CN112486060A - 单片机的复位电路、线路板及电子产品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种单片机的复位电路，包括：开关模块、开关管模块、二极管模块、驱动芯片以及供电模块，开关模块包括多个开关元件，其中不同开关元件的第二端与驱动芯片的不同输入引脚对应连接，各开关元件的第一端接地；驱动芯片根据多个开关元件的导通情况控制驱动芯片的输出引脚输出对应的电平信号。本发明的有益效果：根据开关模块中的开关元件的闭合情况设定输出对应的电平信号，当输出引脚输出高电平时，二极管模块中的二极管会被击穿导通，从而输出电平信号至开关管模块中，由开关管模块将电平信号传递至单片机，单片机接收复位信号，进行复位操作，从而解决了无开关机功能的设备无法进行复位操作的问题。

Description

单片机的复位电路、线路板及电子产品
技术领域
本发明涉及电子领域，特别涉及一种单片机的复位电路、线路板及电子产品。
背景技术
目前很多随身携带的电子产品，当单片机在运行中，程序有时候会收到一些干扰，导致程序运行偏离正常的运行路径的情况，如等待超时，意外进入死机，很多产品采用了内置电池，不便于拆卸，并且在设备无开关机功能的情况下，无法通过拆卸设备电池或开关机来让设备重启，因此亟需设置一种单片机的复位电路，以实现单片机的复位功能。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种单片机的复位电路、线路板及电子产品，旨在解决无开关机功能的设备无法进行复位操作的问题。
本发明提供了一种单片机的复位电路，包括：
开关模块、开关管模块、二极管模块、驱动芯片，以及供电模块；
所述开关模块包括多个开关元件，其中不同所述开关元件的第二端与所述驱动芯片的不同输入引脚对应连接，各所述开关元件的第一端接地；
所述供电模块与所述驱动芯片连接，用于为所述驱动芯片提供电源，所述驱动芯片用于根据多个开关元件的导通情况控制所述驱动芯片的输出引脚输出对应的电平信号；
所述二极管模块包括二极管，所述驱动芯片的输出引脚与所述二极管的阴极端连接，所述二极管的阳极端与所述开关管模块连接；当所述驱动芯片的输出引脚所输出的电压大于所述二极管的击穿电压时，所述二极管被击穿导通；
所述开关管模块与所述单片机连接，用于当所述二极管被击穿导通时，输出复位信号至所述单片机。
进一步地，所述供电模块还包括第一电容和电源，所述第一电容的第一端和所述驱动芯片的正极引脚分别与所述电源连接，所述第一电容的第二端接地；
所述驱动芯片的负极引脚接地。
进一步地，所述二极管模块还包括第二电容、第一电阻和第二电阻；
所述驱动芯片的输出引脚通过所述第二电阻与所述二极管的阴极端连接；
所述第一电阻的第一端与所述驱动芯片的输出引脚连接，所述第一电阻的第二端接地，所述第二电容的第一端与所述二极管的阴极端连接，所述第二电容的第二端接地。
进一步地，所述开关管模块包括开关管，所述开关管的控制端与所述二极管的阳极端连接，所述开关管的输入端与所述单片机连接，所述开关管的输出端接地。
进一步地，所述开关管模块还包括第三电容，所述第三电容的第一端与所述单片机连接，所述第三电容的第二端接地。
进一步地，所述开关元件还与所述单片机连接。
进一步地，所述驱动芯片内设置有与门电路，当所述驱动芯片的输入引脚为低电平时，控制所述驱动芯片的输出引脚为高电平。
进一步地，所述开关管为NPN三极管。
本发明还提供了一种线路板，所述线路板上设置有上述任一项所述的单片机的复位电路。
本发明还提供了一种电子产品，包括上述任一项所述的单片机的复位电路。
本发明的有益效果：根据开关元件的闭合情况设定输出对应的电平信号，当输出引脚输出高电平时，二极管模块中的二极管会被击穿导通，从而输出电平信号至开关管模块中，由开关管模块将电平信号传递至单片机，单片机接收复位信号，进行复位操作。从而解决了无开关机功能的设备无法进行复位操作的问题。
附图说明
图1是本发明一实施例的一种单片机的复位电路的电路图；
图2是本发明一实施例的一种单片机的示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1-2发明提出一种单片机MCU的复位电路，包括：
开关模块10、开关管模块40、二极管模块30、驱动芯片U1，以及供电模块20；
所述开关模块10包括多个开关元件(S1和S2)，其中不同所述开关元件的第二端与所述驱动芯片U1的不同输入引脚(IN1或IN2)对应连接，所述开关元件的第一端接地；
所述供电模块20与所述驱动芯片U1连接，用于为所述驱动芯片U1提供电源，所述驱动芯片U1用于根据多个开关元件的导通情况控制所述驱动芯片的输出引脚输出对应的电平信号；
所述二极管模块30包括二极管D1，所述驱动芯片U1的输出引脚与所述二极管D1的阴极端连接，所述二极管D1的阳极端与所述开关管模块40连接；当所述驱动芯片U1的输出引脚OUT所输出的电压大于所述二极管D1的击穿电压时，所述二极管D1被击穿导通；
所述开关管模块40与所述单片机MCU连接，用于当所述二极管D1被击穿导通时，输出复位信号至所述单片机MCU。
本实施例中，各开关元件的第一端接地，即当开关元件导通时，其对应的连接的输入引脚通过开关元件接地，电位由高电平变为低电平，即输入信号也为低电平信号，驱动芯片U1相应于两个输入引脚的电平信号，在输出引脚OUT输出对应的电平信号，在一些实施例中，可以在芯片中设置与门电路，即当所有的开关元件都闭合时，芯片的输出引脚OUT输出高电平，也可以设置为“与门电路”、“或门电路”以及“非门电路”的组合，以根据开关元件的闭合情况设定输出对应的电平信号，其中，输出引脚OUT输出的电平信号与输入引脚输入的电平信号以及与驱动芯片U1内部的电路相关。当输出引脚OUT输出高电平时，二极管模块30中的二极管D1会被击穿导通，从而输出电平信号至开关管模块40中，由开关管模块40将电平信号传递至单片机MCU，单片机MCU接收复位信号，进行复位操作。
本实施例中，所述供电模块20还包括第一电容C1和电源，所述第一电容C1的第一端和所述驱动芯片U1的正极引脚分别与所述电源连接，所述第一电容C1的第二端接地；
所述驱动芯片U1的负极引脚接地。
本实施例中，驱动芯片U1的正极引脚与供电模块20连接，驱动芯片U1的负极引脚接地。即为驱动芯片U1连接电源，使其内部程序可以实现“与门电路”、“或门电路”以及“非门电路”中的一种或者多种组合，另外也可以使输出引脚OUT输出对应的电平信号。而第一电容C1则是为了防止电压发生骤变而引起的局部放热过高，会损坏驱动芯片U1，甚至引发安全事故，第一电容C1的第一端与供电模块20连接，另一端接地，供电模块20对驱动芯片U1进行充电时，先对第一电容C1进行充电，待第一电容C1两端的电压与供电模块20的充电电压相同时，才对驱动芯片U1进行供电，即在通过供电模块20进行供电时，驱动芯片U1的启动时间会稍稍延后。
本实施例中，所述二极管模块30还包括第二电容C2、第一电阻R1和第二电阻R2；
所述驱动芯片U1的输出引脚OUT通过所述第二电阻R2与所述二极管D1的阴极端连接；
所述第一电阻R1的第一端与所述驱动芯片U1的输出引脚OUT连接，所述第一电阻R1的第二端接地，所述第二电容C2的第一端与所述二极管D1的阴极端连接，所述第二电容C2的第二端接地。
本实施例中，驱动芯片U1的输出引脚OUT通过第二电阻R2与二极管D1的阴极端连接，第二电阻R2起到限流作用，防止二极管D1被击穿导通时，通过开关管模块40而引起短路；第二电容C2的第一端与二极管D1的阴极端连接，第二电容C2的第二端接地，其中，二极管D1为稳压二极管D1，输出引脚OUT输出的电平信号会先对第二电容C2进行充电，由于第二电容C2两端的电压不能突变，只有当电容两端电压达到二极管D1的击穿电压时，二极管D1才会导通，当没有达到二极管D1的击穿电压时，一般认为二极管D1未被导通。而第一电阻R1则是为了释放二极管D1未导通时第二电容C2中的电量。
本实施例中，所述开关管模块40包括开关管Q1，所述开关管Q1的控制端与所述二极管D1的阳极端连接，所述开关管Q1的输入端与所述单片机MCU连接，所述开关管Q1的输出端接地。
本实施例中，开关管Q1可以为IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、三极管以及MOS管中的一种，应当理解的是，当二极管D1导通时，其电平信号会通入开关管Q1的控制端，使开关管Q1导通，开关管Q1导通后，由于开关管Q1的输出端接地，故而会使开关管Q1的输入端连接的单片机MCU通过该开关管Q1后接地，电平由高电平变为低电平，单片机MCU可以只检测该电平信号的变化，即检测收到的信号为低电平时，自动发生复位程序。
本实施例中，所述开关管模块40还包括第三电容C3，所述第三电容C3的第一端与所述单片机MCU连接，所述第三电容C3的第二端接地。
本实施例中，第三电容C3的第一端与单片机MCU连接，第三电容C3的第二端接地。为了防止三极管两端的电压发生骤变，从而损坏三极管，添加第三电容C3与三极管并联连接，使三极管的两端的电压会缓慢发生变化，防止三极管两端的电压突变。
本实施例中，所述开关元件还与所述单片机MCU连接。为了防止三极管在使用过程中，因为其他因素而不小心发生了导通，而实际上不是因正常操作而导通，可以将开关元件与单片机MCU进行连接，即单片机MCU会检测输入引脚的电平信号以及三极管模块的电平信号，待都满足要求时，才会进行复位操作。在一个具体的实施例中，如图1-2所示，当两个开关元件都被按下时，单片机MCU会检测到两个开关元件的信号都为低电平，且检测到开关管模块40的电平信号也为低电平时，才会进行复位操作，而不仅仅只考虑三极管模块处传递的电平信号，减少进行复位操作的误差。
本实施例中，所述驱动芯片U1内设置有与门电路，当所述驱动芯片U1的输入引脚为低电平时，控制所述驱动芯片U1的输出引脚OUT为高电平。
本实施例中，驱动芯片U1内设置的电路为与门电路，当多个开关元件都导通时，其对应的输入引脚都为低电平信号时，驱动芯片U1会在其输出引脚OUT处输出高电平。即用户需要同时长按两个开关元件后，输出引脚OUT才会输出高电平信号至二极管D1处。需要说明的是，驱动芯片U1输出的高电平信号达到了二极管D1的击穿电压，可以使二极管D1进行导通。
在一个实施例中，所述开关管Q1为NPN三极管。即NPN三极管的基极与二极管D1的阳极端连接，NPN三极管的发射极接地，NPN三极管的集电极与单片机MCU连接，当NPN三极管的基极输入了高电平信号时，其NPN三极管会被导通，从而使得NPN三极管的集电极与NPN三极管的发射极之间导通，进而使NPN三极管的集电极的电平信号由高电平信号变为低电平信号，即通过NPN三极管实现了对单片机MCU的电平信号传输。
本发明还提供了一种线路板，所述线路板上设置有上述所述的单片机MCU的复位电路。其中线路板可以是柔性电路板，印刷电路板等，线路板可以组装在任意的电子产品中。
本发明还提供了一种电子产品，包括上述单片机MCU的复位电路。
本发明的有益效果：根据开关元件的闭合情况设定输出对应的电平信号，当输出引脚输出高电平时，二极管模块中的二极管会被击穿导通，从而输出电平信号至开关管模块中，由开关管模块将电平信号传递至单片机，单片机接收复位信号，进行复位操作。从而解决了无开关机功能的设备无法进行复位操作的问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种单片机的复位电路，其特征在于，包括：
开关模块、开关管模块、二极管模块、驱动芯片以及供电模块；
所述开关模块包括多个开关元件，其中不同所述开关元件的第二端与所述驱动芯片的不同输入引脚对应连接，各所述开关元件的第一端接地；
所述供电模块与所述驱动芯片连接，用于为所述驱动芯片提供电源，所述驱动芯片用于根据多个开关元件的导通情况控制所述驱动芯片的输出引脚输出对应的电平信号；
所述二极管模块包括二极管，所述驱动芯片的输出引脚与所述二极管的阴极端连接，所述二极管的阳极端与所述开关管模块连接；当所述驱动芯片的输出引脚所输出的电压大于所述二极管的击穿电压时，所述二极管被击穿导通；
所述开关管模块与所述单片机连接，用于当所述二极管被击穿导通时，输出复位信号至所述单片机。
2.如权利要求1所述的单片机的复位电路，其特征在于，所述供电模块还包括第一电容和电源，所述第一电容的第一端和所述驱动芯片的正极引脚分别与所述电源连接，所述第一电容的第二端接地；
所述驱动芯片的负极引脚接地。
3.如权利要求1所述的单片机的复位电路，其特征在于，所述二极管模块还包括第二电容、第一电阻和第二电阻；
所述驱动芯片的输出引脚通过所述第二电阻与所述二极管的阴极端连接；
所述第一电阻的第一端与所述驱动芯片的输出引脚连接，所述第一电阻的第二端接地，所述第二电容的第一端与所述二极管的阴极端连接，所述第二电容的第二端接地。
4.如权利要求1所述的单片机的复位电路，其特征在于，所述开关管模块包括开关管，所述开关管的控制端与所述二极管的阳极端连接，所述开关管的输入端与所述单片机连接，所述开关管的输出端接地。
5.如权利要求4所述的单片机的复位电路，其特征在于，所述开关管模块还包括第三电容，所述第三电容的第一端与所述单片机连接，所述第三电容的第二端接地。
6.如权利要求1所述的单片机的复位电路，其特征在于，所述开关元件还与所述单片机连接。
7.如权利要求1所述的单片机的复位电路，其特征在于，所述驱动芯片内设置有与门电路，当所述驱动芯片的输入引脚为低电平时，控制所述驱动芯片的输出引脚为高电平。
8.如权利要求4所述的单片机的复位电路，其特征在于，所述开关管为NPN三极管。
9.一种线路板，其特征在于，所述线路板上设置有权利要求1-8任一项所述的单片机的复位电路。
10.一种电子产品，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的单片机的复位电路。
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