一种防串电开关采集电路的制作方法

1.本实用新型涉及开关技术领域，具体而言，涉及一种防串电开关采集电路。


背景技术：

2.目前，车辆上的控制器指示负载是否工作的方式为：控制器采集车辆上的负载开关的信号，根据所采集的负载开关的信号的电平高低来确定负载开关的信号是否有效，如果确定有效，则指示外部显示装置显示负载工作，如果确定无效，则指示外部显示装置显示负载未工作。其中，负载开关为低有效开关，也就是说，当负载开关的信号为低电平时，控制器确定负载开关的信号有效，当负载开关的信号为高电平时，控制器确定负载开关的信号无效，至于负载开关对应的低电平阈值与高电平阈值会根据具体的汽车类型以及控制器的接口电路来确定。
3.由于汽车上的负载开关一般通过就近搭铁的方式进行回地，也就是负载开关通过与汽车铁架连接的方式进行回地，然而汽车铁架自身有电阻，导致回地的电压不是0v，产生了地飘现象使得整车串电，进一步使得负载开关的信号不准确，导致控制器可能错误的确定负载开关的信号是否有效，使得指示外部显示装置显示的负载工作状态是错误的，导致不能准确的显示负载工作状态。
4.例如：以商用车为例，商用车平台控制器为24v控制器，由于控制器中单片机自身原因，使得控制器只可以区分负载开关的信号在2.26v以下为低电平，以及负载开关的信号在4.2v以上为高电平，即负载开关对应的低电平阈值为2.26v，高负载开关对应的高电平阈值为4.2v。然而由于地飘现象，负载开关的信号的电压值会发生变化，比如负载开关的信号的电压值实际为 0v，由于地飘现象，导致控制器采集到的负载开关的信号的电压值为3.5v, 这导致控制器无法准确确定负载开关的信号是否有效，无法准确的指示外部显示装置显示负载工作状态。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种防串电开关采集电路，能够准确的显示负载工作状态。具体的技术方案如下：
6.第一方面，本实用新型提供了一种防串电开关采集电路，包括：负载继电器、负载开关、控制器和负载，所述负载继电器包括线圈和继电器开关；
7.所述线圈的一端和所述继电器开关的一端均连接至电压源，所述线圈的另一端经所述负载开关接地，所述继电器开关的另一端经所述负载接地，所述控制器通过接口电路与所述继电器开关的另一端连接，所述控制器通过 can总线与外部显示装置连接，所述控制器经所述接口电路采集所述继电器开关的另一端的信号，其中，所述继电器开关的信号为高电平时，所述继电器开关的信号是有效的，所述防串电开关采集电路对应的预设低电平阈值大于地飘电压，所述地飘电压为所述控制器与汽车铁架连接时，所述控制器的地线与汽车电池的地线之间的电压差。
8.可选的，所述接口电路包括下拉电阻、第一限流电阻、第二限流电阻、分压电阻、第一滤波电容和第二滤波电容；
9.所述继电器开关的另一端经所述下拉电阻接地，所述第一限流电阻的一端与所述继电器开关的另一端连接，所述第一限流电阻的另一端分别与所述第一滤波电容以及所述第二限流电阻的一端连接，所述第一滤波电容接地，所述第二限流电阻的另一端分别与所述第二滤波电容、所述分压电阻以及所述控制器连接，所述第二滤波电容和所述分压电阻均接地。
10.可选的，所述电压源的电压为24v、所述下拉电阻为5.1kω、所述第一限流电阻为100kω、所述第二限流电阻为100kω、所述分压电阻为62kω、所述第一滤波电容为4.7nf和所述第二滤波电容为4.7nf。
11.可选的，所述防串电开关采集电路对应的预设低电平阈值为7.4v。
12.可选的，所述电压源为ubd电压源。
13.可选的，所述负载为灯具。
14.可选的，所述外部显示装置为显示器。
15.可选的，所述控制器为mcu。
16.由上述内容可知，本实施例提供一种防串电开关采集电路，包括负载继电器、负载开关、控制器和负载，负载继电器包括线圈和继电器开关；线圈的一端和继电器开关的一端均连接至电压源，线圈的另一端经负载开关接地，继电器开关的另一端经负载接地，控制器通过接口电路与继电器开关的另一端连接，控制器通过can总线与外部显示装置连接；控制器经接口电路采集继电器开关的另一端的信号，其中，继电器开关的信号为高电平时，继电器开关的信号是有效的，防串电开关采集电路对应预设低电平阈值大于地飘电压，地飘电压为控制器与汽车铁架连接时，控制器的地线与汽车电池的地线之间的电压差。在本实用新型实施例中采用了高有效开关也就是继电器开关的信号为高电平时，继电器开关的信号是有效的，由于高电平不存在地飘现象，因此，控制器可以准确的确定继电器开关的信号有效，使得可以指示外部显示装置准确的显示负载工作；并且通过设置防串电开关采集电路对应的预设低电平阈值大于地飘电压的方式，使得即使发生地飘现象，控制器仍然可以准确的确定电器开关的信号为低电平，发送指示负载未工作的信号至外部显示装置进行显示，不会发生指示错误的情况，因此，控制器可以准确的确定继电器开关的信号无效，使得可以指示外部显示装置准确的显示负载未工作，可见，无论是在高电平情况下，还是在低电平情况下，控制器都可以指示外部显示装置准确的显示负载工作状态。当然，实施本实用新型的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
17.本实用新型实施例的创新点包括：
18.1、在本实用新型实施例中采用了高有效开关也就是继电器开关的信号为高电平时，继电器开关的信号是有效的，由于高电平不存在地飘现象，因此，控制器可以准确的确定继电器开关的信号有效，使得可以指示外部显示装置准确的显示负载工作；并且通过设置防串电开关采集电路对应的预设低电平阈值大于地飘电压的方式，使得即使发生地飘现象，控制器仍然可以准确的确定电器开关的信号为低电平，发送指示负载未工作的信号至外部显示装置进行显示，不会发生指示错误的情况，因此，控制器可以准确的确定继电器开关的信号无效，使得可以指示外部显示装置准确的显示负载未工作，可见，无论是在高电平
情况下，还是在低电平情况下，控制器都可以指示外部显示装置准确的显示负载工作状态。
19.2、相比于现有技术中，控制器根据负载开关的信号的电平高低来确定负载开关的信号是否有效来进一步指示外部显示装置显示负载工作状态而言，本实用新型实施例中，控制器是根据继电器开关的信号的电平高低来确定负载开关的信号是否有效来进一步指示外部显示装置显示负载工作状态，避免了地飘现象导致的负载开关的信号不准确的情况的发生，使得控制器可以指示外部显示装置准确的显示负载工作状态。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型实施例提供的防串电开关采集电路的一种结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例提供的接口电路的一种结构示意图。
23.图1-图2中，1负载继电器，11线圈，12继电器开关，2负载开关，3 控制器，4负载，5电压源，6接口电路，61下拉电阻，62第一限流电阻， 63第二限流电阻，64分压电阻，65第一滤波电容，66第二滤波电容。
具体实施方式
24.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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动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。
25.需要说明的是，本实用新型实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
26.本实用新型实施例公开了一种防串电开关采集电路，能够准确的显示负载工作状态。下面对本实用新型实施例进行详细说明。
27.图1为本实用新型实施例提供的防串电开关采集电路的一种结构示意图。
28.参见图1，本实用新型实施例提供的防串电开关采集电路，包括：负载继电器1、负载开关2、控制器3和负载4，负载继电器1包括线圈11和继电器开关12。示例性的，负载可以为灯具。
29.线圈11的一端和继电器开关12的一端均连接至电压源5，线圈11的另一端经负载开关2接地，继电器开关12的另一端经负载4接地，控制器3通过接口电路6与继电器开关12的另一端连接，控制器3通过can(controllerarea network,控制器局域网络)总线与外部显示装置连接，其中，继电器开关12为高有效开关，也就是继电器开关12的信号为高电平时，继电器开关 12的信号是有效的。示例性的，电压源5可以为ubd电压源，控制器可以为mcu((microcontroller unit，微控制单元)。
30.由于高电平不存在地飘现象，因此，在本实用新型实施例中，不再使用低有效开关，而是将继电器开关12设置为高有效开关，通过设置高有效开关的方式，当继电器开关12的信号为高电平时，控制器3确定继电器开关12 的信号有效，此时负载工作，当继电器开关12的信号为低电平时，控制器3 确定继电器开关12的信号无效，此时负载未工作。
31.具体的，控制器3经接口电路6采集继电器开关12的另一端的信号，当继电器开关12的另一端的信号的电压值大于预设高电平阈值时，说明继电器开关12的信号为高电平，控制器3确定继电器开关12的信号有效，进一步确定负载开关2的信号有效，此时负载工作，控制器3发送指示负载工作的信号至外部显示装置进行显示，由于高电平不存在地飘现象，因此，控制器 3可以准确的确定继电器开关12的信号有效，使得可以指示外部显示装置准确的显示负载工作。示例性的，外部显示装置可以为显示器。
32.当继电器开关12的另一端的信号的电压值小于预设低电平阈值时，说明电器开关12的信号为低电平，进一步确定负载开关2的信号无效，此时负载未工作，控制器3发送指示负载未工作的信号至外部显示装置进行显示。其中，防串电开关采集电路对应的预设低电平阈值大于地飘电压，地飘电压为控制器3与汽车铁架连接时，控制器3的地线与汽车电池的地线之间的电压差。
33.由于低电平存在地飘现象，因此，需要设置预设低电平阈值大于地飘电压，这样的话，即使发生地飘现象，控制器3仍然可以准确的确定电器开关 12的信号为低电平，发送指示负载未工作的信号至外部显示装置进行显示，不会发生指示错误的情况，因此，控制器3可以准确的确定继电器开关12的信号无效，使得可以指示外部显示装置准确的显示负载未工作。
34.图2为本实用新型实施例提供的接口电路的一种结构示意图，参见图2，接口电路6包括下拉电阻61、第一限流电阻62、第二限流电阻63、分压电阻64、第一滤波电容65和第二滤波电容66。
35.继电器开关12的另一端经下拉电阻61接地，第一限流电阻62的一端与继电器开关12的另一端连接，第一限流电阻62的另一端分别与第一滤波电容65以及第二限流电阻63的一端连接，第一滤波电容65接地，第二限流电阻63的另一端分别与第二滤波电容66、分压电阻64以及控制器3连接，第二滤波电容66和分压电阻64均接地。
36.其中，下拉电阻61的作用将电路中节点的电平向低方向(地)拉；各限流电阻的作用是用以限制所在支路电流的大小，以防电流过大烧坏所串联的元器件，同时也起分压作用；分压电阻64起到分压的作用；各滤波电容的作用为使滤波后输出的电压为稳定的直流电压。
37.示例性的，电压源5的电压为24v、下拉电阻为5.1kω、第一限流电阻为100kω、第二限流电阻为100kω、分压电阻为62kω、第一滤波电容为 4.7nf和第二滤波电容为4.7nf。
38.在上述电压源5的电压为24v、下拉电阻为5.1kω、第一限流电阻为100k ω、第二限流电阻为100kω、分压电阻为62kω、第一滤波电容为4.7nf和第二滤波电容为4.7nf的情况下，防串电开关采集电路对应的预设高电平阈值为13.7v，防串电开关采集电路对应的预设低电平阈值为7.4v。
39.综上所述，本实用新型实施例提供一种防串电开关采集电路，包括负载继电器、负载开关、控制器和负载，负载继电器包括线圈和继电器开关；线圈的一端和继电器开关的一
端均连接至电压源，线圈的另一端经负载开关接地，继电器开关的另一端经负载接地，控制器通过接口电路与继电器开关的另一端连接，控制器与外部显示装置连接；控制器经接口电路采集继电器开关的另一端的信号，其中，继电器开关的信号为高电平时，继电器开关的信号是有效的，防串电开关采集电路对应的预设低电平阈值大于地飘电压，地飘电压为控制器与汽车铁架连接时，控制器的地线与汽车电池的地线之间的电压差。在本实用新型实施例中采用了高有效开关也就是继电器开关的信号为高电平时，继电器开关的信号是有效的，由于高电平不存在地飘现象，因此，控制器3可以准确的确定继电器开关12的信号有效，使得可以指示外部显示装置准确的显示负载工作；并且通过设置防串电开关采集电路对应的预设低电平阈值大于地飘电压的方式，使得即使发生地飘现象，控制器3仍然可以准确的确定电器开关12的信号为低电平，发送指示负载未工作的信号至外部显示装置进行显示，不会发生指示错误的情况，因此，控制器3可以准确的确定继电器开关12的信号无效，使得可以指示外部显示装置准确的显示负载未工作，可见，无论是在高电平情况下，还是在低电平情况下，控制器 3都可以指示外部显示装置准确的显示负载工作状态。
40.相比于现有技术中，控制器根据负载开关的信号的电平高低来确定负载开关的信号是否有效来进一步指示外部显示装置显示负载工作状态而言，本实用新型实施例中，控制器是根据继电器开关12的信号的电平高低来确定负载开关的信号是否有效来进一步指示外部显示装置显示负载工作状态，避免了地飘现象导致的负载开关的信号不准确的情况的发生，使得控制器可以指示外部显示装置准确的显示负载工作状态。
41.本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。
42.本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
43.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。