CN102937669A - 一种汽车电动滑门防夹条检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车配件检测设备技术领域，提供了一种汽车电动滑门防夹条检测电路，包括5V电源电压、防夹条输入部分、基准匹配电阻部分、单片机、用于阻抗转换和信号隔离的运算放大部分、为单片机提供上电复位作用的复位部分以及为单片机提供工作时钟的晶体振荡器，所述的5V电源电压为防夹条输入部分、单片机、运算放大部分、上电复位部分提供工作电压，防夹条输入部分与基准匹配电阻部分串联后并输入到单片机中，运算放大部分连接在单片机和防夹条输入部分与基准匹配电阻部分的共同输出端之间。本发明的优点在于电路简单，成本低，软件处理速度非常快，动态测试频率高，可靠性强，既适合生产测试检具，也适合车上控制器应用。

Description

一种汽车电动滑门防夹条检测电路

技术领域

本发明属于汽车配件检测设备技术领域，涉及一种汽车电动滑门防夹条检测电路。

背景技术

随着汽车工业的发展，很多高档MPV汽车都安装了电动滑门，给乘客提供了更加方便和舒适的乘车环境。但同时也带来了一些潜在的危险，当门在电动运动时有可能夹到人和物体。所以我们必须对这些电动滑门装置进行过载判断和防夹判断，导电橡胶制作的防夹传感器往往被用在电动滑门上作防夹判断，让电动滑门在使用过程中更加可靠、安全，所以在防夹传感器的生产和应用过程中，正确、合理使用测量方法是非常重要的。现有测量技术方案：1、用万用表或阻抗测试仪测量电阻；2、恒压源加在传感器和一个固定电阻串连分压，电压经比较器判断结果；3、恒流源加在传感器上产生一个电压，电压经比较器判断结果；但是现有测量的技术方案还存在以下不足：1、一次测试判断时间长，动态测试频率低；2、测试设备体积大，适合生产而不适合车上应用；3、加在传感器两端的电压不同而影响测试结果一致性；4、传感器应用中判断电阻设定不灵活。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电路简单，可靠性高，动态测试频率高，快速准确检测的汽车电动滑门防夹条检测电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种汽车电动滑门防夹条检测电路，包括5V电源电压、防夹条输入部分、基准匹配电阻部分、单片机、用于阻抗转换和信号隔离的运算放大部分、为单片机提供上电复位作用的复位部分以及为单片机提供工作时钟的晶体振荡器，所述的5V电源电压为防夹条输入部分、单片机、运算放大部分、上电复位部分提供工作电压，所述的防夹条输入部分与基准匹配电阻部分串联后并输入到单片机中，运算放大部分连接在单片机和防夹条输入部分与基准匹配电阻部分的共同输出端之间，当防夹条受到挤压时，防夹条输入部分表现出不同的电阻，单片机通过模数转换和计算，初次判断出防夹条电阻所处的范围后，然后选择基准匹配电阻部分与防夹条最接近的电阻，再次经单片机模数转换转换和计算后，精确得出防夹条电阻的大小。

所述的防夹条输入部分包括防夹条、用于防止短路时烧毁电源的保险丝以及用于滤波稳定工作电压的电容C1，所述的电容C1一端连接在5V电源电压上，另一端接地，防夹条和保险丝串联连接，在防夹条的下端和接地之间还连接有电容C2，所述的电容C2用于滤波起到稳定模数转换输入电压的作用。

所述的基准匹配电阻部分包括并联连接的10组基准电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、以及R10，所述的基准电阻R1～R10与和防夹条中产生的电阻分压从而通过单片机用模数转换计算得到防夹条的电阻。

所述的基准电阻的电阻组关系为：R1≈2*R2；R1≈4*R3；R1≈8*R4；R1≈16*R5；R1≈32*R6；R1≈64*R7；R1≈128*R8；R1≈256*R9；R1≈512*R10，所述的基准电阻R1的大小根据防夹条电阻的大小选择，且基准电阻R1的电阻值小于1千欧姆。

所述的运算放大部分包括运算放大器U2、限流电阻R11以及用于滤波稳定工作电压的电容C3，所述的电容C3的一端连接在5V电源电压上，另一端接地，限流电阻R11与连接在运算放大器U2的+端上，且限流电阻起到运算放大器U2的两个输入端的阻抗平衡和保护输入端的作用。

所述的复位部分包括复位电阻R12以及电容C4，复位电阻R12和电容C4一起连接在5V电源电压和接地之间。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1、电路简单，采用最常规的电子元器件，成本低；

2、采用单片机的I/O口选择比较电阻，灵活性高，切换速度快；

3、软件处理速度非常快，动态测试频率高，可靠性强；

4、运用串口传输测试数据，数据显示接口灵活；

5、既适合生产测试检具，也适合车上控制器应用。

附图说明

图1是本汽车电动滑门防夹条检测电路的电路图；

图中，防夹条1；单片机2；晶体振荡器3；5V电源电压4；防夹条输入部分5；基准匹配电阻部分6；运算放大部分7；复位部分8。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1所示，本汽车电动滑门防夹条检测电路，包括5V电源电压4、防夹条输入部分5、基准匹配电阻部分6、单片机2、用于阻抗转换和信号隔离的运算放大部分7、为单片机2提供上电复位作用的复位部分8以及为单片机2提供工作时钟的晶体振荡器3，5V电源电压4为防夹条输入部分5、单片机2、运算放大部分7、复位部分8提供工作电压，防夹条输入部分5与基准匹配电阻部分6串联后并输入到单片机2中，运算放大部分7连接在单片机2和防夹条输入部分5与基准匹配电阻部分6的共同输出端之间，这里防夹条1采用橡胶材料制成并且自带有电阻值，当防夹条1受到挤压时，防夹条输入部分5表现出不同的电阻，单片机2通过模数转换和计算，初次判断出防夹条1电阻所处的范围后，然后选择基准匹配电阻部分6与防夹条1最接近的电阻，再次经单片机2模数转换转换和计算后，精确得出防夹条1电阻的大小。

具体来说，防夹条输入部分5包括防夹条1、用于防止短路时烧毁电源的保险丝F1以及用于滤波稳定工作电压的电容C1，电容C1一端连接在5V电源电压4上，另一端接地，防夹条1和保险丝F1串联连接，在防夹条1的下端和接地之间还连接有电容C2，电容C2用于滤波起到稳定模数转换输入电压的作用，运算放大部分7包括运算放大器U2、限流电阻R11以及用于滤波稳定工作电压的电容C3，电容C3的一端连接在5V电源电压4上，另一端接地，限流电阻R11与连接在运算放大器U2的+端上，且限流电阻起到运算放大器U2的两个输入端阻抗平衡和保护输入端的作用，另外单片机2上还连接有滤波电容C5，滤波电容C5用于稳定工作电压，复位部分8包括复位电阻R12以及电容C4，复位电阻R12和电容C4一起连接在5V电源电压4和接地之间。

基准匹配电阻部分6包括并联连接的10组基准电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、以及R10，当防夹条1被挤压时，防夹条1导电橡胶表现出不同的电阻，通过单片机2模数转换（也叫ADC）和计算，初次判断出防夹条1导电橡胶电阻所处的范围后，选择与防夹条1最接近的基准电阻，再次通过单片机2模数转换和计算，精确得出防夹条1导电橡胶电阻的大小，由于本单片机2的模数转换频率高达几千赫兹，所以电阻动态测试频率可达50赫兹以上，远远满足工程测试和工业生产的需求，另外，不作为基准电阻使用时的单片机2I/O口虽然有漏电流，但都在1μA以下，对测试的精度影响在千分之一以下。

基准电阻R1～R10与和防夹条1中产生的电阻分压从而通过单片机2用模数转换计算得到防夹条1的电阻，基准电阻的选择可用2倍关系，基准电阻的电阻组关系为：R1≈2*R2；R1≈4*R3；R1≈8*R4；R1≈16*R5；R1≈32*R6；R1≈64*R7；R1≈128*R8；R1≈256*R9；R1≈512*R10，基准电阻R1的大小根据防夹条1电阻的大小选择，且基准电阻R1的电阻值小于1千欧姆，这样一个电阻网络的覆盖，绝对满足测试精度的需求，总体测试精度通过软件处理后控制在千分之五以内。

Claims (6)

1.一种汽车电动滑门防夹条检测电路，其特征是：包括5V电源电压(4)、防夹条输入部分(5)、基准匹配电阻部分(6)、单片机(2)、用于阻抗转换和信号隔离的运算放大部分(7)、为单片机(2)提供上电复位作用的复位部分(8)以及为单片机(2)提供工作时钟的晶体振荡器(3)，所述的5V电源电压(4)为防夹条输入部分(5)、单片机(2)、运算放大部分(7)、上电复位部分(8)提供工作电压，所述的防夹条输入部分(5)与基准匹配电阻部分(6)串联后并输入到单片机(2)中，运算放大部分(7)连接在单片机(2)和防夹条输入部分(5)与基准匹配电阻部分(6)的共同输出端之间，当防夹条(1)受到挤压时，防夹条输入部分(5)表现出不同的电阻，单片机(2)通过模数转换和计算，初次判断出防夹条(1)电阻所处的范围后，然后选择基准匹配电阻部分(6)与防夹条(1)最接近的电阻，再次经单片机(2)模数转换转换和计算后，精确得出防夹条(1)电阻的大小。

2.根据权利要求1所述的一种汽车电动滑门防夹条检测电路，其特征是：所述的防夹条输入部分(5)包括防夹条(1)、用于防止短路时烧毁电源的保险丝以及用于滤波稳定工作电压的电容C1，所述的电容C1一端连接在5V电源电压(4)上，另一端接地，防夹条(1)和保险丝串联连接，在防夹条(1)的下端和接地之间还连接有电容C2，所述的电容C2用于滤波起到稳定模数转换输入电压的作用。

3.根据权利要求2所述的一种汽车电动滑门防夹条检测电路，其特征是：所述的基准匹配电阻部分(6)包括并联连接的10组基准电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、以及R10，所述的基准电阻R1～R10与和防夹条(1)中产生的电阻分压从而通过单片机(2)用模数转换计算得到防夹条(1)的电阻。

4.根据权利要求3所述的一种汽车电动滑门防夹条检测电路，其特征是：所述的基准电阻的电阻组关系为：R1≈2*R2；R1≈4*R3；R1≈8*R4；R1≈16*R5；R1≈32*R6；R1≈64*R7；R1≈128*R8；R1≈256*R9；R1≈512*R10，所述的基准电阻R1的大小根据防夹条(1)电阻的大小选择，且基准电阻R1的电阻值小于1千欧姆。

5.根据权利要求4所述的一种汽车电动滑门防夹条检测电路，其特征是：所述的运算放大部分(7)包括运算放大器U2、限流电阻R11以及用于滤波稳定工作电压的电容C3，所述的电容C3的一端连接在5V电源电压(4)上，另一端接地，限流电阻R11与连接在运算放大器U2的+端上，且限流电阻起到运算放大器U2的两个输入端的阻抗平衡和保护输入端的作用。

6.根据权利要求5所述的一种汽车电动滑门防夹条检测电路，其特征是：所述的复位部分(8)包括复位电阻R12以及电容C4，复位电阻R12和电容C4一起连接在5V电源电压(4)和接地之间。

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