如何有效避免MCU单片机死机问题

玩单片机的都可能遇到过因外部干扰或因软件BUG导致死机，这对于有功率负载的电路是极为不利的。现在MCU都有了WDT看门狗，当计数溢出就强制进行复位。但如果单片机因某种原因（如静电、浪涌等击穿）直接导致损坏，使其输入输出状态无法控制，且无法预料时，可能会造成不良后果甚至人身安全。如电机控制、逆变器等，当异常发生MCU输出端一直输出固定电平（这里假设高电平驱动）会导致线圈进入饱和，产生大电流发热烧毁线圈甚至是起火引发一系列不可预料后果。那如何去有效避免这类问题的发生呢？

电机/逆变驱动，任一MOS持续导通都会导致线圈饱和大电流发热

首先，最大的问题是单片机失效后，IO端口状态无法预料，只能切断负载供电，所以只要能检测到MCU是否正常工作，然后去控制负载供电开关就可以避免上述问题了。顺着这个思路，我们可以让单片机一个IO口一直输出50%占空比PWM信号，用一个电容进行隔离，当正常工作时PWM信号可以通过电容，经过整流滤波驱动MOS管导通，当死机后就没有PWM信号输出了，此时不管IO口是持续的高还是低电平，经过电容后级都没有电压了，此时MOS管截止负载供电被关断，这样就有效保护了负载。

最后结合上图重新梳理一遍保护过程。当单片机正常运行时IO1持续输出PWM信号，整流滤波后推动后级MOS管导通，提供负载供电；当单片机死机或失效后，就没有PWM信号输出，无论输出是持续的高或低电平，都没有整流电压推动后级MOS开关管，此时MOS管 截止，负载断电！

本电路重点运用了电容的隔直流特性，既能让连续变化的PWM耦合通过，又可以阻止直流电压通过，从而有效检测MCU是否异常，同时控制负载供电开关。

希望可以抛砖引玉，欢迎大家举一反三，提供宝贵建议共同学习。

审核编辑：汤梓红