CN103529720A

CN103529720A - 数字输入电路及使用其的车载控制器

Info

Publication number: CN103529720A
Application number: CN201310449303.7A
Authority: CN
Inventors: 李志成; 吴培娣; 金启前; 由毅; 冯擎峰
Original assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd
Current assignee: Hyatt auto parts manufacturing (Zhangjiakou) Co., Ltd.
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2033-09-26
Also published as: CN103529720B

Abstract

本发明公开一种数字输入电路，其包括第一至第三电阻，二极管。第一电阻的一端接收数字输入信号。第二电阻一端与第一电阻的另一端相连，第二电阻的另一端接地。二极管的阴极与第一电阻的另一端相连，二极管的阳极作为数字输入电路的输出端输出数字判别信号。第三电阻的一端与二极管的阳极相连，第三电阻的另一端接收参考高电压。其中，通过设置第一至第三电阻的阻值，数字输入电路可以为数字输入高有效或数字输入低有效两种状态。本发明还提供一种车载控制器。本发明的数字输入电路及车载控制器，通过设置第一至第三电阻的阻值，可以为数字输入高有效或数字输入低有效两种状态。因此，本发明的数字输入电路结构简单，且灵活性高。

Description

数字输入电路及使用其的车载控制器

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种数字输入电路及使用其的车载控制器。

背景技术

数字电路由于抗干扰能力强而广泛需用于车载控制器中。车载控制器根据数字输入的有效性判断开关的有效性，以控制负载的开闭。数字输入的状态分为高电平、低电平和悬空。根据开关类型的不同，有的开关在按下时，输出高电平；有的开关在按下时，输出低电平；在进行维修和更换开关时，开关信号就处于悬空状态。

其中，车载控制器包括数字输入高有效和数字输入低有效两种状态。数字输入高电平有效，即开关输出高电平给车载控制器，车载控制器则根据这个信号量开启负载；除此之外，开关输出低电平或悬空，车载控制器都不开启负载。相反，数字输入电路低有效，即开关输出低电平给车载控制器，车载控制器则根据这个信号量开启负载；除此之外，开关输出高电平或悬空，车载控制器都不开启负载。

目前，车载控制器普遍对数字输入高有效和数字输入低有效进行固化设计，不能变通。因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是提供一种灵活性高的数字输入电路。

发明公开一种数字输入电路，其包括第一至第三电阻，二极管。所述第一电阻的一端接收数字输入信号。所述第二电阻一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的另一端接地。所述二极管的阴极与所述第一电阻的另一端相连，所述二极管的阳极作为所述数字输入电路的输出端输出数字判别信号。所述第三电阻的一端与所述二极管的阳极相连，所述第三电阻的另一端接收参考高电压。其中，通过设置所述第一电阻、所述第二电阻及所述第三电阻的阻值，所述数字输入电路可以为数字输入高有效或数字输入低有效两种状态。

本发明还提供一种车载控制器，所述车载控制器包括开关电路、数字输入电路、微控制器及数字输出电路，所述数字输入电路包括第一至第三电阻，二极管。所述第一电阻的一端接收数字输入信号。所述第二电阻一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的另一端接地。所述二极管的阴极与所述第一电阻的另一端相连，所述二极管的阳极作为所述数字输入电路的输出端输出数字判别信号。所述第三电阻的一端与所述二极管的阳极相连，所述第三电阻的另一端接收参考高电压。其中，通过设置所述第一电阻、所述第二电阻及所述第三电阻的阻值，所述数字输入电路可以为数字输入高有效或数字输入低有效两种状态。

本发明的数字输入电路及车载控制器，通过设置所述第一电阻、所述第二电阻及所述第三电阻的阻值，所述数字输入电路可以为数字输入高有效或数字输入低有效两种状态。因此，本发明的数字输入电路及车载控制器灵活性高。

通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是需当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定，这是因为其需当参考附加的权利要求。还需当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。

附图说明

下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。

图1为本发明一实施例的数字输入电路的电路示意图。

图2为本发明一实施例在数字输入信号为高电压时，数字输入电路的等效电路示意图。

图3为本发明一实施例在数字输入信号为悬空时，数字输入电路的等效电路示意图。

图4为本发明一实施例在数字输入信号为低电压时，数字输入电路的等效电路示意图。

图5为本发明一实施例的车载控制器的模块示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

需要说明的是，为了图示的清楚起见，本发明的附图仅显示了与本发明的创作点相关的结构特征，而对其他的结构特征则进行了省略。

图1为本发明一实施例的数字输入电路的电路示意图。如图1所示，数字输入电路11包括第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3、二极管D1。第一电阻R1的一端接收数字输入信号，第一电阻R1的另一端与第二电阻R1的一端相连。第二电阻R2的另一端接地。二极管D1的阴极与第一电阻R1的另一端相连，二极管D1的阳极作为数字输入电路的输出端输出数字判别信号。第三电阻R3的一端与二极管D1的阳极相连，第三电阻R3的另一端接收参考高电压VHL。

在本发明的一实施方式中，数字输入电路11还包括第一电容C1，第一电容C1与第二电阻R2并联，用于对数字输入信号进行滤波。

在本发明的一实施方式中，数字输入电路11还包括第二电容C2，第二电容C2连接于二极管D1的阳极与地之间，用于对数字输入电路输出的信号进行滤波。

在本发明的一实施方式中，数字输入电路11还包括第三电容C3，第三电容C3连接于第三电阻R3的另一端与地之间，用于对参考高电压VHL进行滤波。

其中，数字输入信号包括高电压、悬空及低电压三种状态。

图2为本发明一实施例在数字输入信号为高电压时，数字输入电路的等效电路示意图。由于当数字输入电路11处于数字输入高有效状态或低有效状态时，在数字输入信号为高电压时，数字输入电路11的输出端输出的数字判别信号均为高电压。也就是说，当数字输入电路11处于数字输入高有效状态或低有效状态时，在数字输入信号为高电压时，二极管D1均需截止，第二电阻R2的阻值与第一电阻R1和第二电阻R2的阻值之和的比值均需大于参考高电压VHL与数字输入信号的高电压的比值，即R2/(R1+R2)＞5/12，其中，假设参考高电压VHL为5伏特（V），数字输入信号的高电压为12V。当然本领域的技术人员可以理解的是，参考高电压VHL为6V等高电压。

图3为本发明一实施例的在数字输入信号为悬空时，数字输入电路11的等效电路示意图。由于当数字输入电路11处于数字输入高有效状态时，在数字输入信号悬空时，数字输入电路11的输出端输出的数字判别信号为低电压，而当数字输入电路11处于数字输入低有效状态时，在数字输入信号悬空时，且数字输入电路11的输出端输出的数字判别信号为高电压。也就是说，当数字输入电路11处于数字输入高有效状态时，在数字输入信号悬空时，二极管D1需导通，且第二电阻R2的阻值与第二电阻R2和第三电阻R3的阻值之和的比值需小于逻辑电平的阀值与所述参考高电压VHL的比值，即R2/(R2+R3)＜1.5/5。当数字输入电路11处于数字输入低有效状态时，在数字输入信号悬空时，二极管D1需导通，第二电阻R2的阻值与第二电阻R2和第三电阻R3的阻值之和的比值需大于逻辑电平的阀值与所述参考高电压VHL的比值，即R2/(R2+R3)＞1.5/5，其中，假设逻辑电平的阀值为1.5V，参考高电压VHL为5V。

图4为本发明一实施例的在数字输入信号为低电压时，数字输入电路的等效电路示意图。由于当数字输入电路11处于数字输入高有效状态或低有效状态时，在数字输入信号为低电压时，数字输入电路11的输出端输出的数字判别信号均为低电压。也就是说，当数字输入电路11处于数字输入高有效状态或低有效状态时，在数字输入信号为低电压时，二极管D1均需导通，第一电阻R1和第二电阻R2并联的等效值与第三电阻R3的阻值与第一电阻R1和第二电阻R2的并联等效值之和的比值均需小于逻辑电平的阀值与参考高电压VHL的比值，即R/(R3+R)＜1.5/5，其中，R为第一电阻R1和第二电阻R2的并联等效值，其等于（R1×R2）/(R1+R2)，假设逻辑电平的阀值为1.5V，参考高电压VHL为5V。

综上所述，通过设置第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3的阻值，数字输入电路11可以为数字输入高有效或数字输入低有效两种状态。

具体的，当第二电阻R2的阻值与第一电阻R1和第二电阻R2的阻值之和的比值大于参考高电压VHL与数字输入信号的高电压的比值，第二电阻R2的阻值与第二电阻R2和第三电阻R3的阻值之和的比值小于逻辑电平的阀值与参考高电压VHL的比值，且第一电阻R1和第二电阻R2并联的等效值与第三电阻R3的阻值与第一电阻R1和第二电阻R2的并联等效值之和的比值小于逻辑电平的阀值与参考高电压VHL的比值时，数字输入电路11处于数字输入高有效状态。即，R2/(R1+R2)＞5/12，R2/(R2+R3)＜1.5/5，且R/(R3+R)＜1.5/5，时，数字输入电路11处于数字输入高有效状态，其中，R=（R1×R2）/(R1+R2)。例如，R1=2欧姆（Ω）、R2=2Ω且R3=100Ω，数字输入电路11处于数字输入高有效状态，。

当第二电阻R2的阻值与第一电阻R1和第二电阻R2的阻值之和的比值大于参考高电压VHL与数字输入信号的高电压的比值，第二电阻R2的阻值与第二电阻R2和第三电阻R3的阻值之和的比值大于逻辑电平的阀值与参考高电压VHL的比值，且第一电阻R1和第二电阻R2并联的等效值与第三电阻R3的阻值与第一电阻R1和第二电阻R2的并联等效值之和的比值小于逻辑电平的阀值与参考高电压VHL的比值时，数字输入电路11处于数字输入低有效状态。即，R2/(R1+R2)＞5/12，R2/(R2+R3)＞1.5/5，且R/(R3+R)＜1.5/5时，数字输入电路11处于数字输入高有效状态，其中，R=（R1×R2）/(R1+R2)。例如，R1=2欧姆（Ω）、R2=100Ω且R3=100Ω，数字输入电路11处于数字输入低有效状态。

本发明还提供一种车载控制器1，车载控制器1包括开关电路10、数字输入电路11、微控制器12及数字输出电路13，数字输入电路11为图1至图4所示的数字输入电路。其中，数字输入电路11接收开关电路10输入的数字输入信号，如果数字输入电路11为数字输入高有效状态，当接收到高电压的数字输入信号时，数字输入电路11的输出端输出高电压的数字判别信号，以使微控制器12通过数字输出电路13控制负载开启，而当接收到低电压或悬空的数字输入信号时，数字输入电路11的输出端输出低电压的数字判别信号，以使微控制器12通过数字输出电路13控制负载关闭。如果数字输入电路11为数字输入低有效状态，当接收到低电压的数字输入信号时，数字输入电路11的输出端输出低电压的数字判别信号，以使微控制器12通过数字输出电路13控制负载开启，而当接收到高电压或悬空的数字输入信号时，数字输入电路11的输出端输出高电压的数字判别信号，以使微控制器12通过数字输出电路13控制负载关闭。

具体的，数字输入电路10包括第一至第三电阻，二极管。第一电阻的一端接收数字输入信号。第二电阻一端与第一电阻的另一端相连，第二电阻的另一端接地。二极管的阴极与第一电阻的另一端相连，二极管的阳极作为数字输入电路的输出端输出数字判别信号。第三电阻的一端与二极管的阳极相连，第三电阻的另一端接收参考高电压。其中，通过设置第一电阻、第二电阻及第三电阻的阻值，数字输入电路可以为数字输入高有效或数字输入低有效两种状态。

本发明的数字输入电路10及车载控制器，通过设置第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3的阻值，数字输入电路10可以为数字输入高有效或数字输入低有效两种状态。因此，本发明的数字输入电路10结构简单，且灵活性高。

本文中需用了具体个例对本发明的数字输入电路及车载控制其的原理及实施方式进行了阐述，以上实施方式的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及需用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不需理解为对本发明的限制，本发明的保护范围需以所附的权利要求为准。

Claims

1.一种数字输入电路，其特征在于，其包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端接收数字输入信号；

第二电阻，所述第二电阻一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的另一端接地；

二极管，所述二极管的阴极与所述第一电阻的另一端相连，所述二极管的阳极作为所述数字输入电路的输出端输出数字判别信号；及

第三电阻，所述第三电阻的一端与所述二极管的阳极相连，所述第三电阻的另一端接收参考高电压；

其中，通过设置所述第一电阻、所述第二电阻及所述第三电阻的阻值，所述数字输入电路可以为数字输入高有效或数字输入低有效两种状态。

2.如权利要求1所述的数字输入电路，其特征在于，所述数字输入电路还包括：

第一电容，所述第一电容与所述第二电阻并联，用于对所述数字输入信号进行滤波。

3.如权利要求1所述的数字输入电路，其特征在于，所述数字输入电路还包括：

第二电容，所述第二电容连接于所述二极管的阳极与地之间，用于对所述数字输入电路输出的信号进行滤波。

4.如权利要求1所述的数字输入电路，其特征在于，所述数字输入电路还包括：

第三电容，所述第三电容连接于所述第三电阻的另一端与地之间，用于对所述参考高电压进行滤波。

5.如权利要求1所述的数字输入电路，其特征在于，所述二极管在所述数字输入信号为高电压时截止，在所述数字输入信号为低电压或悬空状态时导通。

6.如权利要求1所述的数字输入电路，其特征在于，当所述数字输入电路处于数字输入高有效状态时，在所述数字输入信号为高电压时，所述数字输入电路的输出端输出的数字判别信号为高电压，在所述数字输入信号为低电压或悬空时，所述数字输入电路的输出端输出的数字判别信号为低电压。

7.如权利要求1所述的数字输入电路，其特征在于，当所述数字输入电路处于数字输入低有效状态时，在所述数字输入信号为低电压时，所述数字输入电路的输出端输出的数字判别信号为低电压，在所述数字输入信号为高电压或悬空时，所述数字输入电路的输出端输出的数字判别信号为高电压。

8.如权利要求1所述的数字输入电路，其特征在于，当第二电阻的阻值与第一电阻和第二电阻的阻值之和的比值大于所述参考高电压与所述数字输入信号的高电压的比值，第二电阻的阻值与第二电阻和第三电阻的阻值之和的比值小于逻辑电平的阀值与所述参考高电压的比值，且第一电阻和第二电阻并联的等效值与第三电阻的阻值与第一电阻和第二电阻的并联等效值之和的比值小于所述逻辑电平的阀值与所述参考高电压的比值时，所述数字输入电路处于数字输入高有效状态。

9.如权利要求8所述的数字输入电路，其特征在于，当第二电阻的阻值与第一电阻和第二电阻的阻值之和的比值大于所述参考高电压与所述数字输入信号的高电压的比值，第二电阻的阻值与第二电阻和第三电阻的阻值之和的比值大于逻辑电平的阀值与所述参考高电压的比值，且第一电阻和第二电阻并联的等效值与第三电阻的阻值与第一电阻和第二电阻的并联等效值之和的比值小于所述逻辑电平的阀值与所述参考高电压的比值时，所述数字输入电路处于数字输入低有效状态。

10.一种车载控制器，所述车载控制器包括开关电路、微控制器及数字输出电路，其特征在于，所述车载控制器包括如权利要求1至9任意一项的数字输入电路。