CN108725132A - 一种提高空调控制器抗扰能力的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调控制器控制系统技术领域，尤其涉及一种提高空调控制器抗扰能力的控制系统，系统电源为所述按键检测模块、旋钮检测模块以及电机反馈模块提供5V工作电源；所述按键检测模块、旋钮检测模块以及电机反馈模块分别输出反馈值至所述微控制处理模块；所述微控制处理模块输出控制信号至所述外部实际功能模块和人机交互界面；还包括通过所述系统电源提供5V工作电源的5V检测电路；所述5V检测电路输出检测值至所述微控制处理模块。本发明的发明目的在于提供一种提高空调控制器抗扰能力的控制系统，采用本发明提供的技术方案实现了低成本提高空调控制器EMC抗干扰能力。

Description

一种提高空调控制器抗扰能力的控制系统

技术领域

本发明涉及空调控制器控制系统技术领域，尤其涉及一种提高空调控制器抗扰能力的控制系统。

背景技术

目前随着汽车互联网程度越来越高，随之EMC标准也越来越高，对汽车电子产品抗扰能力的要求也越来越强。对于汽车上需要控制多种外部电机和阀门的空调控制器，一旦受电磁波干扰影响较大，会导致按键、旋钮误触发，风门电机抖动，其他外部控制模块不正常工作，影响整车驾驶环境，因此对于空调控制器的抗扰能力要求越来越高。

针对EMC抗扰实验引起空调控制器按键和旋钮误触发，风门电机抖动，其他外部控制模块不正常工作等问题，其原因在于：空调控制器系统模块如图1所示，空调控制器系统采用5V电压为按键、旋钮和电机反馈等模块供电，经过电阻后，由于电流较小，反馈给MCU的反馈值容易受到干扰，导致反馈值不准，从而造成MCU检测出现错误，最终导致控制的外部实际功能模块出现紊乱，和HMI界面出现不正常显示等情况，实际表现为：误触发按键、旋钮功能紊乱；电机反馈值不准，电机持续抖动等等。

对于上述空调控制器抗扰能力不足的问题，现有技术多采用两种优化方式：增加PCB板的层数，通过优化走线，增强抗扰能力；增大电流和滤波参数，增强抗扰能力。

对于第一种方式，会带来很大成本的增加；对于第二种方式，没有绝对可靠的电流大小和参数选择，同时由于实际反馈需要，不能随意更改，且需要重复试验重复在PCB上更换元器件。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种提高空调控制器抗扰能力的控制系统，采用本发明提供的技术方案实现了低成本提高空调控制器EMC抗干扰能力。

为了达到上述发明目的，本发明提供一种提高空调控制器抗扰能力的控制系统，包括系统电源、按键检测模块、旋钮检测模块、电机反馈模块、微控制处理模块、外部实际功能模块和人机交互界面；所述系统电源为所述按键检测模块、旋钮检测模块以及电机反馈模块提供5V工作电源；所述按键检测模块、旋钮检测模块以及电机反馈模块分别输出反馈值至所述微控制处理模块；所述微控制处理模块输出控制信号至所述外部实际功能模块和人机交互界面；还包括通过所述系统电源提供5V工作电源的5V检测电路；所述5V检测电路输出检测值至所述微控制处理模块。

优选的，所述5V检测电路包括接入所述系统电源的System＿5V端、接入所述微控制处理模块的5V＿DIAG端、以及两个电阻；所述System＿5V端接入所述系统电源后，依次通过两个电阻接地；所述5V＿DIAG端连通两个电阻之间与所述微控制处理模块。

优选的，当所述微控制处理模块检测到所述5V＿DIAG端的电压等于正常状态数值时，所述微控制处理模块判定所述空调控制器处于正常状态，执行按键检测模块、旋钮检测模块、电机反馈模块的操作；

当所述微控制处理模块检测到所述5V＿DIAG端的电压不等于正常状态数值时，所述微控制处理模块判定所述空调控制器不在正常状态，不执行任何操作；

所述正常状态数值通过以下公式计算得到：V＝5/(R2/(R1+R2))，其中R2为接地的电阻的电阻值，R1为接入系统电源的电阻的电阻值。

优选的，两个电阻的电阻值相等，所述正常状态数值计算得到2.5V；

当所述微控制处理模块检测到所述5V＿DIAG端的电压为2.5V(1±5％)时，所述微控制处理模块判定所述空调控制器处于正常状态；

当所述微控制处理模块检测到所述5V＿DIAG端的电压不为2.5V(1±5％)时，所述微控制处理模块判定所述空调控制器不在正常状态。

本发明提供的技术方案通过低成本的检测电路和软件逻辑控制系统，大大提高空调控制器EMC抗干扰能力；提高实验效率和节省人力，通过软件调试即可满足。

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，下面将对本发明实施例或现有技术的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部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有空调控制系统连接框图；

图2为本发明实施例空调控制系统的连接框图；

图3为本发明实施例5V检测电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对于空调控制器抗扰能力不足的问题，现有技术通过增加PCB板的层数，通过优化走线，增强抗扰能力，该方法制作成本高；或者增大电流和滤波参数，增强抗扰能力，该方法没有绝对可靠的电流大小和参数选择，同时由于实际反馈需要，不能随意更改，且需要重复试验重复在PCB上更换元器件。

为了解决上述技术问题，本实施例提供一种提高空调控制器抗扰能力的控制系统。

在空调控制器原有系统中，包括系统电源、按键检测模块、旋钮检测模块、电机反馈模块、微控制处理模块、外部实际功能模块和人机交互界面。其中系统电源为按键检测模块、旋钮检测模块以及电机反馈模块提供5V工作电源；按键检测模块、旋钮检测模块以及电机反馈模块分别输出反馈值至微控制处理模块；微控制处理模块输出控制信号至外部实际功能模块和人机交互界面。上述结构通过对按键、旋钮、电机反馈等反馈值检测进行控制外部实际功能执行模块和人机交互界面。

请参见图2，在此基础上，本实施例还包括通过系统电源提供5V工作电源的5V检测电路，并将检测值通过模拟检测输出给微控制处理模块，通过对输出至微控制处理模块的电压值的逻辑检测形成一套控制系统，可以很好的提高EMC抗扰能力。具体的，在空调控制器完成对按键、旋钮和电机的控制执行之前，5V检测电路输出检测值至微控制处理模块。

请参见图3，作为优选的一种实施方式，5V检测电路包括接入系统电源的System＿5V端、接入微控制处理模块的5V＿DIAG端、以及两个电阻。

其中，System＿5V端接入系统电源后，依次通过两个电阻接地；5V＿DIAG端连通两个电阻之间与微控制处理模块。System＿5V端为系统5V，给其他模块供电，5V＿DIAG端为输出给到微控制处理模块的模拟检测。

在正常情况下Sytem＿5V端的电压值非常稳定，在整个系统正常工作的环境下，5V＿DIAG端不会出现超过±5％的波动，与其他检测模块会根据实际操作变化而出现不同值不一样，所以5V＿DIAG端能够给其他检测模块提供了一个参考标准。

在EMC抗扰实验中，在强电磁干扰情况下，5V＿DIAG端会跟随其他模块(按键、旋钮检测、电机反馈等)反馈值一起被干扰，这时5V＿DIAG端成为判断空调控制器是否在正常环境下的一个判断依据，在只有5V＿DIAG端满足条件，对其他模块的反馈值才做出动作，然后执行相关控制，这样很好的避免了在非正常情况下，EMC的电磁干扰导致其他模块(按键、旋钮检测、电机反馈等)执行这种非正常行为。

综上，本实施例通过设置5V检测电路即可对空调控制器的电磁干扰实现有效的检测。具体的，在执行动作之前通过实时检测5V＿DIAG端，进而判断System＿5V端是否正常。5V＿DIAG端的电压计算公式如下所示：

Vd＝Vs/(R2/(R1+R2))，其中Vd为5V＿DIAG端的电压，Vs为System＿5V端的电压，R2为接地的电阻的电阻值，R1为接入系统电源的电阻的电阻值。

在本实施例中，两个电阻的电阻值相等，即R1＝R2，当System＿5V端处于正常状态，即Vs＝5V时，计算得到在正常状态时，Vd＝2.5V。

当微控制处理模块检测到5V＿DIAG端的电压Vd等于正常状态数值时，即等于2.5V时，微控制处理模块判定空调控制器处于正常状态，执行按键检测模块、旋钮检测模块、电机反馈模块的操作。为了避免空调控制器误动，可以设定有检测阈值，当Vd＝2.5V(1±5％)时，且持续20ms后，微控制处理模块判定空调控制器处于正常状态。

当微控制处理模块检测到5V＿DIAG端的电压Vd不等于正常状态数值时，即不等于2.5V时，微控制处理模块判定空调控制器不在正常状态，不执行任何操作。同理，可以设定有检测阈值，当Vd≠2.5V(1±5％)时，微控制处理模块判定空调控制器不在正常状态。

需要说明的是，尽管5V＿DIAG端在正常状态下的电压值通过计算公式Vd＝Vs/(R2/(R1+R2))计算得到2.5V，其正常状态的电压值也可以根据不同的检测项目对两个电阻的电阻值的实际比例来调节。

本实施例提供的技术方案通过低成本的检测电路和软件逻辑控制系统，大大提高空调控制器EMC抗干扰能力；提高实验效率和节省人力，通过软件调试即可满足。能很好的、有效的提高空调控制器的EMC抗扰能力。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种提高空调控制器抗扰能力的控制系统，包括系统电源、按键检测模块、旋钮检测模块、电机反馈模块、微控制处理模块、外部实际功能模块和人机交互界面；所述系统电源为所述按键检测模块、旋钮检测模块以及电机反馈模块提供5V工作电源；所述按键检测模块、旋钮检测模块以及电机反馈模块分别输出反馈值至所述微控制处理模块；所述微控制处理模块输出控制信号至所述外部实际功能模块和人机交互界面；其特征在于：还包括通过所述系统电源提供5V工作电源的5V检测电路；所述5V检测电路输出检测值至所述微控制处理模块。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于：所述5V检测电路包括接入所述系统电源的System＿5V端、接入所述微控制处理模块的5V＿DIAG端、以及两个电阻；所述System＿5V端接入所述系统电源后，依次通过两个电阻接地；所述5V＿DIAG端连通两个电阻之间与所述微控制处理模块。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于：

当所述微控制处理模块检测到所述5V_DIAG端的电压等于正常状态数值时，所述微控制处理模块判定所述空调控制器处于正常状态，执行按键检测模块、旋钮检测模块、电机反馈模块的操作；

当所述微控制处理模块检测到所述5V_DIAG端的电压不等于正常状态数值时，所述微控制处理模块判定所述空调控制器不在正常状态，不执行任何操作；

所述正常状态数值通过以下公式计算得到：V＝5/(R2/(R1+R2))，其中R2为接地的电阻的电阻值，R1为接入系统电源的电阻的电阻值。

4.根据权利要求3所述的控制系统，其特征在于：两个电阻的电阻值相等，所述正常状态数值计算得到2.5V；

当所述微控制处理模块检测到所述5V＿DIAG端的电压为2.5V(1±5％)时，所述微控制处理模块判定所述空调控制器处于正常状态；

当所述微控制处理模块检测到所述5V＿DIAG端的电压不为2.5V(1±5％)时，所述微控制处理模块判定所述空调控制器不在正常状态。