[發明專利]用于檢測MCU電壓的檢測電路

有效

• 申請號: 201210201362.8
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102692546A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 鄭尊標;朱蓉
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭微電子股份有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明屬于電壓檢測技術領域，尤其涉及一種用于檢測MCU電壓的檢測電路。

背景技術

隨著大規模集成電路的出現及發展，微控制單元（micro?controller?unit，MCU）可以將計算機的CPU、RAM、ROM、定時數器和多種I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片級的計算機，為不同的應用場合做不同組合控制。

目前的電子產品是一般都由1顆或1顆以上的MCU組成的系統，MCU的電源電壓是由電池直接供電或者電池分壓后供電的，通過電池分壓供電時，MCU的電源電壓跟隨電池電壓的變化而變化，因此通過檢測MCU的電源電壓VDD能得知當前的電池電壓。當電池電壓下降到某一值時，會對系統的某些性能產生影響。因此需要對電池電壓或者與電池電壓有跟隨關系的電壓進行檢測，當檢測電壓下降到某一閾值時，自動禁止系統的部分功能并提醒更換電池。

MCU的輸入電壓檢測通常需要利用MCU內置的A/D轉換器或者低壓檢測模塊，就可以方便實現電壓檢測功能，內置A/D轉換器或者低壓檢測模塊雖然檢測結果較為精確，但是會同時導致MCU的成本增加。在一些低成本的MCU中，并未內置A/D轉換器或者低壓檢測模塊，其可以簡單的通過外部擴展A/D轉換器來實現電壓檢測功能，但是此種情況下成本并未降低。由上述分析可知，對于一些電壓檢測精度要求不高，而成本控制要求相對較高的場合，通過內置或者外部擴展A/D轉換器的方式都無法滿足成本方面的要求。因此有必要開發一種成本更低，同時還能完成MCU的輸入電壓檢測功能的檢測電路。

發明內容

本發明提供一種用于檢測MCU電壓的檢測電路，在降低成本的同時還能完成MCU電壓檢測功能。

為解決上述技術問題，本發明提供一種用于檢測MCU電壓的檢測電路，所述MCU包括第一I/O端口和第二I/O端口、定時裝置、連接電源電壓VDD的電壓輸入端和接地端，其特征在于，所述檢測電路包括電容、電阻和鉗位模塊，所述鉗位模塊的一端連接所述第一I/O端口，所述鉗位模塊的另一端連接所述電容的一端、電阻的一端以及第二I/O端口，所述電阻的另一端連接所述電容的另一端然后接地，所述電容經由所述鉗位模塊充電，電容充電電壓達到電源電壓VDD減去鉗位模塊的鉗位電壓VD時，電容停止充電。

可選的，所述鉗位模塊的鉗位電壓為VD，所述電容的容值為C，所述電阻的阻值為R，所述電容電壓為Vc，所述第一I/O端口的輸出電壓由MCU控制，所述第二I/O端口的輸入低電平門限電壓為VL。

可選的，被測電源電壓VDD根據電阻的阻值R、電容的容值C、鉗位模塊的鉗位電壓VD、第二I/O端口的輸入低電平門限電壓為VL以及電容電壓從VDD-VD放電到第二I/O端口的輸入低電平門限電壓為VL的放電時間T得到，關系式為：

可選的，設置所述第一I/O端口為輸出端口，設置所述第二I/O端口為輸入端口，初始狀態時，所述第一I/O端口輸出為低電平，這時所述電容電壓的初始值為零；將所述第一I/O端口輸出設置為輸出高電平，所述電容開始充電，當電容由零電壓充電至VDD-VD時，即電容電壓Vc=VDD-VD時，電容充電結束；初始化所述定時裝置，將所述第一I/O端口輸出設置為輸出低電平，所述電容開始放電，電容電壓從Vc=VDD-VD降為零電壓；在電容充放電過程中，在所述電容電壓Vc從VDD-VD變為零的過程中，當第二I/O端口的電壓小于第二I/O端口的輸入低電平的門限電壓時，所述第二I/O端口的輸出變為低電平。所述定時裝置從所述第一I/O端口輸出由高電平變為低電平時開始計時，到所述第二I/O端口的變為低電平時結束計時，在期間內，所述定時裝置計時即為所述檢測電路的放電時間T，所述檢測電路的放電時間T與MCU的被測電源電壓VDD的關系為：T=RC*ln(VDD-VDVL).]]>

可選的，所述鉗位模塊包括一個二極管或者多個串聯的二極管。

可選的，所述鉗位模塊的鉗位電壓VD為二極管的正向壓降。