用于檢測MCU電壓的檢測電路制造技術

本實用新型專利技術公開了一種用于檢測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，所述電容放電時，電容放電電荷經由所述電阻放電，電容放電電壓達到零時電容停止放電。采用本實用新型專利技術的電壓檢測電路實現了檢測電壓的功能，有效的降低了整體電路的成本，而且還可以簡化外圍電路的設計。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于電壓檢測
，尤其涉及一種用于檢測MCU電壓的檢測電路。
技術介紹
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、R0M、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I顆或I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。
技術實現思路
本技術提供一種用于檢測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，本技術提供一種用于檢測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VDD - Ι, )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Γ = RC * ln()... VL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 VDD-V1)路的放電時間T與MCU的被測電源電壓VDD的關系為J = Κ(^\η(——-——)^ VL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。采用本技術提供的電壓檢測電路，通過測量電容的放電時間，再通過電容的放電時間與MCU電池電壓之間關系來計算MCU電池電壓的大小。采用更普通、更廉價的電容、電阻和二極管代替了現有技術中使用的A/D轉換器或者低壓檢測模塊，實現了檢測電壓的功能，有效的降低了整體電路的成本，而且還可以簡化外圍電路的設計。附圖說明圖I為本技術實施例一的用于檢測MCU電壓的檢測電路的電路圖；圖2為本技術實施例一的用于檢測MCU電壓的檢測電路的檢測流程圖；圖3為本技術實施例一電壓檢測過程中第一 I/O端口和第二 I/O端口的波形示意圖；圖4為本技術實施例一中的被測電源電壓VDD與檢測電路的放電時間T的關系不意圖；圖5為本技術實施例二的用于檢測MCU電壓的檢測電路的電路圖。具體實施方式為了使本技術的目的，技術方案和優點更加清楚，以下結合附圖來進一步做詳細說明。本技術的核心思想在于通過測量電容的放電時間，再通過電容的放電時間與被測電壓之間的關系來計算被測電壓的大小，通過采用更普通、更廉價的電容、電阻和二極管代替了傳統的A/D轉換器或者低壓檢測模塊，同樣實現了檢測電壓的功能，并可有效的降低檢測電路的成本，而且還可簡化外圍電路的設計。具體地說，MCU包括第一 I/O端口、第二 I/O端、電壓輸入端、被測電壓端口和接地端；本技術的用于檢測MCU電壓的檢測電路包括電容、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。其中，鉗位模塊包括一個二極管或者多個串聯的二極管。實施例一下面結合圖I至表一對本技術實施例一的用于檢測MCU電壓的檢測電路以及該檢測電路的電壓檢測過程進行詳細說明。圖I為本技術實施例一的用于檢測MCU電壓的檢測電路的電路圖。如圖I所示，所述用于檢測MCU電壓的檢測電路的電路圖100包括MCU 110和檢測電路120。其中，MCU 110包括定時裝置111、第一 I/O端口(圖I中表示為1/01) 112和第二 I/O端口(圖I中表示為1/02) 113，電壓輸入端VDDl 14和接地端115，其中在電壓輸入端連接電源電壓VDD。檢測電路120包括電容121、電阻122和二極管123，所述二極管123的正極(陽極)連接所述第一 I/o端口，所述二極管123的負極(陰極)連接所述電容121 —端、電阻122的一端以及第二 I/O端口 113，所述電阻122的另一端連接所述電容121的另一端后接地。在本實施例中，所述MCU 110的電源電壓為VDD，所述二極管123的正向壓降為VD,所述電容121的容值為C，所述電容121電壓為Vc，所述電阻122的阻值為R，設置所述第一 I/O端口 112為輸出端口，設置所述第二 I/O端口 113為輸入端口，所述第二 I/O端口113的輸入電壓始終與所述電容121的電壓Vc相等，所述第二 I/O端口 113的低電平門限電壓為VL，所述第一 I/O端口 112為輸出電壓由MCU控制。如圖2所示，所述檢測電路120的檢測過程如下在初始狀態時，所述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
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。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭尊標，朱蓉，
申請(專利權)人：杭州士蘭微電子股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：