看門(mén)狗電路電路圖及工作原理
在工業(yè)控制中常使用MCS-51系列單片機，為了防止程序跑飛往往外接一個(gè)看門(mén)狗電路�？撮T(mén)狗電路可完成加電復位和死機復位兩種功能。成品的看門(mén)狗集成電路如MAX813L等價(jià)格一般都較高�，F介紹一種由通用數字電路CD4011組成的廉價(jià)的看門(mén)狗電路。
上圖是由與非門(mén)CD4011組成的看門(mén)狗電路，圖2為有關(guān)引腳波形圖。由上圖可以看出，在不考慮1腳的喂狗信號的情況下，三個(gè)與非門(mén)A、B、C、串接成一個(gè)環(huán)路。由于VD1、R2、C2、和R3、C3兩組延時(shí)電路的作用，它們將組成一個(gè)振蕩器。平時(shí)與非門(mén)A的2腳為高電平(見(jiàn)后面喂狗信號引起VDI、R2、C2充放電的說(shuō)明)，10時(shí)刻的喂狗信號(高電平至低電平的跳變)經(jīng)R1、C1微分后送到1腳，其輸出3腳變?yōu)楦唠娖�，�?jīng)VDI給C2充電，C2很快充滿(mǎn)至5V。與非門(mén)B的輸入端5腳和6腳為高電平，輸出端4腳為低電平。在喂狗脈沖沿過(guò)去后的t1時(shí)刻，1腳恢復為高電平，3腳變?yōu)榈碗娖�，該低電平�?jīng)R2給C2放電，放電速度遠遠慢于充電速度。當C2電壓由5V降到約為2.5V時(shí)與非門(mén)B的4腳將由低電平變?yōu)楦唠娖�。正常工作時(shí)在4腳變?yōu)楦唠娖街坝钟行碌奈构沸盘柕絹?lái)，3腳又變?yōu)楦唠娖�，C2又迅速充滿(mǎn)到5V。因此4腳一直保持為低電平，與非門(mén)C的10腳則一直保持為高電平。一旦喂狗信號丟失，4腳將在延時(shí)一段時(shí)間(t2-t0‘)后的12時(shí)刻變?yōu)楦唠娖�，此高電平即為CPU復位。
該高電平還經(jīng)R3、C3延時(shí)，使與非門(mén)C的輸入端8腳和9腳在t3時(shí)刻變?yōu)楦唠娖�，輸出�?0腳變?yōu)榈碗娖�。接�?zhù)引起2腳為低電平，3腳為高電平，C2迅速充電。在14時(shí)刻C2電壓超過(guò)2.5V，5腳和6腳變?yōu)楦唠娖剑?腳變?yōu)榈碗娖�。C3放電，經(jīng)R3、C3延時(shí)，在t5時(shí)刻8腳變?yōu)榈碗娖剑?0腳恢復為高電平，3腳恢復為低電平。這樣，在沒(méi)有喂狗信號時(shí)4腳將輸出周期l00ms、寬度約5ms的正極性脈沖串復位信號。復位信號的寬度決定于R3、C3，周期決定于R2、C2，與非門(mén)C的10腳將輸出負極性脈沖串復位信號。在上電瞬間由于C2和C3的初始電壓都為零，5腳、6腳、8腳和9腳都為低電平，4腳則為高電平為CPU復位。大約5ms之后8腳和9腳變?yōu)楦唠娖�，接�?zhù)10腳變?yōu)榈碗娖剑?腳高電平，C2迅速充滿(mǎn)，4腳變?yōu)榈碗娖�，�?jīng)R3、C3延時(shí)10腳再恢復為高電平，上電復位過(guò)程結束。該電路在多種MCS-51系列單片機中使用效果良好。為了驗證該電路的可靠性，可在通電情況下將IC1的1腳對地短路，即停止喂狗信號，用示波器測量4腳和10腳的波形，即可看到如下圖所示的復位信號波形。
目前CD4011市場(chǎng)價(jià)約為0.6元，lN4148為0.05元，電容為0.04元，電阻為0.01元。該看門(mén)狗電路元件成本不足0.9元�？撮T(mén)狗集成電路MAX813L市場(chǎng)價(jià)約為6元，SP706S約為5元。顯然該電路的成本遠低于單片看門(mén)狗集成電路。CD4011多余的一個(gè)與非門(mén)還可以作為它用。
上圖是一個(gè)電視選臺器的實(shí)物。該電視選臺器內有開(kāi)關(guān)電源、射頻放大器、頻率合成一體化電視調諧器和控制電路等�？刂齐娐返腃PU選用AT89C2O5l、存儲器AT24CO2、信號檢測使用LM567�？撮T(mén)狗電路使用的即是前面介紹的由CD4011組成的電路。
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