电源问题导致单片机死机的原因分析与改进

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1、2012年4月机床与液压Apr．2012第40卷第7期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．7DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．07．062电源问题导致单片机死机的原因分析与改进刘艺柱，郑小梅。，王臻卓(1．南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏南京210094；2．河南工业职业技术学院电气工程系，河南南阳473009；3．郑州职业技术学院电气电子工程系，河南郑州450121)摘要：HIC998(3)P／T型智能卡式电话机采用AT89C55WD作为MCU，在使用中极易出现批

2、量死机的问题。通过记录对比试验的波形和数据，发现话机死机的根本原因是电路中稳压芯片的驱动能力偏小，不能满足单片机复位时对功耗的需求造成。提出采用SMT生产工艺将RN5VD45A、R1111N501A和部分外围元件装配在一块电路板上的方法来替换MAX666，改造后话机使用效果良好，验证了该方法的有效性，解决了单片机死机问题。关键词：单片机；电源；驱动能力；复位；功耗；电流中图分类号：TP368．1文献标识码：B文章编号：1001—3881(2012)7—207—3AT89系列的单片机以其与INTER51系列单片表1MAX666的主要电

3、气特性机的兼容性和内带电可改写的程序存贮器、再加上可加密与低廉的价格而受到单片机开发人员的重视，越来越多的产品采用了这类单片机。HIC998(3)P／T型IC卡电话机即采用AT89系列中的AT89C55WD作为控制器，虽然使用起来非常方便但却易出现批量性死机问题，故障率高。为了查清故障原因，通过硬件替换和软件升级等方法发现死机问题是由电源电路造成，而不是硬件电路元件质量问题和软件程序流程问题。基于此，作者提出采用SMT生产工艺将RN5VD45A、R1111N501A和部分外围元件装配在一块电路板上的方法对电源电路进行改进设计，改造后

4、话机使用效果良好，验证了该方法的有效性。(2)稳压功能1改进前的方案当负载变化或电池电压变化引起输出电压波动HIC998(3)P／T时，由片内电压负反馈环节和误差放大器控制输出晶SENSEvjn型IC卡电话机的电源VoutLB0体管的导通状态，以调节和稳定输出电压。LB1MAX666Vset(3)限流保护功能电路原理如图1所示。GNDSHDN电路以MAX666为核一般在MAX666的1端与2端之间的连接一个电心，MAX666是MAX．阻R。。作为限流保护取样电阻，其算式为：图1MAX666IM公司推出的一款新R。l=vl／Io(1)

5、型微功耗稳压电源控制器。其引脚排列见图1所示，式中：Vo=0．5V为片内参考电压，，=50mA为芯主要电气功能特性如表1所示。片最大输出电流。下面简要介绍一下MAX666的主要功能：改造前的电路如图2所示。其中外围电容E．(1)输出电压可调功能(22000i~f／16V)用来减少电压波动。AT89C55WDMAX666有两种电压输出模式，模式选择主要靠的技术条件要求最低工作电压为4．5V，为了保证单6端设置，当6端接地时，2端为固定+5V输出。片机复位时MAX666能够提供一个稳定的电源电压收稿日期：2011—02—23基金项目：河

6、南省教育厅自然科学基金资助项目(200610464031)作者简介：刘艺柱(1975一)，男，工学学士，高级工程师，主要从事单片机、PLC、电力电子技术等方面的教学及研究工作。E—mail：luoyangpeony@sina．com。·208·机床与液压第4O卷VCC，要求电容电压VDD必须达到4．5V以上才允来控制芯片是否输出，该引脚为低电平有效。为了改许打开MAX666，并且同时输出VCC，以确保单片机造方便，采用SMT生产工艺将这些元件装配在一块可靠复位。电路板上，并通过8个元件管脚引出，恰好同VDDVCCMAX666完全兼容

7、。改造后话机使用效果良好，解决了由于电源原因造成的话机死机现象。3对比实验与分析将改造前后的电路在同一部电话机上做对比试验。3．1实验设备实验设备包括TDS1120数字示波器(具有暂停、锁存功能)、数字万用表、秒表和HIC998(3)P／T型Ic卡电话机、JH900电话机测试仪。3．2实验步骤图2改造前电路原理图(1)通过电话线将话机的TIP和RING端分别接电阻和尺，用来分压，并与MAX666的LBI在测试仪的接线柱上；(低电压检测输入端)脚构成4．5V电压检测电路。(2)将万用表设置为直流毫安档，将它串接在电容E、电阻、集成电路

8、u2与MAX666的SHDN电话线进线端TIP处用来测量线路漏电电流；脚(工作与停止控制端)一起构成延时开关控制电(3)将示波器的一个通道接在VDD处，另一个路，防止在4．5V“门槛”电压处产生电路开关振通道与VCC相连；荡。(4)打