一种CAN总线控制的外加电动尾门的制作方法

本实用新型涉及一种CAN总线控制的外加电动尾门。

背景技术：

汽车电动尾门，其实也就是电动后备箱。指后备箱采用电动或者是遥控方式开启或关闭。若要开启后备箱，只需按一下车里的按钮或者是遥控钥匙，后备箱就会自己打开，如果要关闭后备箱，就按一下后备箱里的关闭按钮或者车内的关闭按钮后，或者是遥控钥匙备箱就会自己关闭。汽车电动尾门有许多的好处，比如可以让身材不那么高大的车主也能轻松关闭后备箱，尤其是开SUV的女车主；当你手上拿满东西，没有空余的手去打开后备箱的时候，电动尾门就可以轻松帮助你，等等。汽车电动尾门成为许多车主想要的一项功能，但一般只有在一些高端车型上才会有这种配置，所以车主都是外加电动尾门。

技术实现要素：

本实用新型针对目前汽车的电动尾门存在的问题，提出一种控制精准、信号稳定、便于修改、测试和移植的CAN总线控制的外加电动尾门。

本实用新型所述的一种CAN总线控制的外加电动尾门，其特征在于：包括用于接收并处理CAN总线信号的中央控制器、用于提供稳定隔离电压的双通道数字隔离器、用于监控并反馈上位机信号的信号接收器以及用于提供驱动力的电机，所述中央控制器包括CAN信号收发器、数据处理器、用于接收遥控钥匙信号的无线信号接收器以及用于控制电机正反转的驱动器，所述CAN信号收发器的信号输入引脚与所述双通道数字隔离器的信号输出端电连，所述双通道数字隔离器的信号输入端与汽车的CAN总线电连；所述CAN信号收发器的信号输出引脚通过外围电路相应引线与所述数据处理器的第一信号引脚电连，所述无线信号接收器与遥控钥匙的无线信号发送器无线连接；所述数据处理器的信号输出端与所述驱动器的信号输入端电连，所述驱动器的信号输入端与所述的电机的控制端电连；所述数据处理器的第二信号引脚与所述信号接收器的第一串口引脚双向信号连接，所述信号接收器的第二串口引脚与所述上位机的信号引脚双向信号连接；所述电机安装在汽车的后部，并且电机的驱动端与汽车尾门铰接。

所述中央控制器为LPC11c24芯片。

所述信号接收器为能将中央控制器的逻辑信号电平转成RS232的电平的MAX3232芯片，其中MAX3232供电电压5v或3.3V，耗电0.3mA。

所述双通道数字隔离器为ADuM5242隔离器，其中ADuM5242隔离器提供两个独立的隔离通道，支持多种通道配置，输入工作电压为5V，所述ADuM5242隔离器的信号输入端为8口的Header接口，所述ADuM5242隔离器通过8口的Header接口与CAN总线相连，所述ADuM5242隔离器分别通过CANH引脚和CANL引脚与所述数据处理器的信号输入引脚相连。

所述CAN信号收发器的信号输出引脚通过外围电路相应引线与所述数据处理器的第一信号引脚电连，其中所述外围电路包括晶振电路和复位电路，晶振电路的晶体振荡器通过相应引脚接在数据处理器内部的振荡电路上；所述复位电路的CAT811S复位芯片通过相应引脚和数据处理器电连。

所述晶振电路包括晶振振荡器、第一电容以及第二电容，其中所述第一电容以及第二电容通过相应的导线并联，第一电容的第一端以及第二电容的第一端接地，第一电容的第二端以及第二电容的第二端分别作为XTAL1引脚和XTAL2引脚与数据处理器的振荡电路相应引脚电连；所述晶振振荡器的通过导线分别连接在第一电容的第二端以及第二电容的第二端。

所述复位电路包括CAT811S复位芯片、第一电阻、第二电阻以及第三电阻，所述CAT811S复位芯片设有4个引脚，分别为用于接地的GND引脚、用于与第二电阻电连的nREST引脚、用于与第一电阻电连的nMR引脚以及VCC引脚，所述nREST引脚分成两路，一路作为CAT811S复位芯片的nRST引脚，另一路与第二电阻串联后接地；所述第一电阻、第三电阻并联后与所述nMR引脚、VCC引脚电连，并且所述第一电阻、第三电阻并联后的连接处分别设有相应外接引线，其中与nMR引脚相连的引线作为J nRST引线，与VCC引脚相连的引线作为输入3.3V电压的输入端。

本实用新型的有益效果是：通过接受隔离过的CAN总线的信息，经过分析和判断以后，控制电机的正转和反转，从而实现汽车后备箱的开启和关闭，另外也可以通过串行通信与上位机相连，进行调试和检测，整个控制过程清晰、控制精准、信号稳定、便于修改、测试和移植。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型的晶振电路。

图3是本实用新型的复位电路。

图4是本实用新型的串行通信电路。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型

参照附图：

实施例1本实用新型所述的一种CAN总线控制的外加电动尾门，包括用于接收并处理CAN总线信号的中央控制器1、用于提供稳定隔离电压的双通道数字隔离器2、用于监控并反馈上位机5信号的信号接收器3以及用于提供驱动力的电机4，所述中央控制器包括CAN信号收发器、数据处理器、用于接收遥控钥匙信号的无线信号接收器以及用于控制电机正反转的驱动器，所述CAN信号收发器的信号输入引脚与所述双通道数字隔离器的信号输出端电连，所述双通道数字隔离器的信号输入端与汽车的CAN总线6电连；所述CAN信号收发器的信号输出引脚通过外围电路相应引线与所述数据处理器的第一信号引脚电连，所述无线信号接收器与遥控钥匙的无线信号发送器无线连接；所述数据处理器的信号输出端与所述驱动器的信号输入端电连，所述驱动器的信号输入端与所述的电机的控制端电连；所述数据处理器的第二信号引脚与所述信号接收器的第一串口引脚双向信号连接，所述信号接收器的第二串口引脚与所述上位机的信号引脚双向信号连接；所述电机安装在汽车的后部，并且电机的驱动端与汽车尾门铰接。

所述中央控制器为LPC11c24芯片，为了减少PCB板的尺寸，使CAN控制器和CAN收发器能集成到一个芯片上，本设计选择的主芯片是NXP公司的LPC11c24芯片，该芯片是内嵌易用型片上CANopen驱动，集成高速CAN物理层收发器的微控制器。作为一种独特的系统级封装解决方案，LPC11c24集成了TJF1051CAN收发器，在低成本LQFP48封装中实现了完整的CAN功能。。

所述双通道数字隔离器为ADuM5242隔离器，其中ADuM5242隔离器提供两个独立的隔离通道，支持多种通道配置，输入工作电压为5V，所述ADuM5242隔离器的信号输入端为8口的Header接口，所述ADuM5242隔离器通过8口的Header接口与CAN总线相连，所述ADuM5242隔离器分别通过CANH引脚和CANL引脚与所述数据处理器的信号输入引脚相连；在实际电路中，只要电路输入端有浪涌脉冲发生的可能，或者输入端的电源不稳定(如汽车电瓶等)，电路中还是会存在高频瞬态干扰，这将会对电路造成很大损坏。一般在切换大功率感性负载，如电机、变压器、继电器等过程等，都会产生幅度很高的瞬态干扰，如果不加以适当防护就会损坏CAN-bus或RS-485等通信接口，甚至损坏后级电路。对于这种瞬态干扰可以采用隔离的方法加以防护。其次，远程数据通讯通常存在很大的地电位差(Vpp)，该电位差到了发送器的输出上就变成了共模噪声。如果这种噪声过大，就有可能超过接收器的输入共模噪声容限，从而对器件造成损坏。所以针对以上可能出现的干扰问题。

ADuM5242集成isoPower隔离电源的双通道数字隔离器。芯片级DC/DC转换器基于ADI公司的iCoupler技术，5V电压时可提供最高50mW稳压隔离功率，因而在低功耗隔离设计中，无需另外使用隔离式DC/DC转换器。利用ADI公司的iCoupler芯片级变压器技术，能够隔离逻辑信号和DC/DC转换器。因此，可提供小尺寸、完全隔离的解决方案；ADuM5242隔离器提供两个独立的隔离通道，支持多种通道配置，输入工作电压为5V。本文使用了ADUM5242对CAN总线进行隔离。CAN总线上的实时信息通过8口的Header接口传入，经过隔离芯片ADUM5242后，由CANH引脚和CANL引脚与主芯片LPC11c24相连。两个二极管1N6268A是起保护电路作用。

所述CAN信号收发器的信号输出引脚通过外围电路相应引线与所述数据处理器的第一信号引脚电连，其中所述外围电路包括晶振电路和复位电路，晶振电路的晶体振荡器通过相应引脚接在数据处理器内部的振荡电路上；所述复位电路的CAT811S复位芯片通过相应引脚和数据处理器电连。

所述晶振电路包括晶振振荡器Y1、第一电容C1以及第二电容C2，其中所述第一电容C1以及第二电容C2通过相应的导线并联，第一电容C1的第一端以及第二电容C2的第一端接地，第一电容C1的第二端以及第二电容C2的第二端分别作为XTAL1引脚和XTAL2引脚与数据处理器的振荡电路相应引脚电连；所述晶振振荡器Y1的通过导线分别连接在第一电容C1的第二端以及第二电容C2的第二端，所述第一电容C1以及第二电容C2均为22pF，晶振振荡器Y1的振荡频率为12MHz；两个电容是起振电容。晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号，如图2所示。

所述复位电路包括CAT811S复位芯片、第一电阻R3、第二电阻R4以及电容C4，所述CAT811S复位芯片设有4个引脚(分别为标记为1、2、3、4)，分别为用于接地的GND引脚、用于与第二电阻R4电连的nREST引脚、用于与第一电阻电连的nMR引脚以及VCC引脚，所述nREST引脚分成两路，一路作为CAT811S复位芯片的nRST引脚，另一路与第二电阻R4串联后接地；所述第一电阻R3、电容C4并联后与所述nMR引脚、VCC引脚电连，并且所述第一电阻R3、第三电阻C4并联后的连接处分别设有相应外接引线，其中与nMR引脚相连的引线作为J nRST引线，与VCC引脚相连的引线作为输入3.3V电压的输入端；所述第一电阻R3的阻值为10K，第一电阻R3的阻值为100K，第三电阻C4为0.01μF；如图3所示，芯片尺寸小，占用空间小，电路结构简单，外接了两个电阻和一个电容，由3.3V的电压进行供电，通过nRST引脚和数据处理器进行连接。复位电路的作用是在上电或复位过程中，控制中央控制器的复位状态：这段时间内让中央控制器保持复位状态，而不是一上电或刚复位完毕就工作，防止中央控制器发出错误的指令或执行错误操作，也可以提高电磁兼容性能，而且单片机复位电路设计的好坏,直接影响到整个系统工作的可靠性。

所述信号接收器为能将中央控制器的逻辑信号电平转成RS232的电平的MAX3232芯片，其中MAX3232供电电压5v或3.3V，耗电0.3mA；如图4所示，芯片由3.3V电压进行供电，通过串行通信电路中的TXD引脚和RXD引脚和数据处理器上的TXD引脚和RXD引脚相连，进行与中央控制器的通信。串行通信电路中的T1out引脚和R1in引脚与上位机相连，进行通信，所述信号接收器在电路设计完以及程序编辑完以后，需要不断的在电脑上进行调试和测试，以达到最终的目的，串口通信电路就是连接上位机和芯片，MAX3232是MAXIM公司生产的一款232通讯的芯片，它可以将单片机的逻辑信号的电平转成RS232的电平，采用专有的低压差发送器输出级，利用双电荷泵在3.0V至5.5V电源供电时能够实现真正的RS-232性能，MAX3232供电电压5v或3.3V，耗电0.3mA。在关断模式下，接收器保持有效状态，对外部设备进行监测，仅消耗1uA电源电流，MAX3232在最差工作条件下能够保证120kbps的数据速率。通常情况下，能够工作于235kbps数据速率。

所述串行通信电路包括MAX3232串行行通信芯片、第一电容C6、第二电容C7、第三电容C8、第四电容C9、第五电容C10、第一电阻R11、第二电阻R12、第一发光二极管D4以及第二发光二极管D5，所述MAX3232串行通信芯片设有16个引脚(分别为标记为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16)，分别引脚1和引脚3分别为用于连接第三电容C8正负极的C1+引脚和C1-引脚，引脚4和引脚5分别为用于连接第四电容C9正负极的C2+引脚和C2-引脚，引脚2和引脚6分别问用于为电容供电的正极V+引脚和引脚V-负极，两引脚分别通过连接第二电容C7和第五电容C10接地，引脚7、引脚8、引脚9和引脚10为芯片的第二组通信通道T2out、R2in、R2out、T2in，此处不进行应用，引脚11、引脚12、引脚13和引脚14为芯片的第一组通信通道T1in、R1out、R1in、T1out，其中T1in引脚、R1out引脚与用于提供稳定隔离电压的双通道数字隔离器2进行连接，R1in引脚分成两路，一路与上位机进行连接，另一路通过第一电阻R10和第一发光二极管D4接地，T1out引脚分成两路，一路与上位机进行连接，另一路通过第二电阻R11和第二发光二极管D5接地，引脚15和引脚16分别为用于连接第一电容C6正负极的VCC引脚和GND引脚，另外VCC引脚连接3.3V电源，GND引脚接地；所述第一电容C6电容为0.1uF、第二电容C7电容为0.1uF、第三电容C8电容为0.1uF、第四电容C9电容为0.1uF、第五电容C10电容为0.1uF、第一电阻R11阻值为1.5K、第二电阻R12阻值为1.5K，如图4所示。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也包括本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。