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CN104077547A - 一种电子设备的数据掉电保护电路 - Google Patents

一种电子设备的数据掉电保护电路 Download PDF

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CN104077547A
CN104077547A CN201410286839.6A CN201410286839A CN104077547A CN 104077547 A CN104077547 A CN 104077547A CN 201410286839 A CN201410286839 A CN 201410286839A CN 104077547 A CN104077547 A CN 104077547A
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CN
China
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data
power
battery
chip microcomputer
circuit
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Application number
CN201410286839.6A
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Inventor
王银
朱勇军
解永亮
何岳培
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CETC 30 Research Institute
Original Assignee
CETC 30 Research Institute
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    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/70—Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer
    • G06F21/81—Protecting specific internal or peripheral components, in which the protection of a component leads to protection of the entire computer by operating on the power supply, e.g. enabling or disabling power-on, sleep or resume operations
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Abstract

本发明提供一种电子设备的数据掉电保护电路，该电路包括单片机、flash存储器、电源控制模块、充电电池、设备电源和可更换电池，所述的单片机与flash存储器连接，控制其读写及擦除操作，该单片机还与电源控制模块连接，实现对电源控制模块的控制；所述的充电电池、设备电源和可更换电池均与电源控制模块连接，该电源控制模块分别与单片机、flash存储器连接供电，当设备工作时采用设备电源供电，设备关机时采用可更换电池为主用电池供电，可更换电池不可用时采用充电电池供电。本发明采用双电池保护机制和严格的电池监视机制，不仅能延长充电电池寿命，而且还能在电池电压低时自动销毁数据，另外还增加了许多实用功能。

Description

一种电子设备的数据掉电保护电路
技术领域
本发明涉及数据保护领域，尤其是涉及一种电子设备的数据掉电保护电路。 
背景技术
目前，数据掉电保护主要由两种方式，一种方式是采用电池供电SRAM的方式，该方式数据销毁速度快，存在的缺点是安全存储区容量小（一般不超过1兆字节）、耗电量大，易导致电池电量消耗尽后发生漏液等故障；另一种方式是采用内部电池供电低功耗单片机和FLASH的方式，该方式容量大，耗电量小，但通用的方案中存在电池电量低后无法销毁数据的严重安全隐患。
另外，以往通用数据掉电保护模块中均采用一块置于设备内部的电池，电池在反复使用后，易发生故障，发生故障后不易更换，需要返厂维修，增加了售后成本。 
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种电子设备的数据掉电保护电路，以减少电池故障，同时消除单电池导致的数据不能销毁的安全隐患，另外，还增加了一些功能以解决传统保护方式功能单一的问题。
本发明的发明目的通过以下技术方案来实现：
一种电子设备的数据掉电保护电路，其特征在于，该电路包括单片机、flash存储器、电源控制模块、充电电池、设备电源和可更换电池，所述的单片机与flash存储器连接，控制其读写及擦除操作，该单片机还与电源控制模块连接，实现对电源控制模块的控制；所述的充电电池、设备电源和可更换电池均与电源控制模块连接，该电源控制模块分别与单片机、flash存储器连接供电，当设备工作时采用设备电源供电，设备关机时采用可更换电池为主用电池供电，可更换电池不可用时采用充电电池供电。
优选的，该电路还包括充电电池电压监视模块和数据销毁触发模块，电压监视模块实时对充电电池电量进行监视，当电压低时，发送信号给数据销毁触发模块，数据销毁触发模块生成销毁信号并发送给单片机，单片机控制flash存储器销毁数据。
优选的，该电路还包括数据销毁触发开关，该数据销毁触发开关与数据销毁触发模块连接。
优选的，该电路还包括可更换电池电压监视模块和IO接口，当可更换电池电压低时，电压监视模块通过IO接口发出电池电压低的提示信号。
优选的，该电路还包括报警设备，该报警设备与IO接口连接，用于发出报警。
优选的，所述的可更换电池可在设备外部进行更换。
优选的，该电路还包括充电电路，该充电电路与充电电池连接。
优选的，该电路还包括RTC实时时钟，该RTC实时时钟与单片机连接，电源控制模块给RTC实时时钟常开供电。
优选的，该电路还包括数据读写命令销毁读日志接口，通过该接口读取单片机内部记录。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明采用低功耗单片机和FLASH方案，存储区容量可达32兆字节，支持进行多次擦除，确保数据不能被恢复，且整个电路在正常情况下不消耗电量，漏电流小于2.5uA，解决了耗电量大的技术难题；
2、本发明采用双电池保护机制，主用电池为可通过外部更换的电池，电池电量不足或故障时可由用户直接更换；内部电池因不消耗电量，极大的提高了电池寿命和可靠性，以上措施的实现，可明显减小设备因电池问题导致的返厂维修情况；
3、本发明对双电池进行电压监视，当主用电池电压低时报警提示更换电池，当备用电源电压低时自动销毁数据，提高了设备安全性；
4、本发明设置有数据读写命令销毁读日志接口，可随时读取设备开机、关机、开壳、数据销毁等底层操作及时间记录，实现设备关键操作可追溯；
5、本发明设置有数据销毁触发开关，可支持开壳销毁数据，手动按键销毁数据，命令销毁数据；
6、本发明设有RTC实时时钟，可对外提供实时时钟。
 
附图说明
图1为本发明的电路结构示意图。
 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例  
参见如图1所示，本发明一种电子设备的数据掉电保护电路，该电路包括单片机1、flash存储器2、电源控制模块3、充电电池4、设备电源14和可更换电池9。单片机1与flash存储器2连接，控制其读写及擦除操作，该单片机1还与电源控制模块3连接，实现对电源控制模块3的控制。充电电池4、设备电源14和可更换电池9均与电源控制模块3连接，该电源控制模块3分别与单片机1、flash存储器2连接供电，当设备工作时采用设备电源14给前述元件供电，设备关机时采用可更换电池9为主用电池给前述元件供电，可更换电池9不可用时采用充电电池4给前述元件供电。由于采用双电池保护机制，主用电池为可通过外部更换的电池，电池电量不足或故障时可由用户直接更换；内部电池因不消耗电量，极大的提高了电池寿命和可靠性，以上措施的实现，可明显减小设备因电池问题导致的返厂维修情况。
为了在备用电源电压低时能自动销毁数据，提高设备安全性，该电路还包括充电电池电压监视模块5和数据销毁触发模块6，电压监视模块5实时对充电电池4电量进行监视，当电压低时，发送信号给数据销毁触发模块6，数据销毁触发模块6生成销毁信号并发送给单片机1，单片机1控制flash存储器2销毁数据。
此外，本发明电路还可以设置数据销毁触发开关8，该数据销毁触发开关8与数据销毁触发模块6连接，从而使得发明电路具有可支持开壳销毁数据，手动按键销毁数据，命令销毁数据的功能。
为了方便当主用电池电压低时报警提示更换电池，本发明电路还设置可更换电池电压监视模块10和IO接口11（即电压低指示接口），当可更换电池9电压低时，电压监视模块10通过IO接口11发出电池电压低的提示信号。为了集成化和小型化，本发明电路还可以集成设置报警设备，该报警设备与IO接口11连接，用于发出报警。而且可更换电池可在设备外部进行更换。
本发明电路还可集成设置充电电路7，该充电电路7与充电电池4连接，方便进行充电。
本发明电路还可设置数据读写命令销毁读日志接口13，通过该接口可读取单片机1内部记录，包括设备开机、关机、开壳、数据销毁等底层操作。
本发明还可设置RTC实时时钟12，该RTC实时时钟12与单片机1连接，电源控制模块3给RTC实时时钟12常开供电，这样通过数据读写命令销毁读日志接口13读取底层操作时，还可以知道这些底层操作的时间记录。
下面详细描述下本发明的信号关系及处理方法：
本发明电路的输入输出的接口有数据销毁触发信号接口、SPI接口及报警指示接口。其中，数据销毁触发信号接口主要接收由数据销毁触发开关发出输入信号，含手动销毁、开机箱自动销毁等销毁命令输入；SPI接口（即数据读写命令销毁读日志接口）为对外提供服务接口，支持主机端进行受保护数据的读写、命令销毁及底层日志的读取接口。
本发明电路的处理核心为低功耗单片机，运行自主嵌入式软件，实现对FLASH的读写及擦除操作、实时时钟操作、销毁操作、设备操作日志记录、电源控制等功能。
电源部分电路由电源控制模块、充电电池及充电电路、可更换电池、电压监视模块组成。设备工作时采用设备电源；设备关机时可更换电池为主用电池，该主用电池可在设备外部进行更换，且配备电压监视模块，在可更换电池电压低时，通过IO接口提示可更换电池电压低；充电电池为备用电池，防止设备关机情况下、可更换电池在电量用尽或被人为拔出后数据无法销毁，该充电电池配备电压监视模块，在电池电压低时自动触发销毁数据，充电电池通过充电电路进行充电。电源控制模块通过电压比较器和分离器件构建，实现电池的选择和自动切换，电源控制模块通过数据销毁触发模块及单片机给出的信号启动导通或断开。RTC实时时钟的电源为常开状态。
数据销毁触发模块通过分立器件搭建，实现各级销毁信号的处理及电源导通与切断的控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种电子设备的数据掉电保护电路，其特征在于，该电路包括单片机、flash存储器、电源控制模块、充电电池、设备电源和可更换电池，所述的单片机与flash存储器连接，控制其读写及擦除操作，该单片机还与电源控制模块连接，实现对电源控制模块的控制；所述的充电电池、设备电源和可更换电池均与电源控制模块连接，该电源控制模块分别与单片机、flash存储器连接供电，当设备工作时采用设备电源供电，设备关机时采用可更换电池为主用电池供电，可更换电池不可用时采用充电电池供电。
2.根据权利要求1所述的一种电子设备的数据掉电保护电路，其特征在于，该电路还包括充电电池电压监视模块和数据销毁触发模块，电压监视模块实时对充电电池电量进行监视，当电压低时，发送信号给数据销毁触发模块，数据销毁触发模块生成销毁信号并发送给单片机，单片机控制flash存储器销毁数据。
3.根据权利要求2所述的一种电子设备的数据掉电保护电路，其特征在于，该电路还包括数据销毁触发开关，该数据销毁触发开关与数据销毁触发模块连接。
4.根据权利要求1所述的一种电子设备的数据掉电保护电路，其特征在于，该电路还包括可更换电池电压监视模块和IO接口，当可更换电池电压低时，电压监视模块通过IO接口发出电池电压低的提示信号。
5.根据权利要求4所述的一种电子设备的数据掉电保护电路，其特征在于，该电路还包括报警设备，该报警设备与IO接口连接，用于发出报警。
6.根据权利要求1所述的一种电子设备的数据掉电保护电路，其特征在于，所述的可更换电池可在设备外部进行更换。
7.根据权利要求1所述的一种电子设备的数据掉电保护电路，其特征在于，该电路还包括充电电路，该充电电路与充电电池连接。
8.根据权利要求1所述的一种电子设备的数据掉电保护电路，其特征在于，该电路还包括RTC实时时钟，该RTC实时时钟与单片机连接，电源控制模块给RTC实时时钟常开供电。
9.根据权利要求1所述的一种电子设备的数据掉电保护电路，其特征在于，该电路还包括数据读写命令销毁读日志接口，通过该接口读取单片机内部记录。
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