一种汽车组合开关信号采集模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种汽车组合开关信号采集模块，包括开关量采集模块和模拟量采集模块，其中，所述开关量采集模块包括第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻、稳压二极管和第一滤波电容；所述模拟量采集模块包括自恢复保险、低通滤波电路、瞬态抑制二极管、分压电路、第二滤波电容、运算放大器、防振荡电阻及第三滤波电容。
【专利说明】一种汽车组合开关信号采集模块
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车应用领域，具体而言，涉及一种汽车组合开关信号采集模块。
【背景技术】
[0002]组合开关，在电气控制线路中，一种常被作为电源引入的开关，可以用它来直接启动或停止小功率电动机或使电动机正反转。局部照明电路也常用它来控制。汽车组合开关，一般右面是灯光，拧一个行程是近光，拧两个行程是远光，在原始状态上抬是瞬间远光(超车灯或者叫警示灯)，左面是雨刮器，下扳动一个行程是连续状态，扳动两个行程是间断状态，上抬是雨刮喷水。
[0003]组合开关检测是生产中非常重要的一个环节，随着现代汽车电子技术日新月异的发展，仅功能上实现已不能满足设计要求，模块的易用性、模块间走线短和模块的可靠性已经变得越来越受到人们的重视。当前汽车组合开关多使用直接接线的方式，这样会存在流过开关的电流大且车身线束长的缺点，影响产品的安全性能。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种汽车组合开关信号采集模块，用以克服现有技术的不足，缩短模块间走线，减少电磁干扰。
[0005]为达到上述目的，本实用新型提供了一种汽车组合开关信号采集模块，包括开关量采集模块和模拟量采集模块，其中:
[0006]所述开关量采集模块包括第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻、稳压二极管和第一滤波电容，所述第一分压电阻的第一端连接开关量信号输入端，其第二端连接所述第二分压电阻的第一端，所述第二分压电阻的第二端接地，所述第三分压电阻的第一端连接直流电压，其第二端与所述第一分压电阻的第二端连接；所述稳压二极管与所述第二分压电阻并联，且其正端连接所述第二分压电阻的第二端；所述第一滤波电容与所述稳压二极管并联；所述第一分压电阻的第二端为开关量信号输出端；
[0007]所述模拟量采集模块包括自恢复保险、低通滤波电路、瞬态抑制二极管、分压电路、第二滤波电容、运算放大器、防振荡电阻及第三滤波电容；所述自恢复保险设在模拟信号输入端，所述低通滤波电路由电感和第四滤波电容组成，所述电感的第一端与所述第四滤波电容的第一端连接，并与所述自恢复保险输出端连接，所述第四滤波电容的第二端接地；所述瞬态抑制二极管的正端连接所述第四滤波电容的第二端，其负端连接所述电感的第二端；所述分压电路包括第四分压电阻、第五分压电阻及第六分压电阻，所述第四分压电阻的第一端、所述第五分压电阻的第一端及所述第六分压电阻的第一端相连接并共同连接于所述瞬态抑制二极管的负端，所述第六分压电阻的第二端连接直流电压，所述第四分压电阻的第二端接地；所述第二滤波电容的两端分别连接于所述第五分压电阻的第二端及接地端；所述运算放大器的电源正、负端分别接直流电压和接地，所述运算放大器的输入正端与所述第五分压电阻的第二端连接，其输入负端与其输出端连接；所述防振荡电阻的第一端与所述运算放大器的输出端连接，所述防振荡电阻的第二端位模拟信号输出端；所述第四滤波电容连接在所述防振荡电阻的第二端与接地端之间。
[0008]其中，所述直流电压为5V电压。
[0009]其中，所述自恢复保险为贴片自恢复保险丝。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在:
[0011]本实用新型提供的汽车组合开关信号采集模块，包括开关量采集模块和模拟量采集模块，缩短模块间走线，减少电磁干扰；将本实用新型与单片机系统结合，可以具有CAN总线通信功能，还能增加管脚功能、控制方式和采集电平可配置的功能，具有抗电磁干扰能力，促进汽车组合开关信号采集模块的技术水平和质量的提升。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为本实用新型一个实施例的开关量采集模块电路原理示意图；
[0014]图2为本实用新型一个实施例的模拟量采集模块电路原理示意图；
[0015]图3为本实用新型一个实施例的汽车组合开关信号采集模块和单片机结合应用将开关量信号和模拟量信号转换为CAN总线输出的示意图。
[0016]附图标记说明:R1-第一分压电阻；R2_第二分压电阻；R3_第三分压电阻；R4第四分压电阻；R5-第五分压电阻；R6-第六分压电阻；R7-防振荡电阻；D1-稳压二极管；D2_瞬态抑制二极管；C1-第一滤波电容；C2-第二滤波电容；C3-第三滤波电容；C4-第四滤波电容；F1_自恢复保险；L_电感；U1_运算放大器。
【具体实施方式】
[0017]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、完整地描述，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。
[0018]本实用新型提供的一种汽车组合开关信号采集模块，包括开关量采集模块和模拟量采集模块。
[0019]如图1所示，为本实用新型一个实施例的开关量采集模块电路原理示意图。开关量采集模块包括第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3、稳压二极管Dl和第一滤波电容Cl,第一分压电阻Rl的第一端连接开关量信号输入端,其第二端连接第二分压电阻R2的第一端，第二分压电阻R2的第二端接地，第三分压电阻R3的第一端连接5V电压，其第二端与第一分压电阻Rl的第二端连接；稳压二极管Dl与第二分压电阻R2并联，且其正端连接第二分压电阻R2的第二端；第一滤波电容Cl与稳压二极管Dl并联；第一分压电阻Rl的第二端为开关量信号输出端。
[0020]开关量信号输入端输入的开关量信号，经第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3形成的分压电路分压，并通过稳压二极管Dl稳压，然后通过第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3及第一滤波电容Cl形成的低通滤波器滤波，有效率出干扰和毛刺。
[0021]如图2所示，为本实用新型一个实施例的模拟量采集模块电路原理示意图。模拟量采集模块包括自恢复保险F1、低通滤波电路、瞬态抑制二极管D2、分压电路、第二滤波电容C2、运算放大器Ul、防振荡电阻R7及第三滤波电容C3 ；自恢复保险Fl设在模拟信号输入端，低通滤波电路由电感L和第四滤波电容C4组成，电感L的第一端与第四滤波电容C4的第一端连接，并于自恢复保险Fl输出端连接，第四滤波电容C4的第二端接地；瞬态抑制二极管D2的正端连接第四滤波电容C4的第二端，其负端连接电感L的第二端；分压电路包括第四分压电阻R4、第五分压电阻R5及第六分压电阻R6，第四分压电阻R4的第一端、第五分压电阻R5的第一端及第六分压电阻R6的第一端相连接并共同连接于瞬态抑制二极管D2的负端，第六分压电阻R6的第二端连接5V电压，第四分压电阻R4的第二端接地；第二滤波电容C2的两端分别连接于第五分压电阻R5的第二端及接地端；运算放大器Ul的电源正、负端分别接5V电压和接地，运算放大器Ul的输入正端与第五分压电阻R5的第二端连接，其输入负端与其输出端连接；防振荡电阻R7的第一端与运算放大器Ul的输出端连接，防振荡电阻R7的第二端位模拟信号输出端；第四滤波电容连接在防振荡电阻R7的第二端与接地端之间。
[0022]模拟量采集电路把汽车组合开关的电阻信号转换成模拟电压信号送入模拟量信号输入端，模拟电压信号依次经过自恢复保险F1、低通滤波电路、分压电路、第二滤波电容C2、运算放大器U1、防振荡电阻R7及第三滤波电容C3。其中:自恢复保险Fl防止电路过流，起保护电路的作用，电感L和第四滤波电容C4组成低通滤波电路，滤除高频电磁干扰，提高模拟电路的稳定性，瞬态抑制二极管D2吸收瞬间产生的高压脉冲，第四分压电阻R4、第五分压电阻R5及第六分压电阻R6组成的分压电路，防止输入阻值过大，引起运算放大器Ul运放输出饱和，运放工作在射随模式，有效提高输入电阻、降低输出电阻，提高模拟量采集的精度，防振荡电阻R7防止运算放大器Ul的运放输出直接接容性负载，引起自激震荡，C12与前面的分压电路的电阻网络形成低通滤波器，进一步稳定运算放大器Ul的运放输出。
[0023]如图3所示，为本实用新型一个实施例的汽车组合开关信号采集模块和单片机结合应用将开关量信号和模拟量信号转换为CAN总线输出的示意图。本实用新型的汽车组合开关信号采集模块应用于Freescale (飞思卡尔)公司的汽车级的8位微处理器S9S08DZ16，开关量、模拟量信号经微处理器(单片机)处理后利用CAN总线通信，使该模块不但具有传统汽车组合开关模块的优点，利用CAN总线通信功能，还可以增加管脚功能、控制方式和采集电平可配置的功能，使产品满足IS07637的国际标准，具有抗电磁干扰能力，促进国内的汽车组合开关信号采集模块的技术水平和质量的提升。
[0024]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。
[0025]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。
[0026]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。
【权利要求】
1.一种汽车组合开关信号采集模块，其特征在于，包括开关量采集模块和模拟量采集模块，其中: 所述开关量采集模块包括第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻、稳压二极管和第一滤波电容，所述第一分压电阻的第一端连接开关量信号输入端，其第二端连接所述第二分压电阻的第一端，所述第二分压电阻的第二端接地，所述第三分压电阻的第一端连接直流电压，其第二端与所述第一分压电阻的第二端连接；所述稳压二极管与所述第二分压电阻并联，且其正端连接所述第二分压电阻的第二端；所述第一滤波电容与所述稳压二极管并联；所述第一分压电阻的第二端为开关量信号输出端； 所述模拟量采集模块包括自恢复保险、低通滤波电路、瞬态抑制二极管、分压电路、第二滤波电容、运算放大器、防振荡电阻及第三滤波电容；所述自恢复保险设在模拟信号输入端，所述低通滤波电路由电感和第四滤波电容组成，所述电感的第一端与所述第四滤波电容的第一端连接，并与所述自恢复保险输出端连接，所述第四滤波电容的第二端接地；所述瞬态抑制二极管的正端连接所述第四滤波电容的第二端，其负端连接所述电感的第二端；所述分压电路包括第四分压电阻、第五分压电阻及第六分压电阻，所述第四分压电阻的第一端、所述第五分压电阻的第一端及所述第六分压电阻的第一端相连接并共同连接于所述瞬态抑制二极管的负端，所述第六分压电阻的第二端连接直流电压，所述第四分压电阻的第二端接地；所述第二滤波电容的两端分别连接于所述第五分压电阻的第二端及接地端；所述运算放大器的电源正、负端分别接直流电压和接地，所述运算放大器的输入正端与所述第五分压电阻的第二端连接，其输入负端与其输出端连接；所述防振荡电阻的第一端与所述运算放大器的输出端连接，所述防振荡电阻的第二端位模拟信号输出端；所述第四滤波电容连接在所述防振荡电阻的第二端与接地端之间。
2.如权利要求1所述的汽车组合开关信号采集模块，其特征在于，所述直流电压为5V电压。
3.如权利要求1所述的汽车组合开关信号采集模块，其特征在于，所述自恢复保险为贴片自恢复保险丝。
【文档编号】G05B19/042GK204143247SQ201420471896
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】韩连涛, 白哲松, 郭方磊, 周宝田 申请人:哈尔滨威帝电子股份有限公司