专利名称：一种具有自诊断功能的信号发生器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种低频信号发生器，尤其涉及一种汽车无钥匙进入系统中具有自诊断功能的信号发生器。
背景技术：
汽车无钥匙进入系统，简称PKE (PASSIVE KEYLESS ENTER)，采用了世界最先进的RFID无线射频技术和最先进的车辆身份编码识别系统。目前所使用的无钥匙进入与启动控制系统的信号发生器，包括单片机控制器MCU，RFID驱动芯片和低频天线，其中的单片机控制器MCU与若干RFID驱动芯片连接，向RFID驱动芯片输出基带信号，再由RFID驱动芯片调制到某一固定频率，形成载波信号；低频天线的数目与RFID驱动芯片的数目相同，并与RFID驱动芯片一一对应连接，将调制形成的载波信号发送出去；RFID驱动芯片都不具有对低频天线的故障诊断功能。对于RFID驱动芯片，其价格较高，特别是一个信号发生装置常常需要5 7个，致使信号发生器的成本较高。如中国专利申请号201020534817. 4公开了一种信号发生装置，包括MCU、若干信号传输模块和若干低频天线，各信号传输模块的输入端分别连接MCU的PWM端口，而输出端与各低频天线一一对应连接，MCU产生已经调制的低频载波信号，通过所选通的PWM端口送入对应的信号传输模块，再由该信号传输模块通过所连接的低频天线发送出去。此种信号发生装置不再使用传统的RFID驱动芯片，而改用价格较低的MOS管或三极管，降低整体成本，且MCU产生的低频载波信号由自带的PWM端口驱动信号传输模块，受电池电压影响较小，提高了工作的稳定性。但该发明的信号发生器不具有自动监测和调节功能，从而可能由于局部电路的损坏引发整体电路的损坏，且不能准确把握存在问题的元器件，维修不方便。
发明内容
本发明的目的是提供一`种具有自诊断功能的信号发生器，解决现有信号发生器不能时时诊断低频天线的运行状况，调整MCU输出及维修困难的问题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种具有自诊断功能的信号发生器，包括MCU，若干信号驱动模块，若干低频天线，各信号驱动模块的输入端分别连接MCU的PWM端口，而输出端与各低频天线一一对应连接，还设置有若干低频天线诊断电路，各低频天线诊断电路输入端与各低频天线一一对应连接，输出端与MCU的I/O端口连接。优选的，所述MCU具有至少一个PWM端口，且各PWM端口与信号驱动模块——对应连接。进一步的，所述的信号驱动模块并联设置的第一信号线和第二信号线，第一信号线包括串联连接的电容C4，电阻R4及三极管Q2A，第二信号线包括串联连接的电容C6，电阻RlO及三极管Q2B。更进一步的，低频天线故障诊断电路包括三极管Ql ;若低频天线驱动电路输出高电平信号时，如果此时低频天线负载正常接入系统电路中，三极管Ql导通，高电平信号到达单片机控制器MCU的I/O端口上为高电平；如果此时低频天线负载开路，三极管Ql截止，低电平信号到达单片机控制器MCU的I/O端口上为低电平。为控制信号驱动模块的电流，所述的信号驱动模块输入端还设置有限流电阻R7。为保护PWM端口，所述MCU的PWM端口上还设置有保护PWM端口的嵌位电路。为提高三极管的开关速度，所述第一信号线与第二信号线之间还设置有电容C5。为提高三极管基极的稳定性，还设置有二极管D1、二极管D3、二极管D4;所述的二极管Dl与三极管Q2A并联，所述的二极管D3与三极管Ql并联，所述的二极管D4与三极管Q2B并联。本发明的有益效果通过低频天线诊断电路时时监控低频天线负载的工作状态，当低频天线出现异常时，将异常信号反馈给MCU的I/O端口，通过MCU停止低频天线的工作，防止低频天线进一步损坏。所述的信号驱动模块采用三极管结构，结构简单，成本低廉，有效降低信号发生器的成本；所述的电阻R7起到限流保护电路的作用，所述的嵌位电路很好的保护了 MCU的PWM端口 ；电容C5有效提高三极管的开关速度，所述的二极管D1、二极管D3、二极管D4可以提高三极管基极的稳定性。下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的原理框图。
图2为本发明的电路原理图。
具体实施例方式实施例，如图1、图2所示，一种具有自诊断功能的信号发生器，包括MCUl，若干信号驱动模块2，若干低频天线3，各信号驱动模块2的输入端分别连接MCUl的PWM端口，而输出端与各低频天线3 —一对应连接，还设置有若干低频天线诊断电路4，各低频天线诊断电路4输入端与各低频天线3——对应连接，输出端与MCUl的I/O端口连接。所述MCUl具有至少一个PWM端口，且各PWM端口与信号驱动模块2 —一对应连接。其中信号驱动模块2、低频天线3和低频天线诊断电路4的数目相同，通常为5至7个。所述的信号驱动模块2并联设置的第一信号线和第二信号线，第一信号线包括串联连接的电容C4，电阻R4及三极管Q2A，第二信号线包括串联连接的电容C6，电阻RlO及三极管Q2B。低频天线故障诊断电路4包括三极管Ql ;若低频天线驱动电路4输出高电平信号时，如果此时低频天线3负载正常接入系统电路中，三极管Ql导通，高电平信号到达单片机控制器MCU的I/O端口上为高电平；如果此时低频天线3负载开路，三极管Ql截止，低电平信号到达单片机控制器MCUl的I/O端口上为低电平。为控制信号驱动模块2的电流，所述的信号驱动模块2输入端还设置有限流电阻R7。为保护PWM端口，所述MCUl的PWM端口上还设置有保护PWM端口的嵌位电路。为提高三极管的开关速度，所述第一信号线与第二信号线之间还设置有电容C5。为提高三极管基极的稳定性，还设置有二极管D1、二极管D3、二极管D4 ;所述的二极管Dl与三极管Q2A并联，所述的二极管D3与三极管Ql并联，所述的二极管D4与三极管Q2B并联。所述的单片机控制器MCUl的PWM端口提供5V，125KHz的方波源正脉冲时，经过限流电阻R7，耦合电容C4，C6滤除低频分量，分别通过电阻R4、电阻R10，到达三极管Q2A和三极管Q2B的基极，这时三极管Q2A截止，三极管Q2B导通，输出低电平0V。单片机控制器MCU提供5V，125KHz的方波源负脉冲时，经过限流电阻R7，耦合电容C4，C6滤除低频分量，分别通过电阻R4，电阻R10，到达三极管Q2A和三极管Q2B的基极，这时三极管Q2A导通，三极管Q2B截止，输出高电平12V。其中R7、R4、RlO选用750 Q，C4和C6选用10nF/50V，三极管Q2A和三极管Q2B组成双三极管元器件，元器件型号为NXP的PBSS4140DPN。放大后的脉冲信号经过低频天线3的谐振电路，滤除125KHZ的谐波分量，产生125KHZ的正弦波信号，向外辐射出足够大的125KHZ的磁场信号。低频天线故障诊断电路4由电阻R3，电阻R2，电阻R5，电容C3，三极管Ql等组成。所述的电阻R3、R5的阻值均为
2.2KQ，电阻R2的阻值为101^，电容03选用10nF/50V，三极管Ql的型号为3DG9011。当信号驱动模块输出高电平信号12V时，高电平信号经过电阻R3，如果此时低频天线负载正常接入系统电路中，三极管Ql导通，高电平信号经过R2到达单片机控制器MCU的I/O端口上为高电平5V ;如果此时低频天线负载开路，三极管Ql截止，低电平信号经过R2到达单片机控制器MCU的I/O端口上为低电平0V。MCU根据I/O端口接收的诊断电路信号及时调整低频天线的通断，提高低频天线的可靠性及安全性。此外还可以通过MCU外接诊断仪，检测出信号发生器内部的故障元器件。所述的限流电阻R7选用750 Q，所述嵌位电路由二极管D2和电容C2串联组成，二极管D2的型号为BAT54S，电容C2的电容为100nF/50V，二极管D1、D3、D4的型号为BAT54S。所述的C5选用lnF/50V。所述低频天线谐振电路上的电阻R8、R9的阻值为15 Q，三极管Ql与低频天线谐振电路间的电阻R6的阻值为IOKQ，低频天线谐振电路上的电容C7选用lnF/50V。信号驱动模块 上的电阻Rl、Rll的阻值为10 Q，电容Cl选用100nF/50V。
权利要求
1.一种具有自诊断功能的信号发生器，包括MCU，若干信号驱动模块，若干低频天线，各信号驱动模块的输入端分别连接MCU的PWM端口，而输出端与各低频天线一一对应连接，其特征在于还设置有若干低频天线诊断电路，各低频天线诊断电路输入端与各低频天线——对应连接，输出端与MCU的I/O端口连接。
2.根据权利要求1所述的具有自诊断功能的信号发生器，其特征在于所述MCU具有至少一个PWM端口，且各PWM端口与信号驱动模块——对应连接。
3.根据权利要求1或2所述的具有自诊断功能的信号发生器，其特征在于所述的信号驱动模块并联设置的第一信号线和第二信号线，第一信号线包括串联连接的电容C4，电阻R4及三极管Q2A，第二信号线包括串联连接的电容C6，电阻RlO及三极管Q2B。
4.根据权利要求1或2所述的具有自诊断功能的信号发生器，其特征在于所述的低频天线故障诊断电路包括三极管Ql ;若低频天线驱动电路输出高电平信号时，如果此时低频天线负载正常接入系统电路中，三极管Ql导通，高电平信号到达单片机控制器MCU的I/O端口上为高电平；如果此时低频天线负载开路，三极管Ql截止，低电平信号到达单片机控制器MCU的I/O端口上为低电平。
5.根据权利要求3所述的具有自诊断功能的信号发生器，其特征在于所述的信号驱动模块输入端还设置有限流电阻R7。
6.根据权利要求3所述的具有自诊断功能的信号发生器，其特征在于所述MCU的PWM端口上还设置有保护PWM端口的嵌位电路。
7.根据权利要求3所述的具有自诊断功能的信号发生器，其特征在于所述第一信号线与第二信号线之间还设置有电容C5。
8.根据权利要求5至7任意一项所述的具有自诊断功能的信号发生器，其特征在于还设置有二极管D1、二极管D3、二极管D4 ;所述的二极管Dl与三极管Q2A并联，所述的二极管D3与三极管Ql并联，所述的二极管D4与三极管Q2B并联。
9.根据权利要求5所述的具有自诊断功能的信号发生器，其特征在于其中电阻R7、R4、RlO均选用750 Q，电容C4和C6选用10nF/50V，三极管Q2A和三极管Q2B组成双三极管元器件，元器件型号为NXP的PBSS4140DPN。
10.根据权利要求4所述的具有自诊断功能的信号发生器，其特征在于所述的低频天线故障诊断电路4由电阻R3，电阻R2，电阻R5，电容C3，三极管Ql组成；所述的电阻R3、R5的阻值均为2. 2KQ，电阻R2的阻值为101(0，电容03选用10nF/50V，三极管Ql的型号为3DG9011。
全文摘要
一种具有自诊断功能的信号发生器，包括MCU，若干信号驱动模块，若干低频天线，各信号驱动模块的输入端分别连接MCU的PWM端口，而输出端与各低频天线一一对应连接，其特征在于还设置有若干低频天线诊断电路，各低频天线诊断电路输入端与各低频天线一一对应连接，输出端与MCU的I/O端口连接。本发明可以时时诊断低频天线的运行状况，及时调整MCU输出且方便维修，可广泛应用于信号发生器领域。
文档编号H04B17/00GK103067103SQ20121057942
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者王进丁, 王正成 申请人:昌辉汽车电气系统(安徽)有限公司