一种汽车空调控制器的单片机保护装置的制作方法

本实用新型涉及汽车空调控制器电子技术领域，特别是涉及一种汽车空调控制器的单片机保护装置。

背景技术：

汽车空调系统是一个复杂的由多个子模块构成的系统。空调系统的作用是使得车室内空气达到要求的温度，主要通过单片机控制步进电机、鼓风机、压缩机等主要汽车空调部件。电源模块给单片机供电，单片机模块将空调系统状态通过显示器显示到空调控制面板。单片机作为控制中枢，通过各控制电路分别控制汽车空调各个部件，在压缩机控制部分，每当控制压缩机停止时，压缩机会发出一个上百伏的电压，这个大电压很容易损坏单片机的控制电路；在通过车身信号发送端向单片机传输信号时，车身信号发送端出现短路错误时，其反向电流反串回控制器后也会对单片机造成很大的影响，致使单片机上的集成电路被烧毁。所以为了保护单片机的正常工作，提出一种汽车空调控制器的单片机保护装置是很有必要的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：为了克服上述缺陷，提出一种汽车空调控制器的单片机保护装置以在单片机控制各器件工作时，保证其正常的工作。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种汽车空调控制器的单片机保护装置，包括单片机U2、压缩机控制模块和信号采集模块，所述压缩机控制模块的输入端与单片机U2连接，其输出端连接外部压缩机内部电路，信号采集模块的输出端与单片机U2连接，其输入端与外部车身信号发送端连接，所述信号采集模块与车身信号发送端之间设有保护电路，避免车身信号发送端发出有超载信号时对单片机U2造成的损坏，所述保护电路包括两组，分别为低电平保护电路和高电平保护电路，以在车身信号发送端处于不同电平状态时均能对单片机U2进行保护；所述压缩机控制模块的输出端还连接有保护器件，避免压缩机在停止时，所产生的大电压会对单片机U2造成损坏。

进一步地，所述低电平保护电路包括电阻R3~R6、三极管Q1和二极管D2，所述二极管D2的一端连接电阻R3、R4的一端，二极管D2的另一端作为该低电平保护电路的输入端连接车身信号发送端，电阻R3的另一端连接三极管Q1的发射极后与单片机U2中的供电端连接，电阻R4的另一端连接三极管Q1的基级，所述三极管Q1的集电极连接电阻R5的另一端和电阻R6的一端，电阻R5的一端连接电容C7 的一端后作为该低电平保护电路的输出端与单片机U2的引脚49连接，电容C7和电阻R6的另一端均接地。

进一步地，所述高电平保护电路包括电阻R7~R10、二极管D3和晶体管Q2，所述二极管D3的一端作为该高电平保护电路的输入端连接车身信号发送端，其另一端连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接电阻R10的一端和三极管Q2的基级，三极管Q2的集电极连接电阻R7、R8的一端，电阻R7的另一端与单片机U2中的供电端连接，电阻R8的另一端作为该高电平保护电路的输出端连接单片机U2的引脚50，晶体管Q2的发射极和电阻R10的另一端均接地。

进一步地，所述保护器件为二极管。

由于采用了上述方案，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出一种汽车空调控制器的单片机保护装置，其好处是：

（1）本实用新型电路结构简单，在信号采集模块与车身信号发送端设置了两组保护电路，以在车身信号发送端处于不同的电平状态下均能对单片机进行保护，避免车身信号发送端的超载信号烧毁单片机中的集成电路。

（2）本实用新型在压缩机控制模块的输出端设有保护器件，避免压缩机在停止时，所产生的超载信号会反串至单片机中，烧毁单片机。

附图说明

图1是本实用新型所述单片机的电路图。

图2是本实用新型所述保护电路的电路图，其中（a）图为低电平保护电路，（b）图为高电平保护电路。

图3是本实用新型所述压缩机控制模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

汽车空调系统在运行时，其内部电路中的单片机作为控制中枢，通过与其连接的各控制电路，根据车身信号发送端发送的指令信号，从而分别控制汽车空调的各个部件的运行，比如，压缩机、电机等。现在很多汽车在设计空调系统时，忽略了压缩机在停止工作时产生的反向电动势，导致空调系统在运行时，极容易对控制中枢即单片机造成损伤。所以本实用新型对压缩机的控制线路做了一定的保护措施，使得该反向电动势能被截止，防止大电压损坏单片机；单片机与车身信号发送端还通过信号采集模块连接，但在信息采集过程中，同样被忽略的是，车身信号发送端会出现发出短路信号的情况，过载信号会对单片机的内部电路造成烧毁，所以为了保证单片机的正常运行，本实用新型对信号采集模块和压缩机控制模块做了一定新的设计，使得单片机不会因为这些非正常信号的出现而损坏。

如图1所示，一种汽车空调控制器的单片机保护装置，包括单片机U2、压缩机控制模块和信号采集模块。所述单片机U2的型号为PIC18f66K80,单片机U2的引脚57还连接有电容C4、C5和电感L1的一端，电感L1的另一端连接至电容C6的一端后与外部供电源连接，所述单片机U2的引脚56连接至电容C4、C5、C6的另一端后接地。通过电容电感组成的滤波回路，使得外部供电端在接入单片机U2后不带有杂余信号，保证单片机U2的正常运行。

压缩机控制模块的输入端与单片机U2连接，其输出端外接压缩机，单片机U2通过控制压缩机控制模块从而控制压缩机的工作。因为压缩机在停止工作时，其线圈负极会产生达上百伏的电压，这个反向电动势沿各线路反串回各控制电路，最终会导致单片机U2的损坏，所以本实用新型在压缩机控制模块的输出端还连接有防止损害单片机U2的保护器件，本实施例中，所述保护器件采用二极管，通过二极管的特性可截止该反向电动势电压，从而保护单片机U2。

具体地说，所述压缩机控制模块主要由控制芯片U1组成，控制芯片U1的型号为NCV77088DWR2G，所述压缩机控制模块还包括C1~C3，二极管D1和电阻R1，如图3所示，所述电阻R1的一端连接至控制芯片U1的引脚17，电容C1的一端连接至控制芯片U1的引脚19，其另一端连接控制芯片U1的引脚23后接地，电容C2、C3的一端连接至控制芯片U1的引脚5后与控制芯片U1的引脚10连接，所述电阻R1、电容C2、C3的另一端均接地；所述二极管D1的一端连接至控制芯片U1的引脚15，其另一端作为该模块的输出端连接外部压缩机内部电路，所述单片机U2的引脚60~64通过排阻RR2和电阻R2分别与控制芯片U1的引脚26、24、25、17、18连接，以将单片机U2与压缩机控制模块连通，便于传输信号。

进一步地，所述信号采集模块的输出端与单片机U2连接，其输入端与车身信号发送端连接。通过信号采集模块，单片机U2可采集到车身信号发送端的信息，所述信号采集模块采用汽车中现有的信号采集技术模块，因此在这里不对其具体电路结构做详细说明。当车身信号发送端在发送信息时，极容易出现短路的情况，若该短路信号即过载电流随着线路传入了单片机U2，会对单片机U2造成很大的损害。所以本实用新型在信号采集模块与车身信号发送端还连接有保护电路，所述保护电路包括两组分别与车身信号发送端发出的高电平和低电平不同信号连通的电路，使得不同的电平信号走不同的保护电路，从而实现单片机U2的保护。

具体的说，所述保护电路包括电阻R3~R10、三极管Q1、Q2、电容C7和二极管D2、D3组成，其中，电阻R3~R6、三极管Q1和二极管D2组成低电平保护电路，如图2（a）所示，所述二极管D2的一端连接电阻R3、R4的一端，二极管D2的另一端作为该低电平保护电路的输入端连接车身信号发送端，电阻R3的另一端连接三极管Q1的发射极后与单片机U2中的供电端连接，电阻R4的另一端连接三极管Q1的基级，所述三极管Q1的集电极连接电阻R5的另一端和电阻R6的一端，电阻R5的一端连接电容C7 的一端后作为该低电平保护电路的输出端与单片机U2的引脚49连接，电容C7和电阻R6的另一端均接地；电阻R7~R10、二极管D3和晶体管Q2组成高电平保护电路，如图2（b）所示，所述二极管D3的一端作为该高电平保护电路的输入端连接车身信号发送端，其另一端连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接电阻R10的一端和三极管Q2的基级，三极管Q2的集电极连接电阻R7、R8的一端，电阻R7的另一端与单片机U2中的供电端连接，电阻R8的另一端作为该高电平保护电路的输出端连接单片机U2的引脚50，晶体管Q2的发射极和电阻R10的另一端均接地。

在两组保护电路中的输入端均接入了二极管，当车身信号发送端输出低电平时，接通二极管D2所在的保护电路，当车身信号发送端输出高电平时，接通二极管D3所在的保护电路。通过二极管使得该反向的大电流被截止，从而保护单片机U2，其中， 各保护电路中的三极管均用于调节输入的电压，实现电平转换，使得输出至单片机U2的电压不超出其工作电压，避免电压直接进入单片机U2，以保证单片机U2的正常工作。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。