CN108116347A - 一种防止点火复位的车载终端低压关断系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止点火复位的车载终端低压关断系统和方法,方法包括:处理器实时监控采样到的A/D采样电路的输出电压;当监测到电压在预设时间内均低于第二预设阈值时,输出低电平控制信号,当低压关断控制电路输出的电压低于第一预设阈值时,电源转换电路停止输出3.3V电源;当监测到电压在预设时间内存在部分或者全部不低于第二预设阈值时,输出高电平控制信号,第一开关二极管导通,电源转换电路的使能始终处于有效状态,电源转换电路持续输出3.3V电源。本发明采用软件和硬件相结合的方式,一方面在汽车电瓶降低到门限值以下时,能实现设备断电,保护汽车电瓶;另一方面在汽车点火时设备能正常工作,不会出现由于汽车电瓶跌落导致复位重启的问题。

Description

一种防止点火复位的车载终端低压关断系统和方法
技术领域
本发明涉及汽车电瓶保护技术领域,特别涉及一种防止点火复位的车载终端低压关断系统和方法。
背景技术
随着汽车电子设备的增加,例如TBOX、OBD、行车记录仪、车载导航屏等等,这些电子设备均采用汽车电瓶供电,为了防止电瓶过度消耗造成汽车无法启动,一般这些电子产品均会设计电瓶保护电路。车载多媒体导航屏,由于提供了导航、娱乐、收音机等丰富功能,功耗相对较大,自然也会设计相应的低压关断电路。不过,在车辆点火启动时,由于汽车电瓶会有较大跌落,供给导航屏的电压会低于低压关断门限值,导致导航屏复位。这样,司机在汽车点火后需要等待设备重启后才能实现听音乐、听收音机、导航等服务,这样给使用上带来了不便。因此,现有技术中还缺少一种既能实现汽车电瓶保护、又能避免汽车点火导致设备复位的车载导航屏低压关断方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提出一种防止点火复位的车载终端低压关断系统和方法,采用软件和硬件相结合的方式,一方面在汽车电瓶降低到门限值以下时,能实现车载终端断电,保护汽车电瓶;另一方面在汽车点火时车载终端能正常工作,不会出现复位重启的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种防止点火复位的车载终端低压关断系统,包括A/D采样电路、低压关断控制电路、第一开关二极管、电源转换电路和处理器,其中,
所述A/D采样电路的输入端与输入电源相连,用于对所述输入电源进行分压供所述处理器进行A/D采样;
所述低压关断控制电路的输入端与输入电源相连,用于对所述输入电源进行分压,当所述第一开关二极管截止时,输出分压电源到所述电源转换电路的使能输入端;
所述电源转换电路的电源输入端与输入电源相连,其使能输入端与所述低压关断控制电路的输出端和所述第一开关二极管的阴极分别相连,其使能输入端的电压不低于第一预设阈值时,用于将输入电源转换成3.3V电源;其使能输入端的电压低于第一预设阈值时,所述电源转换电路停止输出3.3V电源;
所述处理器的第一输入端与所述电源转换电路的输出端相连,其第二输入端与所述A/D采样电路的输出端相连,其输出端与所述第一开关二极管的阳极相连,用于防止车辆点火启动时导致车载终端复位;所述处理器实时监测从所述A/D采样电路采样到的电压,当采样到的电压在预设时间内均低于第二预设阈值时,输出低电平控制信号;当采样到的电压在预设时间内存在部分或者全部不低于第二预设阈值时,输出高电平控制信号。
优选的,所述A/D采样电路包括:第三电阻、第四电阻和第二滤波电容;所述第三电阻的一端与输入电源相连;所述第四电阻和第二滤波电容并联于所述第三电阻另一端和地之间;所述处理器的第二输入端连接于所述第三电阻和第四电阻之间。
优选的,所述A/D采样电路还包括:第二稳压二极管;所述第二稳压二极管、第四电阻和第二滤波电容并联于所述第三电阻另一端和地之间;所述第二稳压二极管的阳极接地。
优选的,所述低压关断控制电路包括:第一电阻、第二电阻和第一滤波电容;所述第一电阻的一端与输入电源相连;所述第一滤波电容与第二电阻并联于所述第二电阻另一端和地之间;所述电源转换电路的使能输入端连接于所述第一电阻和第二电阻之间。
优选的,所述电源转换电路采用MP4560芯片;所述MP4560芯片包括VIN引脚、EN引脚和SW引脚;其中,VIN引脚与输入电源相连;EN引脚连接于所述低压关断控制电路的输出端和第一开关二极管的阴极之间;SW引脚与所述处理器的第一输入端相连。
一种防止点火复位的车载终端低压关断方法,其特征在于,应用在包括A/D采样电路、低压关断控制电路、第一开关二极管、电源转换电路和处理器的系统中,包括如下步骤:
所述处理器实时监测从所述A/D采样电路采样到的电压;
当处理器监测到采样到的电压在预设时间内均低于第二预设阈值时,输出低电平控制信号,所述第一开关二极管截止;当所述低压关断控制电路的输出电压低于所述第一预设阈值时,所述电源转换电路停止输出3.3V电源;
当处理器监测到采样到的电压在预设时间内存在部分或者全部不低于第二预设阈值时,输出高电平控制信号,所述第一开关二极管导通,所述电源转换电路的使能输入端始终处于有效状态,所述电源转换电路持续输出3.3V电源。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是:
1、本发明通过采用软硬件相结合的方式,能够实时监控汽车电瓶,根据监控结果实时不同的控制来实现对车载终端的关断;
2、本发明在汽车电瓶降低到门限值以下时,能实现车载终端断电,保护汽车电瓶,避免汽车电瓶耗光的危险;
3、本发明在汽车点火时车载终端能正常工作,不会出现由于汽车电瓶跌落导致复位重启的问题。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明的一种防止点火复位的车载终端低压关断系统和方法不局限于实施例。
附图说明
图1为本发明系统的电路框图;
图2为本发明系统的电路图;
图3为本发明方法的处理器控制流程图。
具体实施方式
参见图1和图2所示,本发明实施例提供一种防止点火复位的车载终端低压关断系统,包括A/D采样电路11、低压关断控制电路12、第一开关二极管D1、电源转换电路13和处理器14,其中,
所述A/D采样电路11的输入端与输入电源VCC-IN相连,用于对输入电源VCC-IN进行分压供所述处理器14进行A/D采样;
所述低压关断控制电路12的输入端与输入电源VCC-IN相连,用于对输入电源VCC-IN进行分压,当所述第一开关二极管D1截止时,输出分压电源到所述电源转换电路13的使能输入端;
所述电源转换电路13的电源输入端与输入电源VCC-IN相连,其使能输入端与所述低压关断控制电路12的输出端和所述第一开关二极管D1的阴极分别相连,其使能输入端的电压不低于第一预设阈值时,用于将输入电源VCC-IN转换成3.3V电源;其使能输入端的电压低于第一预设阈值时,所述电源转换电路13停止输出3.3V电源;其中,所述第一预设阈值根据需要在所述电源转换电路13上进行设置;
所述处理器14的第一输入端1与所述电源转换电路13的输出端相连,其第二输入端2与所述A/D采样电路11的输出端相连,其输出端3与所述第一开关二极管D1的阳极相连,用于防止车辆点火启动时导致车载终端复位;所述处理器实时监测从所述A/D采样电路11采样到的电压,当采样到的电压在预设时间内均低于第二预设阈值时,输出低电平控制信号;当采样到的电源AD电压在预设时间内存在部分或者全部不低于第二预设阈值时,输出高电平控制信号;其中,所述第二预设阈值根据需要在所述处理器14上进行设置。
进一步的,所述A/D采样电路11包括:第三电阻R3、第四电阻R4、第二稳压二极管D2和第二滤波电容C2;所述第三电阻R3的一端与输入电源VCC-IN相连;所述第二稳压二极管D2、第四电阻R4和第二滤波电容C2并联于所述第三电阻R3另一端和地GND之间;所述第二稳压二极管D2的阳极接地;所述处理器14的第二输入端连接于所述第三电阻R3和第四电阻R4之间。所述第二稳压二极管D2将第四电阻R4上的电压限制在3.3V一下,用于防止输入电源VCC-IN过大时,第四电阻R4的分压电压过大从而对所述处理器14造成损坏。
进一步的,所述低压关断控制电路12包括:第一电阻R1、第二电阻R2和第一滤波电容C1;所述第一电阻R1的一端与输入电源VCC-IN相连;所述第一滤波电容C1与第二电阻R2并联于所述第二电阻R2另一端和地GND之间;所述电源转换电路13的使能输入端连接于所述第一电阻R1和第二电阻R2之间。
进一步的,所述电源转换电路13采用MP4560芯片;所述MP4560芯片包括VIN引脚、EN引脚和SW引脚;其中,VIN引脚与输入电源VCC-IN相连;EN引脚连接于所述低压关断控制电路12的输出端和第一开关二极管D1的阴极之间;SW引脚与所述处理器14的第一输入端1相连。
本实施例中,输入电源VCC-IN经过电源转换电路13后提供3.3V电源给处理器14供电,电源转换电路13由使能控制信号POWER-EN控制;当POWER-EN低于在电源转换电路13中设置的第一阈值时,电源转换电路13停止输出3.3V给处理器14供电,车载终端断电。
具体的,处理器15实时监测采样到的电压AD-IN,当采样到的电压AD-IN在10秒内均小于第二预设阈值时时,此时判断汽车处于非点火状态下的电瓶欠压,则处理器15输出控制信号EN-OUT=0,而由低压关断控制电路12控制的电压POWER-EN低于电源转换电路13的断电阀值(即第一预设阈值),车载终端断电关机,从而减少对汽车电瓶消耗,实现对汽车电瓶的保护。
当采样到的电压AD-IN在10S内存在部分或者全部的值大于第二预设阈值时,则判断汽车不处于电瓶欠压状态(采样的部分的电压AD-IN小于第二预设阈值主要是由于点火电压跌落引起),这时处理器输出控制信号EN-OUT=1,此时电源转换电路13的使能端EN始终处于有效状态,不受低压关断电路12控制,从而保证了在点火时输入电压跌落而设备不产生断电复位。
对于12V汽车电瓶的设备中,如图2所示,R3=100K,R4=20K,R1=150K,R2=20K,电源转换电路采用MP4560芯片,那么,不点火时当电瓶电压低于10.2V时,车载终端实现低压关断保护汽车电瓶,而在点火时,即使电瓶电压跌落到8V,车载终端也不会复位。
本发明实施例还提供了一种防止点火复位的车载终端低压关断方法,应用在由A/D采样电路11、低压关断控制电路12、第一开关二极管D1、电源转换电路13和处理器14组成的系统,包括如下步骤:
所述处理器14实时监测从所述A/D采样电路采样到的电压AD-IN;
当处理器14监测到采样到的电压AD-IN在预设时间内均低于第二预设阈值时,输出低电平控制信号,所述第一开关二极管D1截止;当所述低压关断控制电路12输出的分压电源低于所述第一预设阈值时,所述电源转换电路13停止输出3.3V电源;
当处理器14监测到采样到的电源AD电压AD-IN在预设时间内存在部分或者全部不低于第二预设阈值时,输出高电平控制信号,所述第一开关二极管D1导通,所述电源转换电路13的使能输入端始终处于有效状态,所述电源转换电路持续输出3.3V电源。
参见图3所示,处理器控制的控制方法如下:
步骤301,车载终端启动;
步骤302,处理器实时采集电压AD-IN;
步骤303,判断在10s内采集到的电压AD-IN是否均小于第二预设阈值;如果不是,执行步骤304,如果是,执行步骤305;
步骤304,输出控制信号EN-OUT=1,车载终端不进行低压关断,保证点火时不复位;
步骤305,输出控制信号EN-OUT=0,设备可低压关断。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防止点火复位的车载终端低压关断系统,其特征在于,包括A/D采样电路、低压关断控制电路、第一开关二极管、电源转换电路和处理器,其中,
所述A/D采样电路的输入端与输入电源相连,用于对所述输入电源进行分压供所述处理器进行A/D采样;
所述低压关断控制电路的输入端与输入电源相连,用于对所述输入电源进行分压,当所述第一开关二极管截止时,输出分压电源到所述电源转换电路的使能输入端;
所述电源转换电路的电源输入端与输入电源相连,其使能输入端与所述低压关断控制电路的输出端和所述第一开关二极管的阴极分别相连,其使能输入端的电压不低于第一预设阈值时,用于将输入电源转换成3.3V电源;其使能输入端的电压低于第一预设阈值时,所述电源转换电路停止输出3.3V电源;
所述处理器的第一输入端与所述电源转换电路的输出端相连,其第二输入端与所述A/D采样电路的输出端相连,其输出端与所述第一开关二极管的阳极相连,用于防止车辆点火启动时导致车载终端复位;所述处理器实时监测从所述A/D采样电路采样到的电压,当采样到的电压在预设时间内均低于第二预设阈值时,输出低电平控制信号;当采样到的电压在预设时间内存在部分或者全部不低于第二预设阈值时,输出高电平控制信号。
2.根据权利要求1所述的防止点火复位的车载终端低压关断系统,其特征在于,所述A/D采样电路包括:第三电阻、第四电阻和第二滤波电容;所述第三电阻的一端与输入电源相连;所述第四电阻和第二滤波电容并联于所述第三电阻另一端和地之间;所述处理器的第二输入端连接于所述第三电阻和第四电阻之间。
3.根据权利要求2所述的防止点火复位的车载终端低压关断系统,其特征在于,所述A/D采样电路还包括:第二稳压二极管;所述第二稳压二极管、第四电阻和第二滤波电容并联于所述第三电阻另一端和地之间;所述第二稳压二极管的阳极接地。
4.根据权利要求1所述的防止点火复位的车载终端低压关断系统,其特征在于,所述低压关断控制电路包括:第一电阻、第二电阻和第一滤波电容;所述第一电阻的一端与输入电源相连;所述第一滤波电容与第二电阻并联于所述第二电阻另一端和地之间;所述电源转换电路的使能输入端连接于所述第一电阻和第二电阻之间。
5.根据权利要求1所述的防止点火复位的车载终端低压关断系统,其特征在于,所述电源转换电路采用MP4560芯片;所述MP4560芯片包括VIN引脚、EN引脚和SW引脚;其中,VIN引脚与输入电源相连;EN引脚连接于所述低压关断控制电路的输出端和第一开关二极管的阴极之间;SW引脚与所述处理器的第一输入端相连。
6.一种防止点火复位的车载终端低压关断方法,其特征在于,应用在如权利要求1~4中任意一项权利要求所述的系统,包括如下步骤:
所述处理器实时监测从所述A/D采样电路采样到的电压;
当处理器监测到采样到的电压在预设时间内均低于第二预设阈值时,输出低电平控制信号,所述第一开关二极管截止;当所述低压关断控制电路的输出电压低于所述第一预设阈值时,所述电源转换电路停止输出3.3V电源;
当处理器监测到采样到的电压在预设时间内存在部分或者全部不低于第二预设阈值时,输出高电平控制信号,所述第一开关二极管导通,所述电源转换电路的使能输入端始终处于有效状态,所述电源转换电路持续输出3.3V电源。
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