CN107995720B - 一种汽车换档器档位指示照明和诊断电路 - Google Patents

一种汽车换档器档位指示照明和诊断电路 Download PDF

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    • H05B45/50—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits

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Abstract

本发明提供了一种汽车换档器档位指示照明和诊断电路，包括由P、R、N、D、M五个LED和限流电阻构成的档位显示模块；一与档位显示模块连接的驱动和信号采样模块；每个电路单元均包括一个NPN/PNP三极管阵列组合器件BCR10PN、一个发光二极管、若干电阻以及若干电容构成；一与驱动和信号采样模块连接的控制模块；控制模块用于接收驱动和信号采样模块传递来的电流取样信息，并进行检测以诊断LED是否正常工作以及是否有短路和开路电路故障；负责为整个电路进行供电的电源模块。本发明可以及早发现档位显示有可能出现的各种问题，如档位不显示、显示紊乱、亮度不够等，保障档位显示的准确性，以保障车辆驾驶的安全。

Description

一种汽车换档器档位指示照明和诊断电路
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域，特别涉及一种汽车换档器档位指示照明和诊断电路。
背景技术
汽车换档器档位指示照明，是为了方便驾驶员准确切换档位而设置的,目前大都采用LED器件；但大多数车辆，对背光照明的LED是不做检测的，这样就有可能在行驶的过程中,如果一个或多个LED发生故障导致没有档位指示或档位都有指示，使驾驶员无法确定换档的位置，或者档位指示的亮度不够无法起到档位指示的作用，这些都会对驾驶员的安全驾驶带来危害。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可以及早发现档位显示有可能出现的各种问题，如档位不显示、显示紊乱、亮度不够等，保障档位显示的准确性，以保障车辆驾驶安全的汽车换档器档位指示照明和诊断电路。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种汽车换档器档位指示照明和诊断电路，包括：
一档位显示模块，档位显示模块由P、R、N、D、M五个LED和限流电阻构成；
一与档位显示模块连接的驱动和信号采样模块，由5个相同的电路单元构成，每个电路单元分别用于驱动P、R、N、D、M五个档位位置的照明指示以及对所驱动的LED实施电流取样，最终将电流取样信息传递给控制模块；每个电路单元均包括一个NPN/PNP三极管阵列组合器件BCR10PN、一个发光二极管、若干电阻以及若干电容构成；
一与驱动和信号采样模块连接的控制模块，控制模块是以S9S12GN16单片机为核心的控制单元电路；控制模块用于接收驱动和信号采样模块传递来的电流取样信息，并进行检测以诊断LED是否正常工作以及是否有短路和开路电路故障；
一电源模块，电源模块负责为整个电路进行供电。
在本发明的一个实施例中，若干电阻包括电阻R1、R6、R17、R11，若干电容包括电容C1、C6；R1与BCR10PN串联，R6与R1并联，R6与R17串联，C1设置在发光二极管与R1之间，C6设置在R17后方。
在本发明的一个实施例中，S9S12GN16单片机上设有I/O口供输入信号及驱动输出使用。
在本发明的一个实施例中，电源模块为由U1器件NCV4725为核心的电路，其包括电容C11、C12、C13、C14、TVS1、D1、R22以及R23；C12用于调整复位延时时间，C13、C14、TVS1、D1构成EMC和反电压保护。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明可以及早发现档位显示有可能出现的各种问题，如档位不显示、显示紊乱、亮度不够等，保障档位显示的准确性，以保障车辆驾驶的安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明电路结构框图；
图2为本发明电源电路图；
图3为本发明驱动和信号采样电路图及档位显示电路；
图4为本发明单片机及辅助电路图；
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
10、档位显示模块20、驱动和信号采样模块30、控制模块40、电源模块。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1至图4所示，本发明公开了一种汽车换档器档位指示照明和诊断电路，包括档位显示模块10、与档位显示模块连接的驱动和信号采样模块20、与驱动和信号采样模块连接的控制模块30以及电源模块40。
档位显示模块由P、R、N、D、M五个LED和限流电阻构成；本电路可以对5路LED的照明亮度和做监测，并可以将信息存储随时调用，也可以实时向整车ECU传达信息，供安全驾驶参考。
驱动和信号采样模块由5个相同的电路单元构成，每个电路单元分别用于驱动P、R、N、D、M五个档位位置的照明指示以及对所驱动的LED实施电流取样，最终将电流取样信息传递给控制模块；每个电路单元均包括一个NPN/PNP三极管阵列组合器件BCR10PN、一个发光二极管、若干电阻以及若干电容构成；拿图3-1的电路图举例说明，若干电阻包括电阻R1、R6、R17、R11，若干电容包括电容C1、C6；R1与BCR10PN串联，R6与R1并联，R6与R17串联，C1设置在发光二极管与R1之间，C6设置在R17后方；当单片机端口PP0输出高电平，开启Q1，使DL1点亮；在PP1为高阻的情况下，R1、R6、R17构成电阻分压网络，可以对所驱动的LED实施电流取样，使S9S12GN16单片机能够实时监测和诊断LED是否正常工作，还是有短路和开路等电路故障。其它4个单元的情况，与此相同，在此不加赘述。
控制模块是以S9S12GN16单片机为核心的控制单元电路；控制模块用于接收驱动和信号采样模块传递来的电流取样信息，并进行检测以诊断LED是否正常工作以及是否有短路和开路电路故障；S9S12GN16单片机上设有I/O口供输入信号及驱动输出使用，满足电流采用输入、LIN通讯和其它输入信息及LED驱动输出的需求。输入输出调理电路应不同的控制方案有所不同，不做为本发明的重点，故不加赘述。
电源模块负责为整个电路进行供电，电源模块为由U1器件NCV4725为核心的电路，其包括电容C11、C12、C13、C14、TVS1、D1、R22以及R23；C12用于调整复位延时时间，C13、C14、TVS1、D1构成EMC和反电压保护；U1本身有还有过热保护、过压保护、短路保护的功能；U1输出电流可以达到450mA，可以满足5路LED背光及依档位增亮的亮度需求。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种汽车换档器档位指示照明和诊断电路，其特征在于，包括：
一档位显示模块，档位显示模块由P、R、N、D、M五个LED和限流电阻构成；
一与档位显示模块连接的驱动和信号采样模块，由5个相同的电路单元构成，每个电路单元分别用于驱动P、R、N、D、M五个档位位置的照明指示以及对所驱动的LED实施电流取样，最终将电流取样信息传递给控制模块；每个电路单元均包括一个NPN/PNP三极管阵列组合器件BCR10PN、一个发光二极管、若干电阻以及若干电容；若干电阻包括电阻R1、R6、R17、R11，若干电容包括电容C1、C6；R1与BCR10PN串联，R6与R1并联，R6与R17串联，C1设置在发光二极管与R1之间，C6设置在R17后方；当单片机端口PP0输出高电平，开启Q1，使DL1点亮；在PP1为高阻的情况下，R1、R6、R17构成电阻分压网络，可以对所驱动的LED实施电流取样，使S9S12GN16单片机能够实时监测和诊断LED是否正常工作，还是有短路和开路电路故障；
一与驱动和信号采样模块连接的控制模块，控制模块是以S9S12GN16单片机为核心的控制单元电路；控制模块用于接收驱动和信号采样模块传递来的电流取样信息，并进行检测以诊断LED是否正常工作以及是否有短路和开路电路故障；
一电源模块，电源模块负责为整个电路进行供电；
S9S12GN16单片机上设有I/O口供输入信号及驱动输出使用；
电源模块为由U1器件NCV4725为核心的电路，其包括电容C11、C12、C13、C14 、TVS1、D1、R22以及R23；C12用于调整复位延时时间，C13、C14、TVS1、D1 构成EMC和反电压保护；
U1输出电流可以达到450 mA，满足5路LED背光及依档位增亮的亮度需求。
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