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发布时间：2022-01-20 阅读量：1781 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网整理
意外断电对基于PC平台的信息发布系统容易造成损害，本文给出了一种断电保护电路设计方法。本设计采用STC15F00单片机为主控制器，断电时通过检测电源和PC状态，切换PC供电电源实现对系统的保护，对其原理设计进行了详细描述。该电路成本低，体积小，适合内嵌到系统中，大大提高了信息发布系统的稳定性。
系统功能框图
随着信息化、智能化和网络化的发展，信息发布系统在银行、医院、交通、商场、宾馆、酒店等各种公共场所得到了广泛应用。基于PC平台的信息发布系统，可以支持多种音视频格式文件，具有处理速度快、硬盘海量存储、集成度高、功能接口丰富、方便扩展等特点。然而，公共场所的电源存在不稳定因素，意外断电会造成系统当前数据丢失，甚至会损坏硬盘，导致系统崩溃，而信息发布系统的安装位置往往比较分散，如果系统损坏，需要有大量的人力进行维护。因此，需要找到一种适合系统应用的断电保护方法，使系统在断电时可以完成正常处理，提高系统运行的稳定性。传统的UPS电源，其价格较贵、体积较大，无法内嵌到信息发布系统中。利用非易失性NVRAM芯片的快速读写特性，在掉电延迟时间将数据和状态信息快速写到NVRAM中，再上电时通过读取NVRAM来恢复数据，这种方法无法避免断电对硬盘的损坏，掉电延迟时间很难灵活控制。
需要改变PC的译码电路和存储器RAM电路的供电，实现难度较大。本文给出的断电保护电路，只需改变PC供电方式就可实现，断电时将PC供电切换到备用电池，控制PC关机后再切断电源，起到节能和保护作用，实现起来简单灵活。
1 系统设计基于PC平台的信息发布系统在硬件设计上主要包括交直流转换电源、嵌入式PC、显示驱动和LCD屏等几个部分。交直流转换电源将220 V市电转换为12 V直流输出，为PC供电。PC输出的VGA格式图像经显示驱动模块转换为LVDS接口信号，送到LCD屏进行图像显示。为避免断电对信息发布系统的损害，设计了断电保护模块，改进后的系统功能框图如图所示。
2 断电保护模块设计断电保护模块输入为直流12 V(12VIN)电压，输出为可控的12 V(12VOUT)电压。它主要由断电检测模块、锂电池模块、电源切换控制模块和主控制器MCU 四个部分组成，功能框图如图2所示。由于锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命长等优点，选择锂电池为断电保护备用电源。系统正常供电时，12VOUT=12VIN；系统断电时，断电检测模块产生检测信号DET1和DET2，主控制器MCU及时将电源切换到锂电池模块输出，即12VOUT=VBAT，然后发出关机命令ON/OFF。PC完成当前处理后关机，主控制器MCU会检测到DETECT状态跳变，进而切断负载，保护电池输出。
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在任何数字电子系统中，时钟信号都扮演着“心脏起搏器”的角色。
RTC晶振与普通32.768kHz晶振的PCB设计要点基本一致，其核心均在于通过优化布线以降低杂散电容、确保频率精度，并依托合理的布局规划最大限度屏蔽来自板上其他信号源的电磁干扰。
按晶振的功能和实现技术的不同，分为温度补偿晶振（TCXO）、压控晶振（VCXO）、恒温晶振（OCXO）。
为了在性能与功耗之间取得最佳平衡，需要根据具体应用场景，对基准时钟进行相应的分频、倍频或转换处理，从而为各模块提供适宜的时钟信号。此时，分频技术就成为连接晶振基准频率与系统需求的关键，通过数字电路将晶振原始频率按固定比例降低，输出符合要求的低频时钟信号。
RTC芯片是一种专门用于精准计时、掉电续时的专用集成电路，其核心功能是提供精准、稳定的时间信息（包括秒、分、时、日、月、周、年），并能在主电源断电后依靠备用电池继续保持计时，从而确保时间持续不间断。
