一种实现系统功能安全的保护电路及制氧机的制作方法

本技术属于安全保护电路领域，具体涉及一种实现系统功能安全的保护电路及制氧机。

背景技术：

1、现有的制氧机，未考虑到单片机失效对系统的保护，可能造成一些意外的功能安全隐患。

2、在现有的技术中，针对制氧机中单片机损坏的问题，通常采用以下几种方法：

3、1、冗余设计：为了应对单片机可能的损坏，可以采用冗余设计，即配备备用单片机。当主单片机发生故障时，备用单片机可以接替主单片机的工作，确保制氧机的正常运行。这类方案因为要额外设置一个单片机，增加了很大的生产成本。

4、2、故障检测与报警：通过在单片机中设置故障检测程序，可以实时监测单片机的运行状态。一旦发现单片机出现故障，可以立即触发报警装置，通知技术人员及时进行维修或更换。针对单片机设置故障检测程序，往往只能应对某一类或几类故障，无法确保所有可能出现的问题，如果要穷尽故障，也会造成极大的成本投入。

5、3、热备份：这是一种提高系统可靠性的技术，即当主用设备故障时，热备份设备可以接替主用设备的工作。对于单片机，也可以采用热备份技术，当一个单片机损坏时，可以切换到另一个单片机，保证制氧机的持续运行。此方案与第1种方案类似，使用热备份提高了制氧机使用的安全性，减少了切换设备的时间，但同时也增加了运行成本。

6、4、温度控制：制氧机工作过程中会产生大量热量，过高的温度可能导致单片机损坏。因此，应采取有效的散热措施，如安装散热器或风扇等，将制氧机的温度控制在合理范围内。此方案只能适用于制氧机过热的问题，功能单一。

7、5、电源管理：为防止电源波动对单片机造成影响，应选择稳定的电源，并在电路中加入滤波器等元件，确保制氧机供电的稳定性。此方案也只能适用于与电源波动有关的故障，功能单一。

8、6、增加一片单片机的方式来额外控制压缩机的驱动电路：在主单片机故障的时候，主控与新增的单片机(副控)通信，切断压缩机工作。此方案增加了一路单片机，会产生额外的烧录过程，使产品生产的过程增加额外的环节，从而增加了工时，以及额外的制作成本。

9、因此，设计一种具有能够检测所有单片机故障，且成本很低的保护电路，以及包含该保护电路的制氧机是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术无法监测所有单片机故障，生产成本高的缺陷。

2、为了实现上述目的，本实用新型提出了一种实现系统功能安全的保护电路，包括：

3、1个分别与mcu(单片机)和uln2003芯片相连接的与门；

4、1个mr控制电路，与1个看门狗模块相连接；

5、所述看门狗模块与所述mcu和所述与门相连接。

6、作为上述保护电路的一种改进，所述mcu定时向所述看门狗模块发送喂狗信号。

7、作为上述保护电路的一种改进，当所述喂狗信号超时时，所述看门狗模块输出到所述与门的reset_le信号为低电平。

8、作为上述保护电路的一种改进，当所述看门狗模块输出到所述mr控制电路的reset_le信号为低电平时，所述mr控制电路也产生低电平信号，同时控制所述看门狗模块一直输出低电平的reset_le信号。

9、作为上述保护电路的一种改进，所述与门接收所述mcu的mcu_j信号和低电平的reset_le信号时，将两个信号做与操作，产生低电平的j信号输出到uln2003芯片。

10、本申请还提供一种制氧机，包括上述的保护电路。

11、与现有技术相比，本实用新型的优势在于：

12、本申请提供的技术方案，通过新增看门狗模块以及相关的mr控制电路，实现单片机发生任何损坏的情况下，都可以安全的断开压缩机，大大提高了制氧机使用的安全性，且生产成本低。

技术特征：

1.一种实现系统功能安全的保护电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的实现系统功能安全的保护电路，其特征在于，所述mcu定时向所述看门狗模块发送喂狗信号。

3.根据权利要求2所述的实现系统功能安全的保护电路，其特征在于，当所述喂狗信号超时时，所述看门狗模块输出到所述与门的reset_le信号为低电平。

4.根据权利要求1所述的实现系统功能安全的保护电路，其特征在于，当所述看门狗模块输出到所述mr控制电路的reset_le信号为低电平时，所述mr控制电路也产生低电平信号，同时控制所述看门狗模块一直输出低电平的reset_le信号。

5.根据权利要求1所述的实现系统功能安全的保护电路，其特征在于，所述与门接收所述mcu的mcu_j信号和低电平的reset_le信号时，将两个信号做与操作，产生低电平的j信号输出到uln2003芯片。

6.一种制氧机，其特征在于，包括如权利要求1-5任一所述的保护电路。

技术总结本技术提供了一种实现系统功能安全的保护电路及制氧机，保护电路包括：1个分别与MCU和ULN2003芯片相连接的与门；1个MR控制电路，与1个看门狗模块相连接；所述看门狗模块与所述MCU和所述与门相连接。本技术的优势在于：本申请提供的技术方案，通过新增看门狗模块以及相关的MR控制电路，实现单片机发生任何损坏的情况下，都可以安全的断开压缩机，大大提高了制氧机使用的安全性，且生产成本低。技术研发人员：李坡,李宗辉受保护的技术使用者：北京谊安健康科技有限公司技术研发日：20231212技术公布日：2024/7/23