 口聯(lián)接第三反向器的輸入端，第三反向器的輸出端與第一燃?xì)忾y驅(qū)動電路 聯(lián)接，第一燃?xì)忾y驅(qū)動電路與第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路串聯(lián)后與燃?xì)饩咧腥細(xì)?閥電聯(lián)接。
所述的主控MCU的時鐘由主控MCU內(nèi)部RC振蕩電路產(chǎn)生。 所述的主控MCU的時鐘由外部晶振產(chǎn)生。
所述的主控MCU輸出的固定頻率方波脈沖信號由主控MCU中的第一 I/O 口以固定時間間隔輸出高低電平的方式產(chǎn)生。
所述的監(jiān)控MCU中第二 I/O 口向主控MCU中的MCLR端輸出的信號為復(fù) 位信號。
所述的第一燃?xì)忾y驅(qū)動電路與第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路的執(zhí)行部件為繼電器。
所述的第一燃?xì)忾y驅(qū)動電路與第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路的執(zhí)行部件為晶體管。
所述的第二電源電路為輸出5V穩(wěn)壓直流電壓的電源電路。 所述的第一電源電路為輸出5V穩(wěn)壓直流電壓的電源電路。 本實用新型同背景技術(shù)相比所產(chǎn)生的有益效果
1、由于本實用新型采用第一電源電路的直流輸出端與主控MCU中的電 源端電聯(lián)接，第二電源電路的直流輸出端與監(jiān)控MCU中的電源端電聯(lián)接， 監(jiān)控MCU中的第二 I/O 口聯(lián)接第一反向器的輸入端，第一反向器的輸出端 與主控MCU中的MCLR端聯(lián)接，監(jiān)控MCU中的第一 I/O 口與主控MCU中產(chǎn)生 固定頻率方波脈沖信號的第一 I/O 口聯(lián)接，監(jiān)控MCU中的第三I/O 口聯(lián)接 第二反向器的輸入端，第二反向器的輸出端與第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路聯(lián)接， 主控MCU中的第二 I/O 口聯(lián)接第三反向器的輸入端，第三反向器的輸出端 與第一燃?xì)忾y驅(qū)動電路聯(lián)接，第一燃?xì)忾y驅(qū)動電路與第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路串聯(lián)后與燃?xì)饩咧腥細(xì)忾y電聯(lián)接的結(jié)構(gòu)，故它能防止燃?xì)饩呖刂破魇r 燃?xì)庑孤?，有效地提高燃?xì)饩叩陌踩煽啃浴?br>
圖l為本實用新型的電路聯(lián)接方框圖。
圖2為本實用新型的電路示意圖。
具體實施方式
參看附圖1、附圖2所示，本實施例包括第二電源電 路l、監(jiān)控MCU2、第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路3、第一電源電路4、主控MCU5、 第一燃?xì)忾y驅(qū)動電路6、燃?xì)忾y7、第一反向器14、第二反向器15、第三 反向器16。
第一電源電路4的輸出端與主控MCU 5的電源端聯(lián)接，給主控MCU 5 提供5V的穩(wěn)壓直流電源，第二電源電路1的輸出端與監(jiān)控MCU2的電源端 聯(lián)接，給監(jiān)控MCU2獨立提供5V的穩(wěn)壓直流電源。第一電源電路4為集成 穩(wěn)壓電路，第二電源電路1為普通穩(wěn)壓二極管電路，當(dāng)?shù)谝浑娫措娐?失 效時，第二電源電路1可以保證其供電的MCU正常運行，第二電源電路1 失效時，第一電源電路4可以保證其供電的MCU正常運行，從而實現(xiàn)電源 冗余。
主控MCU5采用八位單片機，具有獨立時鐘，系統(tǒng)時鐘設(shè)計為內(nèi)部RC 振蕩，具有輸入輸出、AD轉(zhuǎn)換、定時、中斷、內(nèi)部WDT等端口，實現(xiàn)輸入 信號檢測、溫度采樣、燃?xì)忾y控制、按鍵輸入及顯示、安全監(jiān)控等功能。
主控MCU 5中的第一I/0 口 11與監(jiān)控MCU 2中的第一I/0 口 8聯(lián)接， 主控MCU 5中的第一 I/O 口 11通過固定時間間隔輸出高低電平產(chǎn)生固定頻 率的方波脈沖信號給監(jiān)控MCU 2監(jiān)控。主控MCU 5中的第二 I/O 口 12聯(lián)接 第三反向器16，第三反向器16的輸出端聯(lián)接第一燃?xì)忾y驅(qū)動電路6，第一 燃?xì)忾y驅(qū)動電路6與燃?xì)忾y7電聯(lián)接，從而實現(xiàn)主控MCU 5控制燃?xì)忾y7 的開啟和關(guān)閉。
監(jiān)控MCU 2采用八位單片機，具有不同于主控MCU的獨立時鐘，時鐘設(shè)計為內(nèi)部RC振蕩，具有輸入輸出、定時、內(nèi)部WDT等，實現(xiàn)輸入信號檢 測、控制輸出等功能。監(jiān)控MCU2中的第一 I/O 口 8的輸入信號為主控MCU 5輸出的固定頻率方波脈沖，監(jiān)控MCU 2中的第二 I/O 口 9與第一反向器 14聯(lián)接，第一反向器14的輸出端聯(lián)接主控MCU 5中的復(fù)位端MCLR端13， 監(jiān)控MCU 2通過監(jiān)控MCU 2中的第二 I/O 口 9輸出復(fù)位信號到主控MCU 5, 控制主控MCU 5的復(fù)位。監(jiān)控MCU 2中的第三I/O 口 10與第二反向器15 聯(lián)接，第二反向器15的輸出端聯(lián)接第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路3，第二燃?xì)忾y驅(qū) 動電路3與燃?xì)忾y7電聯(lián)接，從而實現(xiàn)主控MCU2控制燃?xì)忾y7的開啟和關(guān) 閉。
燃?xì)忾y驅(qū)動電路的執(zhí)行部件為繼電器。主控MCU 5輸出高電平經(jīng)過反 向器反向后啟動第一燃?xì)忾y驅(qū)動電路6，輸出低電平關(guān)閉第一燃?xì)忾y驅(qū)動 電路6。監(jiān)控MCU 2輸出高電平經(jīng)過反向器反向后啟動第二燃?xì)忾y驅(qū)動電 路3,輸出低電平關(guān)閉第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路3。第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路3與第 一燃?xì)忾y驅(qū)動電路6為串聯(lián)聯(lián)接。
監(jiān)控MCU 2中的第二 I/O 口 9輸出的有效復(fù)位電平與監(jiān)控MCU 2中的 第三I/0 口 IO輸出的有效燃?xì)忾y控制電平互為反向。當(dāng)監(jiān)控MCU2輸出復(fù) 位信號為高電平時，監(jiān)控MCU 2輸出的燃?xì)忾y控制信號為低電平，其相位 反向。當(dāng)主控MCU 5發(fā)生錯誤時，監(jiān)控MCU 2輸出復(fù)位信號使主控MCU 5 復(fù)位后，系統(tǒng)處于鎖定狀態(tài)，只有當(dāng)監(jiān)控MCU 2斷電復(fù)位后，系統(tǒng)才能重 新啟動。
燃?xì)饩唛_始工作時，監(jiān)控MCU 2中的第二 I/O 口 9輸出高電平信號， 經(jīng)第一反向器14反向后為低電平，主控MCU 5的復(fù)位腳MCLR端13為低電 平，主控MCU 5處于復(fù)位狀態(tài)。同時監(jiān)控MCU 2中的第三I/O 口 10輸出低
電平信號，燃?xì)忾y7關(guān)閉。
延時100ms后，監(jiān)控MCU2的第二 I/O 口 9輸出低電平信號，主控MCU5開始運行。主控MCU 5經(jīng)定時器中斷計時，在主循環(huán)程序產(chǎn)生頻率固定 的脈沖信號到監(jiān)控MCU 2中的第一 I/O 口 8。
監(jiān)控MCU 2對監(jiān)控MCU 2中的第一 I/O 口 8輸入的信號頻率fo進(jìn)行檢 測判斷，當(dāng)頻率在Fo士10。/。的范圍時，監(jiān)控MCU2中的第三I/0口 IO輸出 高電平信號，接通第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路3，燃?xì)忾y7的第一個開關(guān)被接通; 接通燃?xì)忾y的第二個開關(guān)和其余的控制由主控MCU 5執(zhí)行。
當(dāng)主控MCU5運行不正常時，其輸出信號的頻率fo將發(fā)生改變，當(dāng)判 斷頻率fo不在Fo土10W的范圍時，監(jiān)控MCU 2中的第三I/O 口 10輸出低 電平信號，第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路3關(guān)閉，燃?xì)忾y7的第一個開關(guān)被關(guān)閉， 同時監(jiān)控MCU 2中的第二 1/0 口 9輸出高電平信號使主控MCU 5復(fù)位，第 一燃?xì)忾y驅(qū)動電路關(guān)閉，燃?xì)忾y7的第二個開關(guān)被關(guān)閉。實現(xiàn)監(jiān)控MCU 2 對主控MCU 5的時鐘冗余。
當(dāng)監(jiān)控MCU 2失效時，監(jiān)控MCU 2中的第二 1/0 口 9、第三1/0 口 10 同時輸出高電平或者低電平。同時輸出高電平時，第二I/0口9的信號經(jīng) 過反向器反向后提供復(fù)位信號使主控MCU 5復(fù)位；同時輸出低電平時，第 三I/O 口 10的電平信號經(jīng)過第二反向器15反向后提供高電平信號使第二 燃?xì)忾y驅(qū)動電路3關(guān)閉燃?xì)忾y7，實現(xiàn)了 MCU以及1/0 口控制輸出的冗余。
系統(tǒng)的重新啟動必須斷電，讓監(jiān)控MCU2復(fù)位。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生錯誤時， 將被保持在鎖定狀態(tài)，從而保證了控制系統(tǒng)的可靠性。
本實用新型中的監(jiān)控MCU 2與主控MCU 5還可采用八位以上(如十六 位、三十二位等)的單片機。
本實用新型中的第二電源電路1還可采用集成穩(wěn)壓電源電路。本實用新型還可采用第一燃?xì)忾y驅(qū)動電路6的執(zhí)行部件為繼電器，第 二燃?xì)忾y驅(qū)動電路3的執(zhí)行部件為晶體管。
本實用新型還可采用第一燃?xì)忾y驅(qū)動電路6的執(zhí)行部件為晶體管，第 二燃?xì)忾擈?qū)動電路3的執(zhí)行部件為繼電器。
權(quán)利要求1、一種燃?xì)饩呖刂破鱉CU冗余電路，它包括第二電源電路(1)、監(jiān)控MCU(2)、第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路(3)、第一電源電路(4)、主控MCU(5)、第一燃?xì)忾y驅(qū)動電路(6)，其特征在于第一電源電路(4)的直流輸出端與主控MCU(5)中的電源端電聯(lián)接，第二電源電路(1)的直流輸出端與監(jiān)控MCU(2)中的電源端電聯(lián)接，監(jiān)控MCU(2)中的第二I/O口(9)聯(lián)接第一反向器(14)的輸入端，第一反向器(14)的輸出端與主控MCU(5)中的MCLR端(13)聯(lián)接，監(jiān)控MCU(2)中的第一I/O口(8)與主控MCU(5)中產(chǎn)生固定頻率方波脈沖信號的第一I/O口(11)聯(lián)接，監(jiān)控MCU(2)中的第三I/O口(10)聯(lián)接第二反向器(15)的輸入端，第二反向器(15)的輸出端與第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路(3)聯(lián)接，主控MCU(5)中的第二I/O口(12)聯(lián)接第三反向器(16)的輸入端，第三反向器(16)的輸出端與第一燃?xì)忾y驅(qū)動電路(6)聯(lián)接，第一燃?xì)忾y驅(qū)動電路(6)與第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路(3)串聯(lián)后與燃?xì)饩咧腥細(xì)忾y(7)電聯(lián)接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)饩呖刂破鱉CU冗余電路，其特征在于所 述的主控MCU (5)的時鐘由主控MCU (5)內(nèi)部RC振蕩電路產(chǎn)生。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)饩呖刂破鱉CU冗余電路，其特征在于所 述的主控MCU (5)的時鐘由外部晶振產(chǎn)生。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項所述的燃?xì)饩呖刂破鱉CU冗余電路，其 特征在于所述的主控MCU (5)輸出的固定頻率方波脈沖信號由主控MCU (5) 中的第一I/0口 (11)以固定時間間隔輸出高低電平的方式產(chǎn)生。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項所述的燃?xì)饩呖刂破鱉CU冗余電路，其 特征在于所述的監(jiān)控MCU (2)中第二 I/O 口 (9)向主控MCU (5)中的MCLR 端(13)輸出的信號為復(fù)位信號。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃?xì)饩呖刂破鱉CU冗余電路，其特征在于所 述的監(jiān)控MCU (2)中第二I/0口 (9)向主控MCU (5)中的MCLR端(13)輸出的信號為復(fù)位信號。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃?xì)饩呖刂破鱉CU冗余電路，其特征在于所 述的第一燃?xì)忾y驅(qū)動電路(6)與第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路(3)的執(zhí)行部件為 繼電器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃?xì)饩呖刂破鱉CU冗余電路，其特征在于所 述的第一燃?xì)忾y驅(qū)動電路(6)與第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路(3)的執(zhí)行部件為 晶體管。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃?xì)饩呖刂破鱉CU冗余電路，其特征在于所 述的第二電源電路(1)為輸出5V穩(wěn)壓直流電壓的電源電路。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃?xì)饩呖刂破鱉CU冗余電路，其特征在于 所述的第一電源電路(4)為輸出5V穩(wěn)壓直流電壓的電源電路。
專利摘要一種燃?xì)饩呖刂破鱉CU冗余電路，主要技術(shù)特征是第一電源電路的輸出端與主控MCU中的電源端電聯(lián)接，第二電源電路的輸出端與監(jiān)控MCU中的電源端電聯(lián)接，監(jiān)控MCU中的第二I/O口聯(lián)接第一反向器，第一反向器與主控MCU中的MCLR端聯(lián)接，監(jiān)控MCU中的第一I/O口與主控MCU中的第一I/O口聯(lián)接，監(jiān)控MCU中的第三I/O口聯(lián)接第二反向器，第二反向器與第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路聯(lián)接，主控MCU中的第二I/O口聯(lián)接第三反向器，第三反向器與第一燃?xì)忾y驅(qū)動電路聯(lián)接，第一燃?xì)忾y驅(qū)動電路與第二燃?xì)忾y驅(qū)動電路串聯(lián)后與燃?xì)饩咧腥細(xì)忾y電聯(lián)接。具有能防止燃?xì)饩呖刂破魇r燃?xì)庑孤?，有效地提高燃?xì)饩叩目煽啃缘忍攸c。
文檔編號G05B9/03GK201327573SQ200820205488
公開日2009年10月14日 申請日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者葉遠(yuǎn)璋, 陳必華 申請人:廣東萬和新電氣有限公司