带电源监控功能的单片机复位电路.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921382258.7 (22)申请日 2019.08.23 (73)专利权人 淮安中科晶上智能网联研究院有 限公司 地址 223001 江苏省淮安市淮安经济技术 开发区通源路12号A幢孵化楼 (72)发明人 程相权席可马英矫胡金龙 袁尧杨小军石晶林 (74)专利代理机构 北京理工大学专利中心 11120 代理人 代丽 (51)Int.Cl. G06F 1/24(2006.01) H03K 17/22(2006.01) (54)实用新型名称 一种带电源监控功能的单片机复位电。

2、路 (57)摘要 本实用新型公开了一种带电源监控功能的 单片机复位电路。 使用实用新型能够实现带电压 监控功能单片机电源快速复位， 且结构简单、 成 本低、 功耗低、 可靠性高。 本实用新型以4个三极 管作为组合开关实现对单片机电源电压的监控 并在电源掉电时输出低电平复位信号， 可有效替 代现有电源监控芯片的复位； 同时， 可以通过调 整稳压管的参数值， 实现不同电源掉电电压监 控， 适用性广。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 211149395 U 2020.07.31 CN 211149395 U 1.一种带电源监控功能的单片机复位电路， 其特征在于， 包括： 包括稳压管D1、。

3、 电阻R1、 电阻R2、 电阻R3、 NPN三极管Q1、 NPN三极管Q2、 电阻R4、 电阻R5、 电阻R6、 电阻R7、 电阻R8、 NPN 三极管Q3、 PNP三极管Q4； 其中， 稳压管D1的负极接单片机的供电电源， 正极经电阻R1接地、 经电阻R2接NPN三极 管Q2的基极、 经电阻R3接NPN三极管Q1的基极； NPN三极管Q1的发射极接地， 集电极经电阻R6 接单片机的供电电源、 经电阻R7接NPN三极管Q3的基极； NPN三极管Q3的集电极经电阻R8接 PNP三极管集电极， 发射极接地； NPN三极管Q2的发射极接地， 集电极经电阻R5接PNP三极管 的基极、 经电阻R4接单片。

4、机的供电电源； PNP三极管Q4的集电极还接单片机的复位脚、 发射 极接单片机的VCC管脚。 2.如权利要求1所述的带电源监控功能的单片机复位电路， 其特征在于， 所述PNP三极 管Q4与NPN三极管Q3为互补三极管。 3.如权利要求1或2所述的带电源监控功能的单片机复位电路， 其特征在于， 所述NPN三 极管Q1和Q2采用相同型号的三极管。 4.如权利要求3所述的带电源监控功能的单片机复位电路， 其特征在于， 所述NPN三极 管Q1、 Q2和Q3采用相同型号的三极管。 5.如权利要求1或2所述的带电源监控功能的单片机复位电路， 其特征在于， 所述稳压 管D1的型号根据监控的单片机电源掉电电压。

5、值确定。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211149395 U 2 一种带电源监控功能的单片机复位电路 技术领域 0001 本实用新型涉及单片机复位电路技术领域， 具体涉及一种带电源监控功能的单片 机复位电路。 背景技术 0002 为确保电子产品稳定可靠工作， 对电子产品的芯片复位电路等有着异常严格的要 求， 尤其是用在工业上的单片机芯片如果复位功能出现问题， 将会导致系统无法正常工作， 如程序跑飞或不能开机等异常现象， 给生产者带来巨大的损失。 目前为止， 许多电子产品设 计采用掉电复位方式进行复位， 但是一般的复位电路复位速度较慢， 电路较复杂， 并且为了 防止反复插拔电源对微机系统稳。

6、定性的影响， 许多产品设计使用电源监测芯片监控电源电 压和电池电压， 例如采用ZLM706、 ZLM708等电源监控芯片， 以集成电路作为电源监测复位电 路的核心， 当电源电压低于某一值时， 将产生复位信号， 该复位电路以比较器为核心实现的 电源复位。 但电源监控芯片价格贵， 电路比较复杂， 且电压监控值比较单一、 不容易调整。 发明内容 0003 有鉴于此， 本实用新型提供了一种带电源监控功能的单片机复位电路， 以稳压管、 三极管为核心， 实现带电压监控功能单片机电源快速复位， 具有低成本、 低功耗、 高可靠性、 简单等优点。 0004 本实用新型的带电源监控功能的单片机复位电路， 包括： 。

7、包括稳压管D1、 电阻R1、 电阻R2、 电阻R3、 NPN三极管Q1、 NPN三极管Q2、 电阻R4、 电阻R5、 电阻R6、 电阻R7、 电阻R8、 NPN 三极管Q3、 PNP三极管Q4； 0005 其中， 稳压管D1的负极接单片机的供电电源， 正极经电阻R1接地、 经电阻R2接NPN 三极管Q2的基极、 经电阻R3接NPN三极管Q1的基极； NPN 三极管Q1的发射极接地， 集电极经 电阻R6接单片机的供电电源、 经电阻R7 接NPN三极管Q3的基极； NPN三极管Q3的集电极经电 阻R8接PNP三极管集电极， 发射极接地； NPN三极管Q2的发射极接地， 集电极经电阻R5接PNP 三。

8、极管的基极、 经电阻R4接单片机的供电电源； PNP三极管Q4的集电极还接单片机的复位 脚、 发射极接单片机的VCC管脚。 0006 较佳的， 所述PNP三极管Q4与NPN三极管Q3为互补三极管。 0007 较佳的， 所述NPN三极管Q1和Q2采用相同型号的三极管。 0008 较佳的， 所述PNP三极管Q4与NPN三极管Q3为互补三极管， NPN三极管Q1、 Q2和Q3采 用相同型号的三极管。 0009 较佳的， 所述稳压管D1的型号根据监控的单片机电源掉电电压值确定。 0010 有益效果： 0011 本实用新型利用电路代替电源监控芯片对单片机电源监控并提供低电平复位信 号， 以4个三极管作为。

9、组合开关实现对单片机电源电压的监控并在电源掉电时输出低电平 复位信号； 同时， 可以通过调整稳压管的参数值， 实现不同电源掉电电压监控。 说明书 1/3 页 3 CN 211149395 U 3 0012 本实用新型电路中， 理论上Q1、 Q2、 Q3只需为满足条件的NPN小功率三极管、 Q4只需 为满足条件的PNP小功率三极管即可实现本实用新型目的。 较佳的， NPN三极管Q3和PNP三极 管Q4采用互补型的， 能够使电路更为稳定； 同样， NPN三极管Q1和Q2采用相同型号， 也能够使 得电路更为稳定。 此外， 本复位电路中Q3、 Q4三极管导通电路理论上最大为5V/10 500ma， 小。

10、功率三极管一般集电极Ic满足大于500ma即可， 理论上Ic越大， Q3导通放电能力就 越强， 单片机NRESET脚拉低速度就越快。 因此， 本实用新型可采用小功率(耗散功率PCM小于 1W)的NPN三极管和PNP三极管， 功耗小。 0013 本实用新型电路中采用了安全可靠的稳压管、 电阻、 三极管等基本元器件， 电路结 构简单， 成本低， 且稳定性好， 响应速度快。 附图说明 0014 图1为本实用新型复位电路组成示意图。 0015 图2为本实用新型单片机复位电路5V电源上电掉电波形示意图。 0016 图3为本实用新型单片机复位电路稳压管D1的阳极即a处电压波形示意图。 0017 图4为本实。

11、用新型单片机复位电路PNP三极管Q4的集电极(即d处)复位信号波形示 意图。 具体实施方式 0018 下面结合附图并举实施例， 对本实用新型进行详细描述。 0019 本实用新型提供了一种带电源监控功能的单片机复位电路， 外接在单片机的电源 接口和复位脚上， 对单片机的电源电压进行监控； 当单片机的电源接口接入的供电电压或 充电电压低于单片机的额定复位电压的瞬间产生一低电平复位信号至单片机的复位脚， 控 制单片机进行复位。 0020 如图1所示， 本实用新型的单片机复位电路包括： 稳压管D1、 电阻R1、 电阻R2、 电阻 R3、 NPN三极管Q1、 NPN三极管Q2、 电阻R4、 电阻R5、 。

12、电阻R6、 电阻R7、 电阻R8、 NPN三极管Q3和 PNP三极管Q4； 0021 其中， 稳压管D1的负极接单片机的供电电源， 正极经电阻R1接地、 经电阻R2接NPN 三极管Q2的基极、 经电阻R3接NPN三极管Q1的基极； NPN 三极管Q1的发射极接地， 集电极经 电阻R6接单片机的供电电源、 经电阻R7 接NPN三极管Q3的基极； NPN三极管Q3的集电极经电 阻R8接PNP三极管集电极， 发射极接地； NPN三极管Q2的发射极接地， 集电极经电阻R5接PNP 三极管的基极、 经电阻R4接单片机的供电电源； PNP三极管Q4的集电极还与单片机的复位脚 连接； PNP三极管Q4的发射。

13、极还与单片机的供电电源、 单片机的VCC管脚相连。 0022 理论上， 理论上Q1、 Q2、 Q3只需为满足条件的NPN小功率三极管， Q4 只需为满足条 件的PNP小功率三极管即可实现本实用新型目的。 但较佳的， NPN 三极管Q3和PNP三极管Q4 采用互补型的， 能够使电路更为稳定， 不会使电路复杂化； 同样的， NPN三极管Q1和Q2采用相 同型号的三极管， 使三极管的参数在同一条件下， 使电路更加的稳定， 不会使得电路复杂 化。 Q3采用与Q1、 Q2相同型号的三极管， 电路效果更好。 0023 本实用新型复位电路的工作原理如下： 只有电源电压大于稳压管D1的稳压值时， 稳压管D1的。

14、正极(即a处)才会产生电压， 且a处电压等于电源电压5V 减去稳压管的值； 以电 说明书 2/3 页 4 CN 211149395 U 4 源供电5V、 稳压管D1为3.3V为例， 此时a处电压最大值为1.7V。 当单片机电源上电时， a处电 压慢慢抬高， 当a处电压大于0.7V(三极管PN结导通电压)时， NPN三极管Q1与Q2均处于导通 状态， NPN三极管 Q1的集电极(即b处)、 PNP三极管Q4的集电极(即c处)均为低电平， 则 PNP 三极管Q4导通、 NPN三极管Q3截止， 所以此时PNP三极管Q4的集电极 (即d处)输出高电平， 因 此给单片机复位信号一个持续的高电平信号。 0。

15、024 当单片机电源电压掉电时， a处的电压1.7V通过1k电阻R1对地快速放电， 当a处 电压小于0.7V时， NPN三极管Q1与Q2均处于截止状态， 导致b、 c均为高电平， 则NPN三极管Q3 导通、 PNP三极管Q4截止； 与此同时， 对于NPN 三极管Q3， b处比a处放电比较慢， 即Q3基极处 电压比稳压管阳极电压降低较慢， 在Q3基极电压降低的过程中继续输出， 此时， 当Q3基极电 压大于0.7V 时， Q3导通， 则单片机复位引脚(d处)通过10电阻R8、 NPN三极管Q3对地快速 放电， 从而实现给单片机快速复位的功能。 0025 本实用新型各器件的参数以及型号， 可根据单片。

16、机的参数匹配计算获得。 0026 此外， 在单片机复位电路上使用本实用新型复位电路， 可以通过调整稳压管D1的 参数值， 实现对不同的单片机电源掉电电压监控， 当电源低于某一电压值， 就会产生复位信 号， 例如使用3.3V稳压管、 5V电源， 当电源低于3.0V时， 本实用新型复位电路产生复位信号， 5V电源电压(图2)、 3.3V稳压管阳极a 处电压(图3)以及复位信号d处电压(图4)波形示意图 对比所示， 可以看出， 当电源电压低于某一电压值时， 本发明实现了快速拉低单片机复位脚 进行复位。 0027 综上所述， 以上仅为本实用新型的较佳实施例而已， 并非用于限定本实用新型的 保护范围。 凡在本实用新型的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包 含在本实用新型的保护范围之内。 说明书 3/3 页 5 CN 211149395 U 5 图1 图2 说明书附图 1/2 页 6 CN 211149395 U 6 图3 图4 说明书附图 2/2 页 7 CN 211149395 U 7 。