CN103297021A

CN103297021A - 一种汽车多功能方向盘开关控制电路

Info

Publication number: CN103297021A
Application number: CN2013101954703A
Authority: CN
Inventors: 饶生源; 彭璐; 李娟�; 董伟
Original assignee: Anhui Jianghuai Automobile Group Corp
Current assignee: Anhui Jianghuai Automobile Group Corp
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2013-09-11

Abstract

本发明公开了一种汽车多功能方向盘开关控制电路，其包括主控模块以及具有多个开关按键的开关单元，各个开关按键的两端分别连接主控模块的不同的信号输入端，并且任意两个开关按键连接主控模块的两个信号输入端不完全相同；当某个开关按键被按下时，连接该开关按键的两个信号输入端连接，主控模块将该开关按键唯一对应的数字编码通过CAN收发器传输至CAN总线上，经由CAN总线传输至汽车的整车控制单元。应用该汽车多功能方向盘开关控制电路，由于采用数字编码的方式进行开关按键的状态传输，提高了开关按键的可识别性，以及控制的可靠性；开关单元的扩展性强，远多于7个；结构简洁，生产成本低，易于大规模生产。

Description

一种汽车多功能方向盘开关控制电路

技术领域

本发明涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种汽车多功能方向盘开关控制电路。

背景技术

目前国内和国外，中高档汽车方向盘开关控制电路基本上都采用图1的模拟电路模式，它的工作原理是通过上偏置电阻R和下偏置电阻R1至R5组成分压电路送给音响主机的单片机进行AD取样和算法处理。

这就要求开关控制电路的基准电压精度高，分压电阻精度高，单片机AD取样精度高等因素，另外，还有方向盘控制电路接地电阻的因素（这里包括整车组装，接地点固定，检测电路稳压精度等都有机会造成接地电阻加大），尽管在控制程序中加有容错算法处理，但是上述因素都会影响方向盘控制功能，且一般开关数量不能大于7个，因为一旦开关数量多了，开关控制电路的分辨率将会下降，从而会造成功能的紊乱，限制了方向盘开关的功能开关的扩展。

发明内容

本专利目的在于解决因电阻精度，单片机的AD取样精度，基准电压精度和开关扩展等因素，提供了一种汽车多功能方向盘开关控制电路，其采用数字编码技术和CAN总线通讯技术实现方向盘开关按键的控制，可靠，安全。

为实现上述目的，所述汽车多功能方向盘开关控制电路，包括主控模块以及具有多个开关按键的开关单元，其特点是，

各个所述开关按键的两端分别连接主控模块的不同的信号输入端，并且任意两个开关按键连接主控模块的两个信号输入端不完全相同；当某个开关按键被按下时，连接该开关按键的两个信号输入端连接，所述主控模块将该开关按键唯一对应的数字编码传输至汽车的整车控制单元。

优选的是，所述开关控制电路还包括CAN收发器；当某个开关按键被按下时，连接该开关按键的两个信号输入端连接，所述主控模块将该开关按键唯一对应的数字编码通过所述CAN收发器传输至CAN总线上，经由所述CAN总线传输至汽车的整车控制单元。

优选的是，所述开关单元包括16个开关按键，其中，

第一开关按键的第一端、第二开关按键的第一端、第三开关按键的第一端和第四开关按键的第一端均连接所述主控模块的第一信号输入端；

第五开关按键的第一端、第六开关按键的第一端、第七开关按键的第一端和第八开关按键的第一端均连接所述主控模块的第二信号输入端；

第九开关按键的第一端、第十开关按键的第一端、第十一开关按键的第一端和第十二开关按键的第一端均连接所述主控模块的第三信号输入端；

第十三开关按键的第一端、第十四开关按键的第一端、第十五开关按键的第一端和第十六开关按键的第一端均连接所述主控模块的第四信号输入端；

第一开关按键的第二端、第五开关按键的第二端、第九开关按键的第二端和第十三开关按键的第二端均连接所述主控模块的第五信号输入端；

第二开关按键的第二端、第六开关按键的第二端、第十开关按键的第二端和第十四开关按键的第二端均连接所述主控模块的第六信号输入端；

第三开关按键的第二端、第七开关按键的第二端、第十一开关按键的第二端和第十五开关按键的第二端均连接所述主控模块的第七信号输入端；并且，

第四开关按键的第二端、第八开关按键的第二端、第十二开关按键的第二端和第十六开关按键的第二端均连接所述主控模块的第八信号输入端。

优选的是，第一开关按键的第一端、第二开关按键的第一端、第三开关按键的第一端和第四开关按键的第一端均通过第一抗干扰电容接地；

第五开关按键的第一端、第六开关按键的第一端、第七开关按键的第一端和第八开关按键的第一端均通过第二抗干扰电容接地；

第九开关按键的第一端、第十开关按键的第一端、第十一开关按键的第一端和第十二开关按键的第一端均通过第三抗干扰电容接地；

第十三四开关按键的第一端、第十四开关按键的第一端、第十五开关按键的第一端和第十六开关按键的第一端均通过第四抗干扰电容接地；并且，

第一开关按键的第二端、第五开关按键的第二端、第九开关按键的第二端和第十三开关按键的第二端均通过第五抗干扰电容接地；

第二开关按键的第二端、第六开关按键的第二端、第十开关按键的第二端和第十四开关按键的第二端均通过第六抗干扰电容接地；

第三开关按键的第二端、第七开关按键的第二端、第十一开关按键的第二端和第十五开关按键的第二端均通过第七抗干扰电容接地；

第四开关按键的第二端、第八开关按键的第二端、第十二开关按键的第二端和第十六开关按键的第二端均通过第八抗干扰电容接地。

优选的是，所述数字编码为8421码。

优选的是，所述主控模块为型号是PIC18F2682的单片机。

本发明的有益效果在于，应用所述汽车多功能方向盘开关控制电路，由于采用数字编码的方式进行开关按键的状态传输，提高了开关按键的可识别性，以及控制的可靠性；开关单元的扩展性强，远多于7个；结构简洁，生产成本低，易于大规模生产。

附图说明

图1示出了现有技术中的汽车方向盘开关控制电路的原理图。

图2示出了本发明所述的汽车多功能方向盘开关控制电路的电路图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

图2示出了本发明所述的汽车多功能方向盘开关控制电路的电路图，如图2所示，所述汽车多功能方向盘开关控制电路，包括主控模块以及具有16个开关按键的开关单元，所述主控模块优选为型号是PIC18F2682的单片机U1。

所述开关控制电路还包括CAN收发器U2；其中，各个所述开关按键的两端分别连接单片机U1的不同的信号输入端，并且任意两个开关按键连接单片机U1的两个信号输入端不完全相同；当某个开关按键被按下时，连接该开关按键的两个信号输入端连接，所述单片机U1将该开关按键唯一对应的数字编码转换为CAN格式数据，并通过所述CAN收发器U2传输至CAN总线上，经由所述CAN总线传输至汽车的整车控制单元。

具体地，所述开关单元包括16个开关按键，从第一开关按键AK1至第十六开关按键AK16，每个开关按键对应唯一的一个数字编码，在本发明的一个优选的实施例中，数字编码选为8421码，详细地，各个按键对应的数字编码如下表所示，表中，AB代表某个开关按键的第一个信号输入端对应的数字编码，CD代表该开关按键的第二个信号输入端对应的数字编码：

参照上表，具体说明各个开关按键与单处机的连接关系：

第一开关按键AK1的第一端、第二开关按键AK2的第一端、第三开关按键AK3的第一端和第四开关按键AK4的第一端均连接所述单片机U1的第一信号输入端（第2管脚）；

第五开关按键AK5的第一端、第六开关按键AK6的第一端、第七开关按键AK7的第一端和第八开关按键AK8的第一端均连接所述单片机U1的第二信号输入端（第3管脚）；

第九开关按键AK9的第一端、第十开关按键AK10的第一端、第十一开关按键AK11的第一端和第十二开关按键AK12的第一端均连接所述单片机U1的第三信号输入端（第4管脚）；

第十三开关按键AK13的第一端、第十四开关按键AK14的第一端、第十五开关按键AK15的第一端和第十六开关按键AK16的第一端均连接所述单片机U1的第四信号输入端（第5管脚）；

第一开关按键AK1的第二端、第五开关按键AK5的第二端、第九开关按键AK9的第二端和第十三开关按键AK13的第二端均连接所述单片机U1的第五信号输入端（第14管脚）；

第二开关按键AK2的第二端、第六开关按键AK6的第二端、第十开关按键AK10的第二端和第十四开关按键AK14的第二端均连接所述单片机U1的第六信号输入端（第13管脚）；

第三开关按键AK3的第二端、第七开关按键AK7的第二端、第十一开关按键AK11的第二端和第十五开关按键AK15的第二端均连接所述单片机U1的第七信号输入端（第12管脚）；并且，

第四开关按键AK4的第二端、第八开关按键AK8的第二端、第十二开关按键AK12的第二端和第十六开关按键AK16的第二端均连接所述单片机U1的第八信号输入端（第11管脚）。

当第一开关按键AK1被按下时，单片机U1的第一信号输入端（第2管脚）和第五信号输入端（第14管脚）连接，单片机U1将第一开关按键AK1对应的数字编码0000转换为CAN格式数据，并通过所述CAN收发器U2传输至CAN总线上，经由所述CAN总线传输至汽车的整车控制单元，从而告知整车控制单元当前第一开关按键AK1已被按下。

当第二开关按键AK2被按下时，单片机U1的第一信号输入端（第2管脚）和第六信号输入端（第13管脚）连接，单片机U1将第二开关按键AK2对应的数字编码0001转换为CAN格式数据，并通过所述CAN收发器U2传输至CAN总线上，经由所述CAN总线传输至汽车的整车控制单元，从而告知整车控制单元当前第二开关按键AK2已被按下。

当第十六开关按键AK16被按下时，单片机U1的第四信号输入端（第5管脚）和第八信号输入端（第11管脚）连接，单片机U1将第十六开关按键AK16对应的数字编码1111转换为CAN格式数据，并通过所述CAN收发器U2传输至CAN总线上，经由所述CAN总线传输至汽车的整车控制单元，从而告知整车控制单元当前第十六开关按键AK16已被按下。

其它开关按键被按下时对应的单片机U1相应管脚连接的状态以此类推，在此不再赘述。

进一步地，为提高控制电路的抗干扰性，消除电路中微秒级尖脉冲的干扰，做如下设置：

第一开关按键AK1的第一端、第二开关按键AK2的第一端、第三开关按键AK3的第一端和第四开关按键AK4的第一端均通过第一抗干扰电容C10接地；

第五开关按键AK5的第一端、第六开关按键AK6的第一端、第七开关按键AK7的第一端和第八开关按键AK8的第一端均通过第二抗干扰电容C9接地；

第九开关按键AK9的第一端、第十开关按键AK10的第一端、第十一开关AK11按键的第一端和第十二开关按键AK12的第一端均通过第三抗干扰电容C8接地；

第十三开关按键AK13的第一端、第十四开关按键AK14的第一端、第十五开关按键AK15的第一端和第十六开关按键AK16的第一端均通过第四抗干扰电容C7接地；并且，

第一开关按键AK1的第二端、第五开关按键AK5的第二端、第九开关按键AK9的第二端和第十三开关按键AK13的第二端均通过第五抗干扰电容C3接地；

第二开关按键AK2的第二端、第六开关按键AK6的第二端、第十开关按键AK10的第二端和第十四开关按键AK14的第二端均通过第六抗干扰电容C4接地；

第三开关按键AK3的第二端、第七开关按键AK7的第二端、第十一开关按键AK11的第二端和第十五开关按键AK15的第二端均通过第七抗干扰电容C5接地；

第四开关按键AK4的第二端、第八开关按键AK8的第二端、第十二开关按键AK12的第二端和第十六开关按键AK16的第二端均通过第八抗干扰电容C6接地。

另外，电路中，电容C1，C2和晶体振荡器CX1接单片机U1的第9第10管脚，组成一个工作频率为4MHz的振动器，即单片机U1的主频振动器，U3为单片机U1提供开机自动复位功能的集成电路。电容C11，C12为单片机U1的电源供电的滤波电容。

并且，所述CAN收发器U2为飞利浦半导体公司的一款专用CAN收发器集成电路，型号为TJA1050。电路中，电阻R1，R2，R3为CAN收发器U2的上拉和下拉电阻，电阻R4，R5为CAN网络输入端阻抗匹配电阻，B1为CAN总线信号端共模抑制变压器，意图消除网络线路的干扰，ESD1为CAN总线信号端静电高压保护二极管。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种汽车多功能方向盘开关控制电路，包括主控模块以及具有多个开关按键的开关单元，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的汽车多功能方向盘开关控制电路，其特征在于：

所述开关控制电路还包括CAN收发器；当某个开关按键被按下时，连接该开关按键的两个信号输入端连接，所述主控模块将该开关按键唯一对应的数字编码通过所述CAN收发器传输至CAN总线上，经由所述CAN总线传输至汽车的整车控制单元。

3.根据权利要求1或2所述的汽车多功能方向盘开关控制电路，其特征在于：所述开关单元包括16个开关按键，其中，

4.根据权利要求3所述的汽车多功能方向盘开关控制电路，其特征在于：

第一开关按键的第一端、第二开关按键的第一端、第三开关按键的第一端和第四开关按键的第一端均通过第一抗干扰电容接地；

5.根据权利要求1或2所述的汽车多功能方向盘开关控制电路，其特征在于：所述数字编码为8421码。

6.根据权利要求1或2所述的汽车多功能方向盘开关控制电路，其特征在于：所述主控模块为型号是PIC18F2682的单片机。