具有晶振检测功能的单片机装置的制作方法

本发明涉及一种具有晶振检测功能的单片机装置。

背景技术：

单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器cpu、随机存储器ram、只读存储器rom、多种i/o口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、a/d转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。

单片机的运行需要时钟提供时钟信号，现有的单片机一般通过晶振实现。但是，晶振受环境湿度的影响较大，在长时间处于湿度较高的环境下容易出现损坏，从而造成单片机无法工作的情况。

技术实现要素：

本发明提供了一种具有晶振检测功能的单片机装置，采用如下的技术方案：

一种具有晶振检测功能的单片机装置，包括：

时钟单元，用于为具有晶振检测功能的单片机装置提供时钟信号，时钟单元包含晶振；

控制单元，用于控制具有晶振检测功能的单片机装置，控制单元包含rc振荡器；

检测单元，用于检测时钟单元的晶振和控制单元内的rc振荡器的时间误差；

切换单元，用于当检测单元检测到时钟单元的晶振和控制单元内的rc振荡器的时间误差达到预设值时切断时钟单元并通过rc振荡器为具有晶振检测功能的单片机装置提供时钟信号；

时钟单元、控制单元和检测单元连接至切换单元；

时钟单元和控制单元连接至检测单元。

进一步地，具有晶振检测功能的单片机装置还包括：

无线收发单元，用于无线收发信号；

无线收发单元连接至控制单元；

控制单元在检测单元检测到时钟单元的晶振和控制单元内的rc振荡器的时间误差达到预设值时控制无线收发单元发送报警信号至后台服务器。

进一步地，后台服务器接收到报警信号后，发送提示信号至维护人员。

进一步地，具有晶振检测功能的单片机装置还包括：

湿度检测单元，用于检测具有晶振检测功能的单片机装置周围环境的湿度信息；

湿度检测单元连接至控制单元并将检测到的湿度信息发送至控制单元。

进一步地，具有晶振检测功能的单片机装置还包括：

加热去湿单元，用于进行加热以减小具有晶振检测功能的单片机装置周围环境的湿度；

加热去湿单元连接至控制单元；

控制单元在湿度检测单元检测到具有晶振检测功能的单片机装置周围环境的湿度超过第一湿度值时控制加热去湿单元开始工作并在湿度检测单元检测到具有晶振检测功能的单片机装置周围环境的湿度下降到第二湿度值时控制加热去湿单元停止工作。

进一步地，当检测单元检测到时钟单元的晶振和控制单元内的rc振荡器的时间误差达到预设值后，控制单元不再根据湿度检测单元检测到具有晶振检测功能的单片机装置周围环境的湿度而控制加热去湿单元。

进一步地，具有晶振检测功能的单片机装置还包括：

温度检测单元，用于检测具有晶振检测功能的单片机装置周围环境的温度信息；

温度检测单元连接至控制单元并将检测到的温度信息发送至控制单元。

进一步地，具有晶振检测功能的单片机装置还包括：

散热风扇单元，用于产生空气流动以对具有晶振检测功能的单片机装置进行散热；

散热风扇单元连接至控制单元；

当检测单元检测到时钟单元的晶振和控制单元内的rc振荡器的时间误差达到预设值后，控制单元在温度检测单元检测到具有晶振检测功能的单片机装置周围环境的温度超过第一温度值时控制散热风扇单元开始工作并在温度检测单元检测到具有晶振检测功能的单片机装置周围环境的温度下降到第二温度值时控制加热风扇单元停止工作。

进一步地，具有晶振检测功能的单片机装置还包括：

提示单元，用于产生报警提示音；

提示单元连接至控制单元；

控制单元在检测单元检测到时钟单元的晶振和控制单元内的rc振荡器的时间误差达到预设值时控制提示单元发出报警提示音。

进一步地，时钟单元的晶振的频率为32.768khz。

本发明的有益之处在于所提供的具有晶振检测功能的单片机装置，具有晶振检测功能的单片机装置实时检测时钟单元的晶振是否损坏，在时钟单元的晶振损坏的情况下，切换到内部rc振荡器进行工作。使得具有晶振检测功能的单片机装置仍然能够继续工作。

附图说明

图1是本发明的具有晶振检测功能的单片机装置的示意图。

具有晶振检测功能的单片机装置100，时钟单元10，控制单元11，检测单元12，切换单元13，无线收发单元14，湿度检测单元15，加热去湿单元16，温度检测单元17，散热风扇单元18，提示单元19。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

如图1所示为本发明的一种具有晶振检测功能的单片机装置100，主要包括：时钟单元10、控制单元11、检测单元12和切换单元13。时钟单元10用于为具有晶振检测功能的单片机装置100提供时钟信号，时钟单元10包含晶振，在本发明中，时钟单元10的晶振的频率为32.768khz。控制单元11用于控制具有晶振检测功能的单片机装置100，控制单元11包含rc振荡器。检测单元12用于检测时钟单元10的晶振和控制单元11内的rc振荡器的时间误差。切换单元13用于当检测单元12检测到时钟单元10的晶振和控制单元11内的rc振荡器的时间误差达到预设值时切断时钟单元10并通过rc振荡器为具有晶振检测功能的单片机装置100提供时钟信号。时钟单元10、控制单元11和检测单元12连接至切换单元13。时钟单元10和控制单元11连接至检测单元12。通过本发明的具有晶振检测功能的单片机装置100，具有晶振检测功能的单片机装置100实时检测时钟单元10的晶振是否损坏，在时钟单元10的晶振损坏的情况下，切换到内部rc振荡器进行工作。

作为一种优选的实施方式，具有晶振检测功能的单片机装置100还包括：无线收发单元14。

具体而言，无线收发单元14用于无线收发信号。无线收发单元14连接至控制单元11。控制单元11在检测单元12检测到时钟单元10的晶振和控制单元11内的rc振荡器的时间误差达到预设值时控制无线收发单元14发送报警信号至后台服务器。

可以理解的是，当晶振损坏后，虽然可以暂时通过具有晶振检测功能的单片机装置100中的rc振荡器代替晶振提供时钟信号，但rc振荡器提供的时钟信号的精度较低，只能临时应急。当晶振出现问题后，还是需要将问题反馈至后台服务器。优选的，后台服务器接收到报警信号后，发送提示信号至维护人员以更换晶振。

作为一种优选的实施方式，具有晶振检测功能的单片机装置100还包括：湿度检测单元15和加热去湿单元16。

湿度检测单元15用于检测具有晶振检测功能的单片机装置100周围环境的湿度信息。湿度检测单元15连接至控制单元11并将检测到的湿度信息发送至控制单元11。加热去湿单元16用于进行加热以减小具有晶振检测功能的单片机装置100周围环境的湿度。

加热去湿单元16连接至控制单元11。控制单元11在湿度检测单元15检测到具有晶振检测功能的单片机装置100周围环境的湿度超过第一湿度值时控制加热去湿单元16开始工作并在湿度检测单元15检测到具有晶振检测功能的单片机装置100周围环境的湿度下降到第二湿度值时控制加热去湿单元16停止工作。

可以理解的是，造成晶振损坏的主要原因是具有晶振检测功能的单片机装置100周围的环境湿度过高，晶振长期处于湿度较高的坏境容易出现损坏。因此，在本实施例中，为了避免晶振长时间处于高湿度的环境，通过湿度检测单元15实时检测具有晶振检测功能的单片机装置100周围环境的湿度信息，并在湿度检测单元15检测到具有晶振检测功能的单片机装置100周围环境的湿度超过第一湿度值时控制加热去湿单元16开始工作并在湿度检测单元15检测到具有晶振检测功能的单片机装置100周围环境的湿度下降到第二湿度值时控制加热去湿单元16停止工作。通过加热去湿单元16的加热，减小环境中的湿气。第一湿度值大于第二湿度值。

作为一种优选的实施方式，当检测单元12检测到时钟单元10的晶振和控制单元11内的rc振荡器的时间误差达到预设值后，控制单元11不再根据湿度检测单元15检测到具有晶振检测功能的单片机装置100周围环境的湿度而控制加热去湿单元16。

可以理解的是，当检测单元12检测到时钟单元10的晶振和控制单元11内的rc振荡器的时间误差达到预设值后，具有晶振检测功能的单片机装置100通过内部的rc振荡器提供时钟信号。而rc振荡器受温度影响较大，当温度过高时，精度会下降。因此，当具有晶振检测功能的单片机装置100切换成由rc振荡器提供时钟信号后，控制单元11不再根据湿度检测单元15检测到具有晶振检测功能的单片机装置100周围环境的湿度而控制加热去湿单元16，从而避免由于温度过高造成降低rc振荡器精度的情况。

作为一种优选的实施方式，具有晶振检测功能的单片机装置100还包括：温度检测单元17和散热风扇单元18。

温度检测单元17用于检测具有晶振检测功能的单片机装置100周围环境的温度信息。温度检测单元17连接至控制单元11并将检测到的温度信息发送至控制单元11。散热风扇单元18用于产生空气流动以对具有晶振检测功能的单片机装置100进行散热。散热风扇单元18连接至控制单元11。当检测单元12检测到时钟单元10的晶振和控制单元11内的rc振荡器的时间误差达到预设值后，控制单元11在温度检测单元17检测到具有晶振检测功能的单片机装置100周围环境的温度超过第一温度值时控制散热风扇单元18开始工作并在温度检测单元17检测到具有晶振检测功能的单片机装置100周围环境的温度下降到第二温度值时控制加热风扇单元停止工作。

可以理解的是，由于具有晶振检测功能的单片机装置100内部的rc振荡器受环境温度影响较大。因此当检测单元12检测到时钟单元10的晶振和控制单元11内的rc振荡器的时间误差达到预设值后从而切换成rc振荡器提供时钟信号后，通过温度检测单元17检测具有晶振检测功能的单片机装置100周围环境的温度信息，在温度检测单元17检测到具有晶振检测功能的单片机装置100周围环境的温度超过第一温度值时控制散热风扇单元18开始工作并在温度检测单元17检测到具有晶振检测功能的单片机装置100周围环境的温度下降到第二温度值时控制加热风扇单元停止工作。第一温度值大于第二温度值。

作为一种优选的实施方式，具有晶振检测功能的单片机装置100还包括：提示单元19。

提示单元19用于产生报警提示音。提示单元19连接至控制单元11。控制单元11在检测单元12检测到时钟单元10的晶振和控制单元11内的rc振荡器的时间误差达到预设值时控制提示单元19发出报警提示音。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。