一种看门狗及自动复位电路的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，具体是一种看门狗及自动复位电路。

背景技术：

在以单片机为主控单元构成的电子系统中，往往由于周围环境的各种电磁场干扰，造成程序跑飞或陷入死循环，使电子系统无法正常工作而发生不可预料的后果。单片机内部的看门狗往往不能杜绝此类故障的发生，便产生了外部看门狗电路。但在实际应用中，存在两个问题，一是当程序跑飞或进入某个死循环，而这个死循环中又包含喂狗语句，则单片机始终得不到复位信号，程序也就始终跳不出这个死循环，造成系统瘫痪；二是目前常见的看门狗芯片如adm706、max706等，看门狗复位周期和复位脉冲宽度固定，这对某些应用场合带来不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种看门狗及自动复位电路，以解决所述背景技术中提出的问题。

为实现所述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种看门狗及自动复位电路，由芯片u1、芯片u2、芯片u3、电阻r1、电容c1、电阻r2、电容c2、电阻r3、电阻r4和电容c3组成，所述芯片u1引脚9连接电容c3，芯片u1引脚10连接电阻r3，芯片u1引脚11连接电阻r4，电容c3的另一端分别连接电阻r3和r4，芯片u1引脚7连接芯片u2引脚4，芯片u1引脚15连接芯片u3引脚1，芯片u3引脚2连接芯片u2引脚13，芯片u2引脚1连接电容c1，芯片u2引脚2分别连接电容c1和电阻r1，电阻r1另一端连接电源vcc，芯片u2引脚15连接电容c2，芯片u2引脚14分别连接电容c2和电阻r2，电阻r2另一端连接电源vcc，芯片u2引脚5连接芯片u2引脚7，芯片u2引脚3连接芯片u2引脚9，芯片u2引脚12连接单片机引脚wdo，芯片u2引脚6分别连接芯片u1引脚12和单片机引脚rst，芯片u1型号为cd4060，芯片u2型号为cd4538，芯片u3型号为cd4069。

作为本实用新型再进一步的方案：所述芯片u2引脚11连接电源vcc。

作为本实用新型再进一步的方案：所述电阻r1的阻值为100kω，电阻r2的阻值为1mkω，电阻r3的阻值为120kω，电阻r4的阻值为500kω。

作为本实用新型再进一步的方案：所述电容c1的容值为0.1μf，电容c2的容值为2.2μf，电容c3的容值为1μf。

作为本实用新型再进一步的方案：所述电源vcc为3.3v直流电。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提出了一种看门狗及主动复位电路，当单片机程序跑飞或陷入死循环等问题引起喂狗信号失常时，可以对单片机以设定周期主动复位，避免单片机永远瘫痪；另外，可以根据实际需要调节看门狗复位周期、喂狗周期、主动复位周期和复位脉冲宽度。本实用新型电路元件少，成本较低。

附图说明

图1是看门狗及主动复位电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：请参阅图1，一种看门狗及自动复位电路，由芯片u1、芯片u2、芯片u3、电阻r1、电容c1、电阻r2、电容c2、电阻r3、电阻r4和电容c3组成，芯片u1为计数器芯片，芯片u2为触发器芯片，芯片u3为反相器芯片，所述芯片u1引脚9连接电容c3，芯片u1引脚10连接电阻r3，芯片u1引脚11连接电阻r4，电容c3的另一端分别连接电阻r3和r4，芯片u1引脚7连接芯片u2引脚4，芯片u1引脚15连接芯片u3引脚1，芯片u3引脚2连接芯片u2引脚13，芯片u2引脚1连接电容c1，芯片u2引脚2分别连接电容c1和电阻r1，电阻r1另一端连接电源vcc，芯片u2引脚15连接电容c2，芯片u2引脚14分别连接电容c2和电阻r2，电阻r2另一端连接电源vcc，芯片u2引脚5连接芯片u2引脚7，芯片u2引脚3连接芯片u2引脚9，芯片u2引脚12连接单片机引脚wdo，芯片u2引脚6分别连接芯片u1引脚12和单片机引脚rst，芯片u1型号为cd4060，芯片u2型号为cd4538，芯片u3型号为cd4069。

图1中芯片u1为14级计数器cd4060，可由电阻r3和电容c3设定振荡频率；芯片u2为双单稳态芯片cd4538，内部包含单稳态1和单稳态2，单稳态1连接成非可重触发方式，单稳态2连接成可重触发方式，可通过电阻r1和电容c1，电阻r2和电容c2分别设定两个单稳态的暂稳态时间；芯片u3为六反相器cd4069。

上电后电路的工作状态：芯片u1处于自激振荡和计数状态；芯片u2引脚3和引脚13处于高电平，两个单稳态处于非禁止状态，芯片u2引脚6处于低电平。

上电后芯片u1引脚7输出由电阻r3和电容c3决定的振荡频率的周期方波，在此方波的上升沿触发芯片u2的单稳态1翻转，芯片u2引脚6输出的由电阻r1和电容c1设定脉宽的复位脉冲分别加到单片机的rst脚和计数器芯片u1引脚12，使单片机复位，同时使计数器芯片u1清零。

看门狗功能的实现：

由于芯片u2的单稳态2连接为可重触发工作模式，当单片机引脚wdo向芯片u2引脚12连续发送设定周期喂狗脉冲时，单稳态2保持翻转状态，芯片u2引脚9和引脚3变为低电平，使单稳态1被禁止，由芯片u1引脚7加到芯片u2引脚4的触发脉冲无效，芯片u2引脚6保持低电平，无复位脉冲输出。

当单片机停止向芯片u2引脚12发送喂狗脉冲，单稳态2暂稳态结束后，芯片u2引脚9和引脚3由低电平返回到高电平，单稳态1解除禁止，单稳态1在芯片u1引脚7输出的周期脉冲触发下暂态翻转，芯片u2引脚6分别给单片机引脚rst和芯片u1引脚12发送复位脉冲，使单片机复位，同时，计数器芯片u1清零。单稳态1暂态翻转时间即复位脉冲宽度，由r1和c1设定，复位脉冲周期为芯片u1引脚7输出的脉冲周期，由r3和c3设定。

单片机主动复位功能的实现：

当单片机正常工作时会不断地发送喂狗脉冲，因程序跑飞或死循环等故障时也可能不断地发送喂狗脉冲，芯片u2的单稳态1一直被禁止，引脚6一直保持低电平，不能向单片机发送复位脉冲，但当计数器芯片u1的计数值达到设定数值时，芯片u1引脚15由低电平变为高电平，反相器u3引脚2和芯片u2引脚13由高电平变为低电平，则芯片u2的单稳态2被禁止，芯片u2引脚9和引脚3由低电平变为高电平，芯片u2的单稳态1解除禁止，单稳态1在芯片u1引脚7输出的周期脉冲触发下，芯片u2引脚6暂态翻转，分别给单片机引脚rst和芯片u1引脚12发送复位脉冲，使单片机复位，同时，计数器芯片u1清零，实现了对单片机的主动周期复位功能，避免了由于程序跑飞或死循环等故障可能引起的喂狗异常死机问题。

如图1所示，看门狗复位周期和单片机主动复位周期由连接到芯片u1的电阻r3和c3设定的振荡频率以及连接的计数器分频级数决定；单片机复位脉冲宽度由电阻r1和c1设定的暂稳态时间决定；单片机喂狗脉冲周期取决于由电阻r2和c2设定的暂稳态时间。即调整图1中各电阻和电容的数值和改接计数器分频级数，可以设定看门狗复位周期、单片机主动复位周期、复位脉冲宽度和喂狗脉冲周期。

本实施例中，如图1所示，将芯片u1经4级分频的引脚7作为芯片u2的单稳态1的触发脉冲，将芯片u1经10级分频的引脚15经芯片u3反相后作为芯片u2的单稳态2的禁止电平，根据图1中所取各电阻和电容的数值计算，由计数器芯片u1决定的看门狗复位脉冲周期为4.2秒，主动复位周期为4.5分钟；单片机复位脉冲宽度为10毫秒；喂狗脉冲宽度可设为2秒以内。

本实用新型特别适用于间断检测、控制或报警事件处理的单片机系统，既可用于常加电的单片机系统，也可用于大部分时间休眠的单片机系统。

本实用新型电路元件少，仅3个芯片，4个电阻和3个电容，其中六反相器芯片u3仅使用一个反相器，也可用一个三极管电路代替。

实施例2：与实施例1的区别之处在于，将图1中的反相器芯片u3去掉，并将芯片u2引脚13接电源vcc，即形成独立的看门狗电路，其工作原理已包含在实施例一的说明中，不再赘述。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。