CN109756729B - 一种车载cvbs视频信号输出接口状态检测电路和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车载CVBS视频信号输出接口状态检测电路和方法,利用车载液晶显示屏CVBS信号输入端固定的直流电阻特性(输入端对地输入电阻为75欧),首先通过采用I/O口输出固定频率、固定幅值的波形去扫描CVBS接口,同时运用A/D采集技术以及微控制单元MCU对采集的电压曲线进行对比计算,得出接口端具体的电阻值,以实现对CVBS视频信号输出接口的状态检测。本发明的检测电路和方法可以应用到客车上所配的带有CVBS视频信号输出功能的车载多媒体娱乐终端设备中,通过自动检测技术,快速判断出CVBS输出接口端是否存在开路和短路的异常状态,使得安装人员及时进行故障排查,具有检测成本低、应用方便的优点。
Description
技术领域
本发明涉及车载电子检测技术领域,特别涉及一种车载CVBS视频信号输出接口状态检测电路和方法。
背景技术
随着汽车市场的迅速发展,车载电子产品在客车上的运用也越来越广泛。而运用在客车上的多媒体娱乐终端设备,与其他车型有着不同的功能要求,其中一个基本功能要求,是需要2路或2路以上的CVBS视频信号的输出,来连接客车上与之相应的液晶显示屏,提供给乘客观看视频播放。通常情况下,客车在生产过程中CVBS视频信号的延长线都会事先预埋安装在汽车上,而且客车上一般都会有2路或2路以上的CVBS视频信号,由于车内复杂的布线,判断多媒体终端设备CVBS输出接口与液晶显示屏CVBS输入接口的连接是否正常,一般只能人为的使用万用表进行输入端直流电阻值的测试,或直接观看液晶显示屏是否有显示,对于排除多路视频接口之间的开路、短路造成一定的麻烦。针对该问题,需要一种车载CVBS视频信号输出接口状态检测电路和方法,来判断安装在车上的液晶显示屏和多媒体娱乐终端之间的CVBS接口连接是否存在开路或短路异常。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提出一种车载CVBS视频信号输出接口状态检测电路和方法,利用车载液晶显示屏CVBS信号输入端固定的直流电阻特性(阻值为75欧姆,阻值误差范围±5%),首先通过采用I/O口输出固定频率、固定幅值的波形去扫描CVBS接口,同时运用A/D采集技术以及微控制单元MCU对采集的电压曲线进行对比计算,得出接口端具体的电阻值,以实现对CVBS视频信号输出接口的状态检测。本发明的检测电路和方法可以应用到客车上所配的带有CVBS视频信号输出功能的车载多媒体娱乐终端设备中,用来排查多媒体娱乐终端设备的CVBS输出接口与车上液晶显示屏的CVBS输入接口的连接故障,通过自动检测技术,快速判断出CVBS输出接口端是否存在开路和短路的异常状态,使得安装人员及时进行故障排查,具有检测成本低、应用方便的优点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种车载CVBS视频信号输出接口状态检测电路,包括:微控制单元MCU、第一单刀双掷继电器和第二单刀双掷继电器;所述MCU的第一I/O接口通过第一电阻与所述第二单刀双掷继电器的动触点相连以输出预设的第一电压;所述MCU的第二I/O接口与所述第一单刀双掷继电器的控制端和所述第二单刀双掷继电器的控制端分别相连以控制动触点与静触点的连通方式;所述第二单刀双掷继电器的第一静触点通过第三电阻接地;所述第二单刀双掷继电器的第二静触点与所述第一单刀双掷继电器的动触点相连;所述第一单刀双掷继电器的第一静触点与所述多媒体娱乐终端设备的CVBS输出接口相连;所述MCU的第三I/O接口与所述第一单刀双掷继电器的第二静触点相连以接收第二电压,所述MCU根据所述第二电压及所述第一电压判断出多媒体娱乐终端设备的CVBS输出端与液晶显示屏的CVBS输入端的连接状态。
优选的,所述液晶显示屏CVBS输入端通过第二电阻接地。
优选的,所述第二电阻阻值为75欧姆,阻值误差范围±5%。
优选的,所述MCU集成在所述多媒体娱乐终端设备内。
一种车载CVBS视频信号输出接口状态检测方法,应用在所述的车载CVBS视频信号输出接口状态检测电路上,包括如下步骤:
所述MCU控制第二I/O接口输出高电平,使所述第一单刀双掷继电器的动触点与其第二静触点连通,同时所述第二单刀双掷继电器的动触点与其第二静触点连通;
所述MCU控制第一I/O接口输出频率为F1、幅值为V1的电压曲线图;所述MCU的第三I/O接口采集到频率为F1、幅值为V2的电压曲线图;
所述MCU判断所述V1与V2是否相等,如果相等,判断出多媒体娱乐终端设备的CVBS输出端与液晶显示屏的CVBS输入端为开路状态;如果不相等,根据公式RI=(V2*R1)/(V1-V2)计算出阻值;
所述MCU将计算出的电阻RI转化为频率为F1、幅值为RI的阻抗曲线图并与已保存的频率为F1、幅值为RX的阻抗曲线图进行周期内RI和RX阻值对比,若RI阻值在75欧姆,±5%误差范围内时,判断出多媒体娱乐终端设备的CVBS输出端与液晶显示屏的CVBS输入端为正常连接状态;若RI阻值为0欧姆时,判断出多媒体娱乐终端设备的CVBS输出端有短路到地。
优选的,不进行输出接口状态检测时,所述MCU控制第二I/O接口输出低电平,使所述第一单刀双掷继电器的动触点与其第一静触点连通,同时所述第二单刀双掷继电器的动触点与其第一静触点连通。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是:
本发明的检测电路和检测方法可以应用到客车上配备的带有CVBS视频信号输出功能的车载多媒体娱乐终端设备中,用来排查多媒体娱乐终端设备的CVBS输出接口与车上液晶显示屏的CVBS输入接口的连接故障,具有检测速度快、检测成本低、节省时间且应用方便等优点。
(1)本发明通过MCU控制I/O口输出固定频率及固定幅值的波形去扫描CVBS接口,运用A/D采集技术以及对CPU采集的电压曲线进行对比计算,获得接口端的电阻值,再将接口端的电阻值与车载液晶显示屏CVBS信号输入端固定的直流电阻特性(阻值为75欧姆,阻值误差范围±5%)进行比较,从而实现对CVBS视频信号输出接口的状态检测;
(2)本发明在输出接口状态检测过程中,断开CVBS信号,从而减少了对接口状态检测的干扰;
(3)本发明在不进行输出接口状态检测时,关闭MCU的I\O口输出的扫描波形,减少对CVBS视频信号的干扰;
(4)本发明通过自动检测技术,快速判断出CVBS输出接口端是否存在开路和短路的异常状态,使得安装人员及时进行故障排查。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明的一种车载CVBS视频信号输出接口状态检测电路和方法不局限于实施例。
附图说明
图1为本发明检测电路的电路图;
图2为本发明方法的微控制单元MCU的检测流程图;
图3为本发明的V1-F1曲线图;
图4为本发明的V2-F1曲线图;
图5为本发明的载CVBS视频信号输出接口状态正常连接时的R1-F1曲线图;
图6为本发明的载CVBS视频信号短路到地时的R1-F1曲线图。
具体实施方式
参见图1所示,一种车载CVBS视频信号输出接口状态检测电路,包括:微控制单元MCU U1、第一单刀双掷继电器K1和第二单刀双掷继电器K2;所述MCU U1的第一I/O接口GPIO1通过第一电阻R1(限流电阻)与所述第二单刀双掷继电器K2的动触点A2相连以输出预设的第一电压;所述MCU U1的第二I/O接口GPIO2与所述第一单刀双掷继电器K1的控制端S1和所述第二单刀双掷继电器K2的控制端S2分别相连以控制动触点与静触点的连通方式;所述第二单刀双掷继电器K2的第一静触点B2通过第三电阻R3(默认状态下第三电阻R3是GPIO1的下拉电阻)接地;所述第二单刀双掷继电器K2的第二静触点C2与所述第一单刀双掷继电器K1的动触点A1相连;所述第一单刀双掷继电器K1的第一静触点B1与所述多媒体娱乐终端设备U2的CVBS输出接口CVBS_OUT相连;所述MCU U1的第三I/O接口GPIO3与所述第一单刀双掷继电器K1的第二静触点C1相连以接收第二电压,所述MCU U1根据所述第二电压及所述第一电压判断出多媒体娱乐终端设备U2的CVBS输出端与液晶显示屏U3的CVBS输入端的连接状态。
具体的,所述预设的第一电压为频率为F1、幅值为V1的电压;所述第二电压为频率为F1、幅值为V2的电压;所述连接状态包括正常连接、开路状态和短路到地。如图1所示,其中的DF这段粗线表示视频传输线的信号线;实际使用第一单刀双掷继电器K1的A1脚、第二单刀双掷继电器K2的C2脚和液晶显示屏U3的视频输入端CVBS IN通过该信号线连接在一起。
不检测车载CVBS视频信号输出接口状态时,所述MCU U1的第二I/O接口GPIO2输出低电平,以控制所述第一单刀双掷继电器K1的动触点A1与其第一静触点B1连通,同时控制所述第二单刀双掷继电器K2的动触点A2与其第一静触点B2连通;车载CVBS视频信号输出接口状态检测时,所述MCU U1的第二I/O接口GPIO2输出高电平,以控制所述第一单刀双掷继电器K1的动触点A1与其第二静触点C1连通,同时控制所述第二单刀双掷继电器K2的动触点A2与其第二静触点C2连通。
进一步的,所述液晶显示屏U3CVBS输入端CVBS_IN通过第二电阻R2接地。第二电阻R2表示液晶显示屏U3的CVBS信号输入端CVBS_IN的实际对地电阻,实际电阻值为75欧姆,误差±5%。
进一步的,所述多媒体娱乐终端设备U2内部包含MCU、视频编解码等核心模块,可以直接输出CVBS信号。因此在实际运用中,U1是U2的子模块。
上述检测电路的检测原理如下:
根据车载液晶显示屏CVBS信号输入端固定的直流电阻特性,输入端会有一个75欧姆的对地电阻(用R2表示),相当于液晶屏输入端的输入电阻值R2为75欧姆。当继电器K1、K2的公共端D端(CVBS输出端)和F端(液晶显示屏CVBS输入端)正常连接时,D端对地将会有75欧姆的电阻值,用RI表示,则RI=75;当输入D端有短路到地时,D端的对地电阻值为0欧姆,则RI=0。当D端和F端有断开,相当于开路,则D端相当于悬空状态。在检测的过程中MCU设置GPIO1输出频率为F1、幅值为V1的(V1-F1)曲线图,同时控制GPIO2输出高电平,使得第一单刀双掷继电器K1的A1和C1连通,第二单刀双掷继电器K2的A2和C2连通。通过D端的电阻值的状态变化,MCU的GPIO3将采集到从GPIO1传过来的不同的(V2-F1)曲线图,并通过MCU进行阻值计算处理后得到(RI-F1)阻值曲线图,将(RI-F1)阻值曲线图与MCU内存中已事先保存好的(RX--F1)阻值曲线图(RX为75,误差设置为±5%)进行周期内的RI和RX的阻值对比,判断RI是否在RX的±5%范围之内,从而判断出CVBS输出接口和液晶显示屏目前是处于开路、短路到地还是正常连接状态。
一种车载CVBS视频信号输出接口状态检测方法,应用在所述的车载CVBS视频信号输出接口状态检测电路上,包括如下步骤:
不进行开路、短路检测时(即默认状态),MCU U1控制输出口GPIO2为低电平状态,使第二单刀双掷继电器K2动触点A2和第一静触点B2打开,从而第一电阻R1和第三电阻R3通过第二单刀双掷继电器K2连通;也使得第一单刀双掷继电器K1的第一静触点B1和动触点A1连通,从而多媒体娱乐终端设备U2的CVBS信号通过第一单刀双掷继电器K1顺利连接到液晶显示屏U3。同时MCU U1设置GPIO1为低电平状态,不输出频率为F1、幅值为V1的(V1-F1)曲线图。此时多媒体娱乐终端设备U2的CVBS接口和液晶显示屏U3正常连接,在默认状态时检测电路不会影响CVBS信号正常输出,关闭GPIO1的波形输出,消除设备额外的干扰源。
参见图2所示,在进入检测状态时,MCU U1控制GPIO2为高电平,使第二单刀双掷继电器K2的动触点A2与第二静触点C2连通;使第一单刀双掷继电器K1的第二静触点C1和动触点A1连通。参见图3所示,此时MCU U1设置GPIO1输出频率为F1、幅值为V1的(V1-F1)曲线图。参见图4所示,此时MCU U1的GPIO3将会检测到频率为F1、幅值为V2的(V2--F1)曲线图。随后MCU U1进行阻值计算RI=(V2*R1)/(V1-V2)得到(RI-F1)曲线图,并与MCU的内存已先保存的(RX-F1)阻抗曲线图(RX为75Ω,误差设置为±5%)进行周期内RI和RX的阻值对比。如果V1=V2时,则表明RI约等于无穷大,MCU不进行阻值转化,直接表示CVBS的输出端D和液晶显示屏U3是开路的,提醒安装人员需要检查该路的CVBS接口和线路。如果V1不等于V2时,MCU内部进行阻值计算,RI=(V2*R1)/(V1-V2);并与(RX-F1)曲线图(RX为75Ω,误差设置为±5%)进行周期内的RI和RX的阻值对比。参见图5所示,当(RI-F1)曲线图中的RI阻值在75欧姆,±5%误差范围内时,表示CVBS的输出端D和液晶显示屏U3是正常连接的;参见图6所示当(RI-F1)的曲线图中的RI为0欧姆时,表示CVBS的输出端D和液晶显示屏U3是有短路到地提醒安装人员需要检查该路连接线路。
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)
1.一种车载CVBS视频信号输出接口状态检测电路,其特征在于,包括:微控制单元MCU、第一单刀双掷继电器和第二单刀双掷继电器;所述MCU的第一I/O接口通过第一电阻与所述第二单刀双掷继电器的动触点相连以输出预设的第一电压;所述MCU的第二I/O接口与所述第一单刀双掷继电器的控制端和所述第二单刀双掷继电器的控制端分别相连以控制动触点与静触点的连通方式;所述第二单刀双掷继电器的第一静触点通过第三电阻接地;所述第二单刀双掷继电器的第二静触点与所述第一单刀双掷继电器的动触点相连;所述第一单刀双掷继电器的第一静触点与多媒体娱乐终端设备的CVBS输出接口相连;所述MCU的第三I/O接口与所述第一单刀双掷继电器的第二静触点相连以接收第二电压,所述MCU根据所述第二电压及所述第一电压判断出多媒体娱乐终端设备的CVBS输出端与液晶显示屏的CVBS输入端的连接状态。
2.根据权利要求1所述的车载CVBS视频信号输出接口状态检测电路,其特征在于,所述液晶显示屏CVBS输入端通过第二电阻接地。
3.根据权利要求2所述的车载CVBS视频信号输出接口状态检测电路,其特征在于,所述第二电阻阻值为75欧姆,阻值误差范围±5%。
4.根据权利要求1所述的车载CVBS视频信号输出接口状态检测电路,其特征在于,所述MCU集成在所述多媒体娱乐终端设备内。
5.一种车载CVBS视频信号输出接口状态检测方法,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电路,包括如下步骤:
所述MCU控制第二I/O接口输出高电平,使所述第一单刀双掷继电器的动触点与其第二静触点连通,同时所述第二单刀双掷继电器的动触点与其第二静触点连通;
所述MCU控制第一I/O接口输出频率为F1、幅值为V1的电压曲线图;所述MCU的第三I/O接口采集到频率为F1、幅值为V2的电压曲线图;
所述MCU判断所述V1与V2是否相等,如果相等,判断出多媒体娱乐终端设备的CVBS输出端与液晶显示屏的CVBS输入端为开路状态;如果不相等,根据公式RI=(V2*R1)/(V1-V2)计算出阻值;
所述MCU将计算出的电阻RI转化为频率为F1、幅值为RI的阻抗曲线图并与已保存的频率为F1、幅值为RX的阻抗曲线图进行周期内RI和RX阻值对比,若RI阻值在75欧姆,±5%误差范围内时,判断出多媒体娱乐终端设备的CVBS输出端与液晶显示屏的CVBS输入端为正常连接状态;若RI阻值为0欧姆时,判断出多媒体娱乐终端设备的CVBS输出端有短路到地。
6.根据权利要求5所述的车载CVBS视频信号输出接口状态检测方法,其特征在于,不进行输出接口状态检测时,所述MCU控制第二I/O接口输出低电平,使所述第一单刀双掷继电器的动触点与其第一静触点连通,同时所述第二单刀双掷继电器的动触点与其第一静触点连通。
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GR01 | Patent grant | ||
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CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 361000 Fujian Province Xiamen Torch High tech Zone Software Park Innovation Building C Zone 303-E Patentee after: Xiamen Yaxun Zhilian Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: No.46 guanri Road, phase II, software park, Xiamen City, Fujian Province, 361000 Patentee before: XIAMEN YAXON NETWORK Co.,Ltd. Country or region before: China |
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