专利名称：一种高压输电线路故障行波监测装置的看门狗电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子设备领域，具体是一种高压输电线路故障行波监测装置的看门狗电路。
背景技术：
随着现代电子技术的发展，具有微处理功能的现代电子设备已广泛应用于国民生产的各行各业中。随着设备功能越来越强大，程序结构越来越复杂，指令代码越来越长，加上现场工作环境的干扰，设备失控，程序“走飞”，各功能模块“死机”的概率也同样成倍地增力口。对此，常见的解决方法是在电路设计时放置一片看门狗电路，其基本原理为CPU程序死机后，CPU不会再对看门狗电路进行定期的清零，在超过一定时间后看门狗电路即控制对设备进行复位。通常看门狗电路包含一定时器，当系统设定时间到后，CPU仍然没有进行清 零操作，看门狗电路即认为CPU程序死机，将发出复位信号将系统芯片复位，强制系统重新运行，避免CPU死机造成设备长期瘫痪。在CPU正常工作的情况下，必须在定时器没有溢出的情况下将定时器清零，让定时器重新计时。看门狗电路通常由看门狗芯片或现场可编程逻辑器件实现，常用的集成看门狗电路很多，如DS1232、MAX705 708、MAX791等。将以上外部专用看门狗电路应用到高压输电线路故障行波电流信号监测中，会存在CUP及FPGA出现死机，并且一直不能成功复位的问题。这是因为CPU及FPGA处于高电压、强磁场的环境中会出现“死锁”，此时看门狗虽能正常工作，能定期的输出复位脉冲到CPU，但是无论复位脉冲如何施加，CPU及FPGA仍然不能复位。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种高压输电线路故障行波监测装置的看门狗电路，在CPU出现“死锁”现象时，通过断电、延时、再重新上电的方式，解决在高电压、强磁场环境下CPU及FPGA不能正常复位的问题。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是一种高压输电线路故障行波监测装置的看门狗电路，包括CPU看门狗控制电路、主控电路和CPU电源控制电路。所述的CPU看门狗控制电路由正向导通二极管、分流电阻、第一限流电阻和第一三极管组成;CPU的IO管脚连接正向导通二极管的正极，正向导通二极管的负极与分流电阻和第一限流电阻连接，分流电阻的另一端连接地，第一限流电阻的另一端连接第一三极管的基极，第一三极管的发射极接地。所述的主控电路由按键开关、隔直电容、第一滤波电容、第一供电电源和看门狗主控芯片组成；按键开关的一端接地，另一端分别与第一三极管的集电极、看门狗主控芯片的MR管脚和隔直电容连接；隔直电容一端连接按键开关，另一端连接看门狗主控芯片的PFI管脚连接；第一滤波电容一端连接看门狗主控芯片的VCC电源管脚，另一端接地；第一供电电源与看门狗主控芯片的VCC电源管脚连接，看门狗主控芯片的MR管脚与WDO管脚直接相连。[0008]所述的CPU电源控制电路由上拉电阻、第二三级管、第三三极管、第二限流电阻、退率禹电容、第二滤波电容、电压输出端、第二供电电源和第三供电电源组成；上拉电阻的一端与第三供电电源相连，另一端分别与第二三极管的基极和第三三极管的集电极连接；第二三级管的集电极与第二供电电源连接，发射极与电压输出端相连；第二限流电阻的一端与看门狗主控芯片的RESET管脚连接，另一端与第三三级管的基极相连；第三三级管的集电极分别与上拉电阻和第二三极管的基极相连；退耦电容一端接地，另一端连接电压输出端；第二滤波电容一端接地，另一端连接电压输出端。当CPU的IO管脚为高电平时，正向导通二极管导通，CPU的IO管脚为低电平时，正向导通二极管截止，使后级电路处于关断状态；分流电阻使经过正向导通二极管的电流一部分通过分流电阻流向地，从而流过限流电阻的电流减小；同时通过限流电阻使流向第一三极管的电流减小；第一三极管的基极为高电平时导通，低电平时截止；当第一三极管导通时，其集电极由高电平变为与发射极相同的低电平，当第一三极管截止时，其集电极为高电平，发射极为低电平。通过此电路CPU可以控制看门狗主控芯片，使其复位。当按键开关按下后，看门狗主控芯片的MR管脚变为低电平，则看门狗主控芯片的RESET管脚输出一定时长的高电平，当按键开关处于悬空状态时，MR管脚为高电平，看门狗主控芯片的RESET管脚输出为低电平。隔直电容一端接按键开关另一端连接看门狗主控芯片的PFI管脚和地，防止MR管脚与地连接，同时使PFI管脚处于无效状态。第一滤波电容一端接看门狗主控芯片的VCC电源管脚，另一端接地，起对VCC的滤波作用。第一供电电源与看门狗主控芯片的VCC电源管脚连接，对芯片供电。看门狗主控芯片的MR管脚与WDO管脚直接相连，以实现手动复位及CPU控制复位。上拉电阻的一端与第二供电电源相连，另一端分别与第二三极管的基极和第三三极管的集电极相连接，使两者的电平上拉为高电平。当第三三极管截止时，第二三级管的基极为高电平，则第二三级管导通，其发射极输出为集电极电压，电压输出端输出电压与第二供电电源电压相同。第二限流电阻的一端与起开关作用的第三三级管相连，起到降压和限流的作用，用以保护第三三极管；当第三三级管的基极为高电平时则导通，此时集电极被发射极下拉至地端，此时第二三极管的基极为低电平，第二三极管截止；当第三三级管的基极为低电平时，第三三极管关断，第二三极管的基极为高电平，第二三极管导通，电压输出端输出电压为第二供电电源电压。本实用新型所述的高压输电线路故障行波监测装置的看门狗电路，通过硬件电路实现CPU断电、延时、再重新上电的方式，解决以往的软件看门狗或外部专用看门狗芯片电路存在CUP “死机”或“死锁”复位不成功的问题，并且能够通过CPU软件控制实现系统高可靠性的自关断复位及手动复位，具有可靠性高、功能性强、简单实用的优点。
图I是本实用新型所述的高压输电线路故障行波监测装置的看门狗电路图。图2是本实用新型所述的高压输电线路故障行波监测装置的看门狗电路的CPU看门狗控制电路图。图3是本实用新型所述的高压输电线路故障行波监测装置的看门狗电路的主控电路图。[0016]图4是本实用新型所述的高压输电线路故障行波监测装置的看门狗电路的CPU电源控制电路图。
具体实施方式
如图I所示，一种高压输电线路故障行波监测装置的看门狗电路，由CPU看门狗控制电路、主控电路和CPU电源控制电路组成。CPU主程序循环中适时地通过控制看门狗引脚输出周期小于I. 6秒的脉冲以使MP706计数器清零，从而保证第三三极管始终不导通，而第二三极管则导通，以便为CPU提供电源VCC。当CPU死机或死锁时，CPU的看门狗引脚不再输出脉冲来清零頂P706的计数器，此时MP706的RESET将输出200ms宽度的高电平，此时第三三极管导通，则第二三极管截止，停止为CPU提供电源VCC。200ms后，MP706的RESET恢复低电平，从而让第三三极管不导通，第二三极管导通，重新为CPU供电。如图2所示，CPU看门狗控制电路由正向导通二极管I、分流电阻2、第一限流电阻 3和起开关作用的第一三极管4组成。CPU的IO管脚连接正向导通二极管I的正极，当CPU的IO管脚为高电平时二极管I导通，IO管脚为低电平时二极管I截止，使后级电路处于关断状态；正向导通二极管I的负极和分流电阻2及第一限流电阻3分别相连接，分流电阻2使经过二极管I的电流一部分通过分流电阻2流向地，使流过第一限流电阻3的电流减小；第一限流电阻3的另一端连接起开关作用的第一三极管4，通过第一限流电阻3使流向第一三极管4的电流减小；第一三极管4的基极为高电平时导通，低电平时截止；当第一三极管4导通时，其集电极由高电平变为与发射极相同的低电平，当第一三极管4截止时，其集电极为高电平，发射极为低电平。通过此电路CPU可以控制看门狗主控芯片13，使其复位。如图3所示，看门狗主控电路由按键开关5、隔直电容6、第一滤波电容7、第一供电电源8和看门狗主控芯片13组成。按键开关5的一端接地，另一端分别与看门狗主控芯片13的MR管脚和隔直电容6连接，当按键开关5按下后MR管脚变为低电平，则看门狗主控芯片13的RESET管脚输出一定时长的高电平，当按键开关5处于悬空状态时，MR管脚为高电平，看门狗主控芯片13的RESET管脚输出为低电平。隔直电容6 —端接按键开关5另一端连接看门狗主控芯片13的PFI管脚和地，防止MR管脚与地连接，同时使PFI管脚处于无效状态。第一滤波电容7 —端接看门狗主控芯片13的VCC电源管脚，另一端接地，起对VCC的滤波作用。第一供电电源8与看门狗主控芯片(13)的VCC电源管脚连接，对芯片供电。看门狗主控芯片13的MR管脚与WDO管脚直接相连，以实现手动复位及CPU控制复位。如图4，CPU电源控制电路由上拉电阻9、起开关作用的第二三级管10和第三三极管11、第二限流电阻12、退耦电容14、第二滤波电容15、电压输出端16、第二供电电源17和第三供电电源18组成。上拉电阻9的一端与第三供电电源18相连,另一端分别与第二三极管10的基极和第三三极管11的集电极相连接，使两者的电平上拉为高电平。第二三级管10的集电极与第二供电电源17相连接，发射极与电压输出端16相连，当第三三极管11截止时，第二三级管10的基极为高电平，则第二三级管10导通，其发射极输出为集电极电压，则电压输出端16与第二供电电源17相同。第二限流电阻12的一端与起开关作用的第三三级管11相连，起到降压和限流的作用，用以保护第三三极管11 ;第三三级管11的基极与第二限流电阻12的相连，集电极分别与上拉电阻的一端和第二三极管10的基极相连，当第三三级管11的基极为高电平时，则导通此时集电极被发射极下拉至地端，此时第二三极管10的基极为低电平，第二三极管10截止；当第三三级管11的基极为低电平时，第三三极管11关断，第二三极管10的基极为高电平，第二三极管10导通， 电压输出端16为第二供电电源17电压。
权利要求1 一种高压输电线路故障行波监测装置的看门狗电路，其特征在于，所述的看门狗电路包括CPU看门狗控制电路、主控电路和CPU电源控制电路； 所述的CPU看门狗控制电路由正向导通二极管(I)、分流电阻(2)、第一限流电阻(3)和第一三极管(4)组成；CPU的IO管脚连接正向导通二极管(I)的正极，正向导通二极管(I)的负极与分流电阻(2)和第一限流电阻(3)连接，分流电阻(2)的另一端连接地，第一限流电阻(3)的另一端连接第一三极管(4)的基极，第一三极管(4)的发射极接地； 所述的主控电路由按键开关(5)、隔直电容(6)、第一滤波电容(7)、第一供电电源(8)和看门狗主控芯片(13)组成；按键开关(5)的一端接地，另一端分别与第一三极管(4)的集电极、看门狗主控芯片(13 )的MR管脚和隔直电容(6 )连接；隔直电容(6 ) —端连接按键开关(5)，另一端连接看门狗主控芯片(13)的PFI管脚连接；第一滤波电容(7)—端连接看门狗主控芯片(13)的VCC电源管脚，另一端接地；第一供电电源(8)与看门狗主控芯片(13)的VCC电源管脚连接，看门狗主控芯片(13)的MR管脚与WDO管脚直接相连； 所述的CPU电源控制电路由上拉电阻(9)、第二三级管(10)、第三三极管(11)、第二限流电阻(12)、退耦电容(14)、第二滤波电容(15)、电压输出端(16)、第二供电电源(17)和第三供电电源(18)组成；上拉电阻(9)的一端与第三供电电源(18)相连，另一端分别与第二三极管(10)的基极和第三三极管(11)的集电极连接；第二三级管(10)的集电极与第二供电电源(17)连接，发射极与电压输出端(16)相连；第二限流电阻(12)的一端与看门狗主控芯片(13)的RESET管脚连接，另一端与第三三级管(11)的基极相连；第三三级管(11)的集电极分别与上拉电阻(9)和第二三极管(10)的基极相连；退耦电容(14) 一端接地，另一端连接电压输出端(16);第二滤波电容(15) —端接地，另一端连接电压输出端(16)。
专利摘要一种高压输电线路故障行波监测装置的看门狗电路，正向导通二极管负向端与分流电阻和限流电阻连接，限流电阻另一端与第一三极管连接，按键开关分别与第一三极管、主控芯片MR管脚和隔直电容连接；隔直电容另一端连接主控芯片PFI管脚；主控芯片VCC管脚连接滤波电容和供电电源，主控芯片MR管脚与WDO管脚相连。上拉电阻与供电电源相连，另一端与第二三极管连接；第二三级管与电压输出端相连；限流电阻与主控芯片RESET管脚连接，另一端与第三三级管相连。本实用新型通过CPU断电、延时、重新上电的方式，解决以往看门狗电路存在CUP死机或死锁复位不成功的问题，可靠性高、功能性强、简单实用。
文档编号G06F11/07GK202720633SQ201220453538
公开日2013年2月6日 申请日期2012年9月6日 优先权日2012年9月6日
发明者邓雨荣, 朱时阳, 黄志都, 李明贵, 邬蓉蓉, 王乐, 黄维 申请人:广西电网公司电力科学研究院