一种氢气监测模块控制器的制作方法

本实用新型涉及信号转换，尤其涉及一种车载的氢气监测模块控制器。

背景技术：

PWM通讯：脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。CAN通讯：控制器局域总线(Controller Area Network)是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号。目前，车载通讯的通讯方式主要是CAN通讯，氢燃料电池车的车载氢气传感器是新兴产品，氢气传感器的通讯方式为PWM通讯，没法在车上直接使用，需要系统端做信号处理。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种氢气监测模块控制器，其使得氢气传感器能够直接在车载系统中使用，精简了电路，节省了成本。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种氢气监测模块控制器，包括用于输入PWM信号的输入端口、将PWM信号转换成数字信号的A/D转换单元、单片机、用于接收数字信号并输出CAN信号的CAN通讯单元以及用于滤波和静电防护的中间电路，所述输入端口、A/D转换单元、单片机、CAN通讯单元和中间电路依次连接。

作为优选的，所述A/D转换单元包括比较器，所述比较器的反向输入端和输入端口连接，所述比较器的正向输入端和输出端之间连接有第五电阻，所述比较器的正向输入端和接地之间连接有第四电阻，所述比较器的正向输入端和第四电阻的接点处连接有参考电压，所述比较器的正向输入端和第四电阻的接点与参考电压之间连接有第三电阻，所述比较器的输出端连接有上拉电压,所述比较器的输出端和上拉电压之间连接有第六电阻。

作为优选的，所述CAN通讯单元包括CAN芯片，CAN芯片具有高电平引脚和低电平引脚。

作为优选的，所述中间电路包括高电平中间电路和低电平中间电路，所述高电平中间电路和低电平中间电路分别连接CAN芯片的高电平引脚和低电平引脚，所述高电平中间电路和低电平中间电路之间分别连接有开关和双向ESD保护二极管，所述高电平中间电路和低电平中间电路之间设置有扼流圈(L4)。

作为优选的，所述CAN芯片的型号是ISO1050DUBR。

作为优选的，所述开关的型号为DHN-02-T-V-T/R。

作为优选的，所述输入端口和比较器的反向输入端之间连接有滤波电路，所述滤波电路包括第二电阻和第一电容，所述第二电阻连接在输入端口和比较器的反向输入端之间，所述第一电容连接在第二电阻和比较器的反向输入端的接点与接地之间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型其实现了PWM通讯直接向车载CAN通讯的转换，使得氢气传感器能够直接在车载系统中使用，精简了电路，节省了成本。

2、本实用新型通过A/D转换单元将PWM信号转换成数字信号，并且具有较高且稳定的的输出电平，使信号易于传输与识别。

3、本实用新型将PWM信号经单片机和CAN通讯单元转换后输出CAN信号，使得传输速率可调，且CAN信号传输时相较于PWM信号更为稳定。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的电路原理示意图；

图2为本实用新型的电路示意图一；

图3为本实用新型的电路示意图二。

其中，1-输入端口，2-滤波电路，3-A/D转换单元，4-单片机，5-CAN通讯单元，6-中间电路，7-主芯片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

参照图1～图3所示，本实施例中公开了一种氢气监测模块控制器，包括：

输入端口1：输入端口1输入由氢气传感器产生的PWM信号PWM Input fromDetector。

A/D转换单元3：A/D转换单元3包括比较器U1，比较器U1的反向输入端和输入端口1连接，比较器U1的正向输入端和输出端之间连接有第五电阻R5，比较器U1的正向输入端和接地之间连接有第四电阻R4，比较器U1的正向输入端和第四电阻R4的接点处连接有参考电压V2，比较器U1的正向输入端和第四电阻R4的接点与参考电压V2之间连接有第三电阻R3，比较器U1的输出端连接有上拉电压VDD,比较器U1的输出端和上拉电压VDD之间连接有第六电阻R6。比较器U1连接有供其工作的驱动电源V3，比较器U1和驱动电源V3的接点与接地之间连接有用于滤波的第二电容C2，第二电容C2提高比较器U1的稳定性。比较器U1根据提供的参考电压V2将模拟信号PWM Input fromDetector转换成数字信号Shaped Output。上拉电压VDD和第六电阻R6提高比较器U1输出信号的电压水平，使其更易于传输与识别。

滤波电路2：滤波电路2包括第二电阻R2和第一电容C1，第二电阻R2连接在输入端口1和比较器U1的反向输入端之间，第一电容C1连接在第二电阻R2和比较器U1的反向输入端的接点与接地之间。第二电阻R2和输入端口1的接点处连接有电源V1，电源V1与第二电阻R2和输入端口1的接点之间连接有第一电阻R1，电源V1为电路供电。

单片机4：单片机4连接在比较器U1的输出端，用于接收信号ShapedOutput。

CAN通讯单元5：CAN通讯单元5包括CAN芯片U7，CAN芯片U7和单片机4连接。CAN芯片U7将单片机4输出的信号处理后输出CAN信号。CAN芯片U7有一个高电平引脚CANH和一个低电平引脚CANL。

中间电路6：中间电路6包括高电平中间电路CAN_H和低电平中间电路CAN_L，高电平中间电路CAN_H和低电平中间电路CAN_L分别连接CAN通讯单元5的高电平引脚CANH和低电平引脚CANL，高电平中间电路CAN_H和低电平中间电路CAN_L之间分别连接有开关SW1和双向ESD保护二极管D6，开关SW1和高电平中间电路CAN_H之间连接有第22电阻R22，双向ESD保护二极管D6连接地信号GND_SIGNAL。开关SW1为拨码开关，用于操作控制地址，双向ESD保护二极管D6用于静电防护。高电平中间电路CAN_H上串联有第五十二电阻R52，第五十二电阻R52和高电平中间电路CAN_H的接点与地信号GND_SIGNAL之间连接有第二十九电容C29，第五十二电阻R52和第二十九电容C29用于滤波。低电平中间电路CAN_L上串联有第一百三十二电阻R132，第一百三十二电阻R132和低电平中间电路CAN_L的接点与地信号GND_SIGNAL之间连接有第三十三电容C33，第一百三十二电阻R132和第三十三电容C33用于滤波。高电平中间电路CAN_H和低电平中间电路CAN_L之间设置有扼流圈L4，用来抑制高频噪声。

主芯片7：主芯片7分别与高电平中间电路CAN_H和低电平中间电路CAN_L连接，实现车载系统与氢气传感器的通讯。

本实施例一个较优的方案是：CAN芯片U7的型号为ISO1050DUBR，其为隔离式CAN收发器，能够保护氢气传感器及单片机，开关SW1的型号为DHN-02-T-V-T/R，其性能可靠，使用寿命长，大大提升了氢气监测控制器的性能。

本实施例需要补充说明的是：本实用新型由单片机、CAN芯片等具体的硬件结构组成，部分硬件在运行过程中有软件程序的参与，辅助本机运行的软件程序均为现有可复制的软件程序，不构成本申请的创新点。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理能够在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。