CN103488111B - 汽车通用开关采集系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车开关采集系统，尤其涉及一种汽车通用开关采集系统，它包括单片机、多个用于采集不同种类开关信号的开关量采集电路、用于将采集到的开关信号转化为数字信号的模数转换电路、CAN通讯电路以及电源供电电路，所述开关量采集电路与模数转换电路信号连接，所述模数转换电路、CAN通讯电路均与单片机信号连接，所述电源电路与单片机电连接。这种汽车开关采集系统能够采集不同种类开关信号。

Description

汽车通用开关采集系统
技术领域
本发明涉及一种汽车开关采集系统，尤其涉及一种汽车通用开关采集系统。
背景技术
目前汽车上的电气设备越来越多，涉及到的开关也越来越多，有些开关只提供一个通断信号，有些开关提供电压的高低信号，有些开关则提供接地信号。面对各种开关信号的采集任务，现有技术大多采用不同电路来解决，比如通断信号则在采集盒内部接上拉电阻，高低信号则在采集盒内部采用电阻分压技术采集等等。这种技术设计较复杂，对不同类型的车并不能通用，而且管理难度大，可靠性较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够采集不同种类开关信号的汽车通用开关采集系统，且这个系统设计较简单、能对不同类型的车通用、管理难度较小且可靠性较高。
本发明所采用的技术方案是：一种汽车通用开关采集系统，它包括单片机、多个用于采集不同种类开关信号的开关量采集电路、用于将采集到的开关信号转化为数字信号的模数转换电路、CAN通讯电路以及电源供电电路，所述开关量采集电路与模数转换电路信号连接，所述模数转换电路、CAN通讯电路均与单片机信号连接，所述电源电路与单片机电连接。
所述开关量采集电路包电阻R1、R2、R3、R4、R5以及电容C1、C2，所述R1、R2、R3一端相连且与开关信号输入相连，所述R1另一端与电源端连接，所述R2另一端分别与接地端、R4一端、C1一端以及C2一端连接，所述R3另一端分别与R4另一端、C1另一端以及R5一端连接，所述R4一端还分别与C1一端、C2一端连接，所述R4另一端还分别与C1另一端、R5一端连接，所述C1一端还与C2一端连接，所述C1另一端还与R5一端连接，所述C2另一端还与R5另一端连接，且所述C2另一端与R5另一端还与信号输出口KG1连接。
所述R1=R2=100K,R3=200K，R4=20K，R5=2K，C1=C2=0.01μF。
所述模数转换电路采用的芯片型号为AD7908，且所述芯片与单片机进行SPI通讯接口通讯。
采用以上结构与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过特制的开关采集电路将不同种类的开关信号采集起来，然后通过模数转换电路将采集到的电压信号转换为数字信号传输给单片机，然后单片机通过接收到的数字信号来判断多种汽车开关的状态，这种开关采集系统可以采集不用种类的开关信号，且设计较简单、能对不同类型的车通用、管理难度较小且可靠性较高。
附图说明
图1为本发明汽车通用开关采集系统的电路连接框图。
图2为本发明汽车通用开关采集系统中开关量采集电路的电路原理图。
图3为本发明汽车通用开关采集系统中模数转换电路的电路原理图。
图4为本发明汽车通用开关采集系统中CAN通讯电路的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式对本发明做进一步描述，但是本发明不仅限于以下具体实施方式。
如图所示：一种汽车通用开关采集系统，其特征在于：它包括单片机、多个用于采集不同种类开关信号的开关量采集电路、用于将采集到的开关信号转化为数字信号的模数转换电路、CAN通讯电路以及电源供电电路，所述开关量采集电路与模数转换电路信号连接，所述模数转换电路、CAN通讯电路均与单片机信号连接，所述电源电路与单片机电连接。
所述开关量采集电路包电阻R1、R2、R3、R4、R5以及电容C1、C2，所述R1、R2、R3一端相连且与开关信号输入相连，所述R1另一端与电源端连接，所述R2另一端分别与接地端、R4一端、C1一端以及C2一端连接，所述R3另一端分别与R4另一端、C1另一端以及R5一端连接，所述R4一端还分别与C1一端、C2一端连接，所述R4另一端还分别与C1另一端、R5一端连接，所述C1一端还与C2一端连接，所述C1另一端还与R5一端连接，所述C2另一端还与R5另一端连接，且所述C2另一端与R5另一端还与信号输出口KG1连接。
所述R1=R2=100K,R3=200K，R4=20K，R5=2K，C1=C2=0.01μF。
所述模数转换电路采用的芯片型号为AD7908，且所述芯片与单片机进行SPI通讯接口通讯。
如图2所示为开关量采集电路的电路原理图，在该电路中，开关信号输入接到车上开关上。目前开关常用的有开关接地，开关接高，开关断开。该发明能同时采集接高（正控），接地（负控），悬空。
在开关信号输入上接入电源，假如电源电压＝24V，那么通过电路计算方法可以得到信号输出端的电压为：
信号输出=电源×（R4）/(R3+R4)＝24×（20k）/(200k+20k)=2.18V；
在开关信号输入上接入地，那么通过电路计算方法可以得到信号输出电压为：
信号输出=地×（R4）/(R3+R4)=0；
在开关信号输入悬空，那么通过电路计算方法可以得到信号输出电压为：
信号输出=电源×（R2//(R3+R4)）/(R2//(R3+R4)+R1)＝9.77V；
通过以上的结算可以得到在开关量输入端接入不同的状态时，信号输出的电压有显著的变化，所以可以通过这个开关量采集电路来采集不同种类的开关信号。
如图3所示，所述的模数转换电路，可以同时转换8路开关量采集电路，本具体实施例中总共有4路同样的电路，即可以同时采集32路开关量状态。模数转换电路采用AD公司生产的AD7908芯片，其与单片机采用SPI通讯接口通讯，单片机将转换命令通过SPI接口发送给AD7908，AD7908将转换好的数据通过SPI发送给单片机。
其中AD7908的5脚、6脚接电源5V，4脚、8脚、17脚、20脚接地，7脚接入基准比较电压2.5V，19脚接3.3V；3脚为与单片机通讯的片选脚，用该脚来选择对应芯片的数据读写，1脚为AD7908的数据输入脚，2脚为AD7908的数据输出脚，18脚为AD7908的时钟输入脚。9、10、11、12、13、14、15、16为8路开关量采集电路的输入脚。通过该电路将开关量采集电路中得到的电压转换成单片机中的数字信号，通过数字信号的判断得到汽车开关的状态。
如图4所示为CAN通讯电路，通过该电路，单片机将采集到的开关信息上报给整车CAN总线，使整车其他设备可以使用该开关量的状态。

Claims (2)

1.一种汽车通用开关采集系统，其特征在于：它包括单片机、多个用于采集不同种类开关信号的开关量采集电路、用于将采集到的开关信号转化为数字信号的模数转换电路、CAN通讯电路以及电源供电电路，所述开关量采集电路与模数转换电路信号连接，所述模数转换电路、CAN通讯电路均与单片机信号连接，所述电源供电电路与单片机电连接；所述开关量采集电路包括电阻R1、R2、R3、R4、R5以及电容C1、C2，所述R1、R2、R3一端相连且与开关信号输入相连，所述R1另一端与电源端连接，所述R2另一端分别与接地端、R4一端、C1一端以及C2一端连接，所述R3另一端分别与R4另一端、C1另一端以及R5一端连接，所述R4一端还分别与C1一端、C2一端连接，所述R4另一端还分别与C1另一端、R5一端连接，所述C1一端还与C2一端连接，所述C1另一端还与R5一端连接，所述C2另一端还与R5另一端连接，且所述C2另一端与R5另一端还与信号输出口KG1连接；所述R1＝R2＝100K,R3＝200K，R4＝20K，R5＝2K，C1＝C2＝0.01μF。
2.根据权利要求1所述的汽车通用开关采集系统，其特征在于：所述模数转换电路采用的芯片型号为AD7908，且所述芯片与单片机通过SPI通讯接口进行通讯连接。
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