CN101202439A - 单片机***停电时数据保护电路及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种单片机停电时的数据保护电路及方法。本发明变压器输出接整流电路,经电容、稳压器输出直流电,变压器输出另一路至电阻、光电转换器,输出接单片机,直流电供单片机;变压器经电阻至光电转换器,正半周导通,负半周不导通;光电转换器输出至整形电路,正半周为高电平,负半周为低电平;整形电路输出高电平、低电平至单片机;单片机扫描整形电路输出低电平的周期为5毫秒;单片机扫描到连续低电平二次以上判断为停电;单片机转入停电处理程序。解决了停电时使用备用电池年限有限、存储数据易受干扰、可靠性差、电路复杂、成本增加等缺陷。具有不需要电池就能保护数据不丢失、不受外界干扰、可靠性高、***简单、速度快。
Description
技术领域
本发明涉及一种数据保护电路及方法,特别是涉及一种单片机停电时的数据保护电路及方法。
背景技术
在本发明之前,在单片机的***中,数据一般都保存在随机存储器中,而随机存储器的主要缺点就是断电后数据将全部丢失,不能长久保存数据。因此,为了使随机存储器在停电后也能长期保存数据,一般采用给随机存储器增加备用电池来保护随机存储器中的数据。但是,备用电池使用年限非常有限,而存储的数据易受干扰,可靠性差,且造成了电路的复杂性,增加了成本。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述缺陷,设计、研制一种单片机停电时的数据保护电路以及保护方法。
本发明的技术方案是:
单片机***停电检测电路,变压器输出接整流电路,经电容、稳压器输出直流电,其特征在于变压器输出另一路至电阻、光电转换器,输出接单片机,直流电供单片机。
本发明的另一技术方案是:
单片机***停电时数据保护方法,其主要技术步骤为:
(1)变压器经电阻至光电转换器,正半周导通,负半周不导通;
(2)光电转换器输出至整形电路,正半周为高电平,负半周为低电平;
(3)整形电路输出高电平、低电平至单片机;
(4)单片机扫描整形电路输出低电平的周期为5毫秒;
(5)单片机扫描到连续低电平二次以上判断为停电;
(6)单片机转入停电处理程序。
本发明的进一步技术方案是:
单片机***停电时数据保护方法中的步骤(6)中的停电处理程序为:
(1)开始;
(2)关闭显示电路;
(3)打开存储器写功能;
(4)写入需保存的数据;
(5)关闭存储器写功能;
(6)结束。
本发明的优点和效果在于单片机不需要电池就能保护数据不丢失,保存的数据不受外界干扰,可靠性高,***简单,运行可靠性强,数据存储的速度快,可以用于对频率较高的脉冲计数,无使用寿命的限制。
本发明的其它优点和效果将在下面继续描述。
附图说明
图1--本发明电路原理示意图。
图2--本发明应用示意图。
图3--本发明主程序流程图。
图4--本发明停电处理程序流程图。
具体实施方式
如图1所示,220伏交流电接变压器T1,经整流电路、电容C1、稳压器U1和C2,向单片机1提供直流电5伏;停电检测电路主要由变压器T1和光电转换器U2组成,220V交流电经过变压器T1,输出9V交流电,通过电阻R1接到光电耦合器U2的输入端;当交流电正半周的电压大于光电耦合器U2的导通电压时,光电耦合器U2导通,经过整形(集成)电路U2A整形反相后输出一个高电平信号到单片机1;当交流电为负半周时,由于其电压小于光电耦合器U2的导通电压,光电耦合器U2不导通,经过整形电路U2A整形反相后输出一个低电平信号到单片机1;因此输入到单片机1的是占空比约为50%的脉冲信号。
存储器2采用的是电可擦存储器X5165,是具有2K字节非易失性存储器,即使停电数据也不会丢失,且有上电/停电保护电路,读写数据时必须先发送读写使能命令,确保了数据的安全;单片机1采用低功耗单片机ATMEGA8。如图2所示,是本发明应用时与***设备连接的示意图,显示模块是指显示器,计数信号1、计数信号2、----、计数信号10,则表示本发明连接有10个需要在停电时保存数据的设备。
本发明的大致原理如下:
当单片机1***停电时,电源端滤波电容上的电压还会保持一段时间,单片机1利用这段时间,将所需要保存的数据快速写入X5165存储器2中;当单片机1***再次上电时,单片机1再从X5165存储器2中读出数据。
具体而言,可以将此***作为一个自动计数器使用;当220V交流电正常供电时,此计数器正常工作,并对外部信号1至外部信号10进行自动计数,计数数值显示在显示模块上;平常计数的数据存储在单片机1的内部存储器中,而单片机1的内部存储器在停电后是无法保存数据的;当220V交流电源停电时,此***停止对外部信号的计数,单片机1将保存在其内部存储器中的计数数据快速存入X5165存储器2中,由于X5165存储器2是非易失存储器,即使停电也能保存数据,因此在停电后保证了计数数值的正确存储。当220V交流电再次正常供电后,***将保存在X5165存储器2中上次的计数数值取出,并在显示模块中显示,同时***继续对外部信号1至外部信号10继续计数,这样保证了对外部信号计数的的连续性。
当经过整形电路U2A整形后输出到单片机1时,高电平的脉冲宽度在5-10毫秒之间;因此将单片机1检测停电信号的扫描周期定为5毫秒,保证了最短的时间检测到停电;单片机1每隔5毫秒检测一次停电信号的状态,为了保证既快又准,通常要每隔5毫秒检测二次及以上,本例中采用连续检测四次,即如果连续四次都为低电平,则判断为停电,立即转入停电处理程序。
停电处理程序如图4所示,停电处理程序开始,关闭显示电路,包括其它类似电路,然后打开存储器2的写功能,将单片机1中需要保存的数据迅速写入存储器2中,之后关闭存储器2的写功能,让程序进入死循环,防止程序因对X5165存储器2反复存储而引起错误,该程序结束;当供电恢复后,程序从头开始执行。
在硬件电路中,停电后,电容C1和C2上还保留着一定量的电荷,这些电荷通过稳压器U1转换成5V电压,供给单片机1工作,保证了单片机1能正确运行停电处理程序。在停电处理程序中单片机1将所需保存的数据全部存储在X5165存储器2中。当交流电压再次正常后,单片机1再从X5165存储器2中取出数据。
在软件设计中,定时器每隔5毫秒产生一次定时中断,在定时中断程序中读取停电检测信号的状态,包括计数信号1、计数信号2、---、计数信号10,对读到输入为低电平的次数进行计数,如果连续四次为低电平,置停电标志为1。
如图3所示,在主循环程序中查询停电标志,如果有停电标志则进入停电处理(子)程序。
Claims (6)
1.单片机***停电检测电路,变压器输出接整流电路,经电容、稳压器输出直流电,其特征在于变压器输出另一路至电阻、光电转换器,输出接单片机,直流电供单片机,单片机双向连接存储器。
2.根据权利要求1所述的单片机***停电检测电路,其特征在于光电转换器输出接整形电路,整形电路输出接单片机。
3.根据权利要求1所述的单片机***停电检测电路,其特征在于存储器采用电可擦除存储器X5165。
4.单片机***停电时数据保护方法,其步骤为:
(1)变压器经电阻至光电转换器,正半周导通,负半周不导通;
(2)光电转换器输出至整形电路,正半周为高电平,负半周为低电平;
(3)整形电路输出高电平、低电平至单片机;
(4)单片机扫描整形电路输出低电平的周期为5毫秒;
(5)单片机扫描到连续低电平二次以上判断为停电;
(6)单片机转入停电处理程序。
5.根据权利要求4所述的单片机***停电时数据保护方法,其特征在于步骤(5)中,单片机扫描到连续低电平四次为停电。
6.根据权利要求4所述的单片机***停电时数据保护方法,其特征在于步骤(6)中的停电处理程序为:
(1)开始;
(2)关闭显示电路;
(3)打开存储器写功能;
(4)写入需保存的数据;
(5)关闭存储器写功能;
(6)结束。
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CNA2007101351823A CN101202439A (zh) | 2007-11-12 | 2007-11-12 | 单片机***停电时数据保护电路及方法 |
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CN (1) | CN101202439A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102035263B (zh) * | 2009-09-30 | 2013-01-23 | 成都市华为赛门铁克科技有限公司 | 复合电池备份模块及复合电池备份模块的供电方法 |
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CN111707865A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-09-25 | 横店集团得邦照明股份有限公司 | 一种智能灯开关检测电路及其实现方法 |
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2007
- 2007-11-12 CN CNA2007101351823A patent/CN101202439A/zh active Pending
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Open date: 20080618 |