[發明專利]電機旁路控制電路及控制方法

有效

• 申請號: 201410246848.2
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN105207568B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 徐宏亮;岳少鵬;金立博;高立潁
• 申請（專利權）人: 聯創汽車電子有限公司
• 主分類號: H02P29/028
• 分類號: H02P29/028
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司31211
• 代理人: 丁紀鐵

1.一種電機旁路控制電路，包括：

硬件看門狗(WTD)由線性電源(LDO)供電，其輸入端連接至微控制器(MCU)的第一輸入輸出端(IO1)，其輸出復位信號(RESET)連接至4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第四通道的輸入端；

電池電壓(VBAT1)先經限流電阻，而后經穩壓管穩壓后，再給4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)進行供電；微控制器(MCU)的第二輸入輸出端(IO2),經充電電容及防反二極管后，連接至4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第一通道的輸入端，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的輸出端連接一NPN型三極管(Q1)的基極，其輸出能控制NPN型三極管(Q1)的工作狀態，可使其在導通狀態或截至狀態之間進行切換；

NPN型三極管(Q1)的集電極連接繼電器線圈(Relay)，控制繼電器線圈的吸合或釋放；其特征在于，電機旁路控制電路采用以下方式工作；

1)電機控制模塊上電后，硬件看門狗(WTD)輸出的復位信號(RESET)，以及微控制器(MCU)第二輸入輸出端口(IO2)的輸出信號均作為4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的輸入信號；

并且，必須在硬件看門狗(WTD)輸出復位信號(RESET)之后，微控制器(MCU)第二輸入輸出端口(IO2)再輸出信號，且僅輸出一個高電平，此后微控制器(MCU)第二輸入輸出端口(IO2)一直保持低電平輸出；

2)線性電源(LDO)和微控制器(MCU)正常工作時，硬件看門狗輸出的復位信號(RESET)為恒高電平，此狀態下，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第三通道的輸出(/Q)為低，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第二通道的輸出(Q)為高，電機主電路為通，旁電路為斷；

3)線性電源(LDO)和/或微控制器(MCU)無法工作：

3.1)線性電源(LDO)輸出電壓低至硬件看門狗(WTD)復位閾值電平或微控制器(MCU)第一輸入輸出端(IO1)喂狗失敗時，硬件看門狗(WTD)輸出的復位信號(RESET)為復位脈沖，此狀態下，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第二通道的輸出(Q)為低，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第三通道的輸出(/Q)為高,電機主電路為斷，旁路電路為通；

3.2)線性電源(LDO)無法工作時，硬件看門狗(WTD)輸出的復位信號(RESET)，被下拉電阻箝位在零電平，此狀態下，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第二通道的輸出(Q)為低，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第三通道的輸出(/Q)為高,電機主電路為斷，旁路電路為通；

3.3)微控制器(MCU)內部軟件工作異常，導致微控制器(MCU)第一輸入輸出端(IO1)喂狗失敗，經微控制器(MCU)自身內部復位，微控制器(MCU)開始正常工作，此時，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)依然鎖存微控制器(MCU)軟件失效時的工作狀態，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第二通道的輸出(Q)為低，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第三通道的輸出(/Q)為高,電機主電路為斷，旁路電路為通；

釋放4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的鎖存狀態，將微控制器(MCU)第二輸入輸出端(IO2)切換為高電平輸出，并提供給4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)一個高電平且僅提供一個高電平，用于復位4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)，4通道CMOS型集成或非門NOR Gate復位完成之后，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第二通道的輸出(Q)為高，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第三通道的輸出(/Q)為低,電機主電路為通，旁路電路為斷，主路電路恢復正常，硬件看門狗繼續監控整個系統；

3.4)線性電源(LDO)和微控制器(MCU)在電機控制模塊上電時即無法工作，此狀態下，硬件看門狗(WTD)輸出復位脈沖或零電平，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第二通道的輸出Q為低，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第三通道的輸出/Q為高,電機主電路為斷，旁路電路為通。

2.一種采用權利要求1所述電路的電機旁路控制方法，其特征是，包括：

1)電機控制模塊上電后，硬件看門狗(WTD)輸出的復位信號(RESET)，以及微控制器(MCU)第二輸入輸出端口(IO2)的輸出信號均作為4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的輸入信號；

并且，必須在硬件看門狗(WTD)輸出復位信號(RESET)之后，微控制器(MCU)第二輸入輸出端口(IO2)再輸出信號，且僅輸出一個高電平，此后微控制器(MCU)第二輸入輸出端口(IO2)一直保持低電平輸出；

2)線性電源(LDO)和微控制器(MCU)正常工作時，硬件看門狗輸出的復位信號(RESET)為恒高電平，此狀態下，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第三通道的輸出(/Q)為低，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第二通道的輸出(Q)為高，電機主電路為通，旁電路為斷；

3)線性電源(LDO)和/或微控制器(MCU)無法工作：

3.1)線性電源(LDO)輸出電壓低至硬件看門狗(WTD)復位閾值電平或微控制器(MCU)第一輸入輸出端(IO1)喂狗失敗時，硬件看門狗(WTD)輸出的復位信號(RESET)為復位脈沖，此狀態下，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第二通道的輸出(Q)為低，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第三通道的輸出(/Q)為高,電機主電路為斷，旁路電路為通；

3.2)線性電源(LDO)無法工作時，硬件看門狗(WTD)輸出的復位信號(RESET)，被下拉電阻箝位在零電平，此狀態下，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第二通道的輸出(Q)為低，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第三通道的輸出(/Q)為高,電機主電路為斷，旁路電路為通；

3.3)微控制器(MCU)內部軟件工作異常，導致微控制器(MCU)第一輸入輸出端(IO1)喂狗失敗，經微控制器(MCU)自身內部復位，微控制器(MCU)開始正常工作，此時，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)依然鎖存微控制器(MCU)軟件失效時的工作狀態，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第二通道的輸出(Q)為低，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第三通道的輸出(/Q)為高,電機主電路為斷，旁路電路為通；

釋放4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的鎖存狀態，將微控制器(MCU)第二輸入輸出端(IO2)切換為高電平輸出，并提供給4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)一個高電平且僅提供一個高電平，用于復位4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)，4通道CMOS型集成或非門NOR Gate復位完成之后，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第二通道的輸出(Q)為高，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第三通道的輸出(/Q)為低,電機主電路為通，旁路電路為斷，主路電路恢復正常，硬件看門狗繼續監控整個系統；

3.4)線性電源(LDO)和微控制器(MCU)在電機控制模塊上電時即無法工作，此狀態下，硬件看門狗(WTD)輸出復位脈沖或零電平，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第二通道的輸出Q為低，4通道CMOS型集成或非門(NOR Gate)的第三通道的輸出/Q為高,電機主電路為斷，旁路電路為通。