某遠程數據采集系統(tǒng)是為解決海軍邊遠地區(qū)哨所數據上傳問題研制的,該系統(tǒng)應用GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))與GIS(地理信息系統(tǒng))技術,能夠進行智能化和規(guī)范化管理。
系統(tǒng)由數據采集、傳送和管理中心兩個部分組成。其中,數據采集部分主要包括看門狗電路、數據存儲、接口和Modem(見圖1)。
圖1 遠程數據采集系統(tǒng)結構
掉電保護電路的應用
對于該系統(tǒng)來說,當供電部件瞬間斷電或電壓突然下降時,系統(tǒng)會進入混亂狀態(tài),即使電壓恢復正常,系統(tǒng)也難以正常運作。處理這類事故最有效的方法就是增加掉電保護系統(tǒng)。
掉電保護系統(tǒng)一般由低功耗的CMOS-RAM、供電電路及控制電路組成。供電電路保證系統(tǒng)正常時由電源給RAM供電,掉電時自動轉換到備用電池給RAM供電;控制電路保證電源供電時RAM能正常讀寫,電池供電時RA
M處于保護狀態(tài)。經分析發(fā)現:若系統(tǒng)電源的變化使RAM先處于保護狀態(tài),而系統(tǒng)尚未復位,當微處理器正常工作時,若對RAM進行讀寫操作,因其已處于保護狀態(tài),必定發(fā)生數據讀不出寫不進的現象,引發(fā)系統(tǒng)故障。對于這種微處理器復位電平與掉電保護電平不一致而影響系統(tǒng)正常工作的問題,我們用微處理器監(jiān)控電路把系統(tǒng)復位與掉電保護聯系在一起來解決。這樣,系統(tǒng)復位時存儲器處于保護狀態(tài),系統(tǒng)工作時存儲器可以正常讀寫。具體的電路實現采用了微處理器監(jiān)視器MAX791。
MAX791的應用
MAX791是MAXM公司生產的一種高性能微處理器電源監(jiān)視電路,采用了16引腳的DIP封裝,功能包括微處理器復位,備用電池切換,看門狗電路,CMOS-RAM寫入保護和電源告警等,邏輯框圖如圖2所示。圖中,VCC、Vout分別為電源輸入、輸出,Vbatt 為電池輸入;LOW LINE為電源低輸出,SWT、WDI、WDO、WDP分別為看門狗定時設置、觸發(fā)輸入、超時輸出和超時脈沖;PFI和PFO分別為電源故障輸入和輸出,PFI低于1.25V時 PFO變低產生告警信號。
圖2 MAX791邏輯框圖
圖3 掉電保護電路圖
下面介紹利用MAX791微處理器監(jiān)控電路按上述原理實現的高可靠性的掉電保護電路。
MAX791的RST信號接到存儲器CE上面,在Vcc電壓低于正常電壓一定范圍時,RST輸出持續(xù)的低電平以防止電源造成的對存儲器件的誤操作。二極管IN4148的作用是切換Vcc和電池電壓。正常情況下,Vcc對電池進行充電并對整個電路供電,當電源Vcc消失的時候,由電源切換到電池,并且電池僅僅通過MAX791對存儲器進行供電。
此外,利用MAX791的電源報警功能,可使計算機記錄停電瞬間的系統(tǒng)參數。分析圖2中的電路,當Vcc下降到?? 4.65V±150mV時,LOWLINE產生負跳變,向單片機發(fā)中斷請求。因貯能效應,Vcc從4.8V降到4.65V有幾個ms的時間,利用這段時間在中斷服務程序中記錄斷點及實時參數,重新來電后就可轉入斷點繼續(xù)執(zhí)行。
結語
與使用其他電路實現看門狗功能相比,以MAX791微處理器監(jiān)控電路構成的單片機掉電保護系統(tǒng)具有穩(wěn)定迅速等優(yōu)點,能有效提高單片機應用系統(tǒng)的可靠性,實際應用效果比較理想。
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