[发明专利]单片机用电容式短时供电装置及供电方法

说明书

技术领域

本发明涉及单片机供电技术。

背景技术

一般情况下，单片机都使用标准化的供电方案：使用稳压芯片供电，单片机具有掉电复位功能。但是，当外部供电系统不稳定时，如供电电缆虚接、所在的局域电源不稳等，会导致外加到稳压芯片的电源短时失电，从而使单片机短时断电，进而使程序中断，或使单片机复位，导致工作中断。

发明内容

本发明的目的是为了解决单片机外用电源不稳定而导致单片机工作中断的问题，提供一种单片机用电容式短时供电装置及供电方法。

本发明所述的单片机用电容式短时供电装置，该装置包括第一稳压电源集成电路、第一电压转换稳压电源集成电路、单片机电路和辅助电源，所述辅助电源包括第一二极管、第一电容、电感、场效应管、第二二极管、第二电容、第二稳压电源集成电路和第二电压转换稳压电源集成电路；

所述第一稳压电源集成电路的两个电压输入端为所述单片机用电容式短时供电系统的两个电压输入端，第一稳压电源集成电路的两个电压输出端分别连接第一电压转换稳压电源集成电路的两个电压输入端，所述第一电压转换稳压电源集成电路的两个电压输出端分别连接单片机电路的两个供电电源信号输入端；

所述单片机用电容式短时供电系统的两个供电电源信号输入端中的正输入端还同时连接第一二极管的正极，所述第一二极管的负极同时连接第一电容的一端、电感的一端和单片机电路的A/D转换器输入端口，电感的另一端同时连接场效应管的漏极和第二二极管的正极，所述第二二极管的负极连接第二电容的一端，单片机用电容式短时供电系统的两个供电电源信号输入端中的负输入端同时连接第一电容的另一端、场效应管的源极和第二电容的另一端，所述第二电容的两端还分别连接第二稳压电源集成电路的两个电输入端，所述第二稳压电源集成电路的两个电输出端分别连接第二电压转换稳压电源集成电路的两个电输入端，所述第二电压转换稳压电源集成电路的两个电输出端分别连接单片机电路的两个供电电源信号输入端，所述单片机电路的PWM控制信号输出端口连接场效应管的栅级；

所述单片机电路内嵌入有软件实现的控制模块，所述控制模块包括：

读取装置：用于读取A/D转换器输入端口发来的数据，获得第一电容两端的电压UC1；

计算装置：用于根据读取装置输出的电压UC1计算获得占空比D，D=1-UC1/5.5；

PWM波形输出装置：用于根据计算装置输出的占空比D输出PWM波控制信号给场效应管；

判断装置：用于判断是否接收到单片机停止运行指令，并在判断结果为是时，停止PWM波形输出装置运行，结束供电，判断结果为否时启动读取装置。

本发明所述的单片机用电容式短时供电方法是基于下述系统实现的，所述系统包括第一稳压电源集成电路、第一电压转换稳压电源集成电路、单片机电路和辅助电源，所述辅助电源包括第一二极管、第一电容、电感、场效应管、第二二极管、第二电容、第二稳压电源集成电路和第二电压转换稳压电源集成电路；

所述第一稳压电源集成电路的两个电压输入端为所述单片机用电容式短时供电系统的两个电压输入端，第一稳压电源集成电路的两个电压输出端分别连接第一电压转换稳压电源集成电路的两个电压输入端，所述第一电压转换稳压电源集成电路的两个电压输出端分别连接单片机电路的两个电压输入端；

所述单片机用电容式短时供电系统的两个电压输入端中的正输入端还同时连接第一二极管的正极，所述第一二极管的负极同时连接第一电容的一端、电感的一端和单片机电路的A/D转换器输入端口，电感的另一端同时连接场效应管的漏极和第二二极管的正极，所述第二二极管的负极连接第二电容的一端，单片机用电容式短时供电系统的两个电压输入端中的负输入端同时连接第一电容的另一端、场效应管的源极和第二电容的另一端，所述第二电容的两端还分别连接第二稳压电源集成电路的两个电输入端，所述第二稳压电源集成电路的两个电输出端分别连接第二电压转换稳压电源集成电路的两个电输入端，所述第二电压转换稳压电源集成电路的两个电输出端分别连接单片机电路的两个电压输入端，所述单片机电路的数字输出端口连接场效应管的栅级；

所述供电方法是由嵌入在单片机电路内的软件实现的，所述供电方法包括以下步骤：

读取步骤：用于读取A/D转换器输入端口发来的数据，获得第一电容两端的电压UC1，并在该步骤结束之后执行计算步骤；

计算步骤：用于根据读取步骤获得的电压UC1计算获得占空比D，D=1-UC1/5.5；

PWM波形输出步骤：用于根据计算步骤获得的占空比D输出PWM波控制信号给场效应管；