CN110611513B - 一种兼容式车载收音机天线接口电路 - Google Patents

一种兼容式车载收音机天线接口电路 Download PDF

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Abstract

一种兼容式车载收音机天线接口电路，包括天线插座、收音机模块和微控制器，还包括切换模块、第一分压模块、第二分压模块和供电模块；该供电模块与第一分压模块一端和切换模块的动端相连；该天线插座与切换模块的第一静端和第二分压模块相连；该收音机模块的射频输入端连接有隔离电容，该隔离电容与天线插座相连；该微控制器设有第一AD采集口、第二AD采集口和控制口，该第一AD采集口和第二AD采集口分别与所述第一分压模块和第二分压模块相连，该控制口与切换模块控制端相连。本发明能实现有源收音机天线和无源收音机天线在多媒体设备上的兼容性使用，从而来满足客户对收音机有源天线和无源天线的个性化选择。

Description

一种兼容式车载收音机天线接口电路
技术领域
本发明涉及车载设备领域，特别是一种兼容式车载收音机天线接口电路。
背景技术
车载多媒体娱乐终端在汽车上的运用中，基本上都有收音机的播放功能。随着客户对收音机的要求不一样，在配备收音机天线上的需求也不一致，有些客户需要配备无源的收音机天线，有些客户要求配备有源的收音机天线。但是这两种天线的使用要求不一样，特性也不一样，有源收音机天线在使用时，因内部有放大器，必须对收音机天线进行供电，才能对信号达到放大的作用，而且在对天线供电的同时，也会消耗一定大小的电流，一般是几十MA。而无源的收音机天线则无需进行外部供电。
在实际运用中，两种天线如果外形设计的差不多很难辨别，或则当两种天线都安装在车顶，只留出一个收音机插头与多媒体终端设备相连时，就更难识别。对于后装市场，收音机天线先安装在车上，后面再来安装多媒体设备，像这种无法判断车上安装的是有源收音机天线还是无源收音机天线的问题就更突出。
因此为了解决以上这些问题，就需要有一种兼容式车载收音机天线的接口电路与方法，来自动匹配车上安装的收音机有源天线和无源天线，使得两种天线在多媒体终端设备上的使用能够兼容。
发明内容
本发明的主要目的在于，提出一种自动匹配车上安装的收音机有源天线和无源天线，使得两种天线在多媒体终端设备上都能使用的兼容式车载收音机天线接口电路。
本发明采用如下技术方案：
一种兼容式车载收音机天线接口电路，与收音机模块相连，包括天线插座和微控制器，其特征在于：还包括切换模块、第一分压模块、第二分压模块和供电模块；该供电模块与第一分压模块一端和切换模块的动端相连；该天线插座与切换模块的第一静端和第二分压模块相连；该微控制器设有第一AD采集口、第二AD采集口和控制口，该第一AD采集口和第二AD采集口分别与所述第一分压模块和第二分压模块相连以采集电压计算差值，及将差值与预设阈值比较来判断天线类型，该控制口与切换模块的控制端相连以根据天线类型控制切换模块状态实现接通或断开供电。
优选的，所述第一分压模块包括第一电阻和第二电阻，该第一电阻一端与所述供电模块相连，另一端与第二电阻和所述第一AD采集口相连，该第二电阻另一端接地。
优选的，还包括有第三电阻，该第三电阻一端与所述供电相连，另一端与所述切换模块动端相连。
优选的，所述第二分压模块包括第四电阻和第五电阻；该第四电阻一端与所述天线插座相连，另一端与所述第五电阻一端和所述第二AD采集口相连；该第五电阻另一端接地。
优选的，还包括第六电阻，该第六电阻一端与所述控制口相连，另一端接地。
优选的，还包括滤波电容，该滤波电容一端与所述切换模块的第二静端相连，另一端接地。
优选的，所述控制口为I/0口。
优选的，还包括有隔离电容，该隔离电容一端与所述收音机模块的射频输入端连接，另一端与所述天线插座相连。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明设置有第一分压模块、第二分压模块等，利用精密电阻的分压特性，采用双路AD采集的组合检测方式实现有源和无源天线的精确判断，可以检测的电压范围较宽，更适用于不同类型的有源天线；并根据判断结果切换供电通断，大大的减少了静态电流。
2.本发明利用有源天线和无源天线本身的特性差异(有源天线使用需要消耗几十MA的电流)，把变化的电流转化成相应的电压，。
3.采用I/O口高低电平的控制方式，实现有源天线和无源天线的输入电路匹配。
4.本发明的电路可以应用到具有收音机功能的多媒体娱乐终端设备中，用来满足客户对收音机有源天线和无源天线的个性化选择。具有低成本、应用方便，对于收音机有源天线和无源天线可以兼容使用，具有精确性等优点。
附图说明
图1为本发明电路图；
图2为本发明流程图；
其中：U1、微控制器，U2、天线插座，U3、收音机模块，K1、切换模块，S1、控制端，A1、动端，B1、第一静端，B2、第二静端，R1、第一电阻，R2、第二电阻，R3、第三电阻，R4、第四电阻，R5、第五电阻，R6、第六电阻，C1、滤波电容，C2、隔离电容,AD0、第一AD采集口,AD1、第二AD采集口，GPIO、控制口。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
参照图1，一种兼容式车载收音机天线接口电路，与收音机模块U3相连，其包括天线插座U2、微控制器U1、切换模块K1、第一分压模块、第二分压模块和供电模块等。该天线插座U2用于连接有源天线或无源天线，其也作为收音机接口。该供电模块为有源天线所需要的供电电压VCC，可根据需求选择。目前，车载有源天线供电电压为VCC，所耗电流为I1，实际应用中，一般为DC 12V±10％，电流为几十毫安。该切换模块K1设有控制端S1、动端A1、第一静端B1和第二静端B2。当控制端S1为低电平，即默认状态下，动端A1与第一静端B1相连，第二静端B2连接有一滤波电容C1，该滤波电容C1接地。
该第一分压模块包括第一电阻R1和第二电阻R2，该第一电阻R1一端与供电模块相连，另一端与第二电阻R2相连，该第二电阻R2另一端接地，该第一电阻R1和第二电阻R2连接端作为第一检测点A。本发明还包括有第三电阻R3，该R3为大功率的精密小电阻，其一端与供电模块相连，另一端与切换模块K1的动端A1相连。
第二分压模块包括第四电阻R4和第五电阻R5，该第四电阻R4一端与天线插座U2和切换模块K1的第一静端B1相连，另一端与第五电阻R5一端相连，该第五电阻R5另一端接地。该第四电阻R4和第五电阻R5连接端作为第二检测点B。
该收音机模块U3的射频输入端连接有隔离电容C2，该隔离电容C2与天线插座U2相连，起到隔离直流的作用。收音机天线即有源天线或无源天线接收到的信号通过隔离电容C2输入到收音机模块U3的射频输入端，即RF_IN脚。
该微控制器U1设有第一AD采集口AD0、第二AD采集口AD1和控制口GPIO，该第一AD采集口AD0和第二AD采集口AD1分别与第一分压模块的第一检测点A和第二分压模块的第二检测点B相连以采集对应的电压计算差值，及将差值与预设阈值比较来判断天线类型，即为有源天线还是无源天线。
该控制口GPIO为I/O口，其与切换模块K1的控制端S1相连以根据天线类型控制切换模块K1状态实现接通或断开供电。若为有源天线，则控制口GPIO保持低电平，动端A1与第一静端B1相连以接通供电模块和天线插座U2，实现为有源天线供电；若为无源天线，则控制口GPIO输出高电平，动端A1动作与第二静端B2相连，切断供电模块与天线插座U2之间的连通，即断开供电。
还包括第六电阻R6，该第六电阻R6一端与控制口GPIO相连，另一端接地，其为下拉电阻，保证微控制器U1在上电瞬间，控制口GPIO为拉低状态。
该第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4和第五电阻R5为限流电阻，且R1＝R4，R2＝R5(实际运用中R4与R5电阻之和可以取1M欧姆左右)，通过R1和R2的分压以及R4和R5的分压，保证A点，B点最高电压不会超过微控制器U1的GPIO口电压，如3.3V。
本发明的切换模块K1可采用单刀双掷车载继电器，其内阻很小，可忽略不计，也可采用其它类似的继电器。假设通过R3上的总电流为I，通过R4，R5(实际运用中R4与R5电阻之和可以取1M欧姆左右)上的电流为I0该电流非常小，实际中可忽略不计。对于收音机天线类型未知情况下，参照图2，本发明的工作原理如下：
将天线插座U2插入收音机天线并给多媒体设备(收音机模块U3)上电，微控制器U1的第一AD采集口AD0在A点采集到电压为V1，V1＝VCC*R2/(R1+R2)，微控制器U1的第二AD采集口AD1将在B点采集到电压为V2，V2＝(VCC-R3*I0)*R5/(R4+R5，同时微控制器U1进行内部运算，即VX＝V1-V2；如果VX大于或等于VMIN(微控制器U1内部预先设定的阈值)，表示插入的为有源天线，微控制器U1保持GPIO1低电平状态，使得供电模块一直给收音机天线接口端供电。
将天线插座U2上插入收音机天线并给多媒体设备上电，微控制器U1的第一AD采集口AD0将在A点采集到电压为V1，微控制器U1的第二AD采集口AD1将在B点采集到电压为V2，同时微控制器U1通过内部运算，即VX＝V1-V2；如果VX小于VMIN(微控制器U1内部预先设定的阈值)，表示插入的为无源天线，微控制器U1控制GPIO1为高电平状态，使得切换模块K1的动端A1动作，与第二静端B2相连，从而使得供电模块停止给收音机天线供电。
通过以上的检测和控制实现有源收音机天线和无源收音机天线在多媒体设备上的兼容性使用，从而来满足客户对收音机有源天线和无源天线的个性化选择。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (6)

1.一种兼容式车载收音机天线接口电路，与收音机模块相连，包括天线插座和微控制器，其特征在于：还包括切换模块、第一分压模块、第二分压模块和供电模块；该供电模块与第一分压模块一端和切换模块的动端相连，第一分压模块包括第一电阻和第二电阻，该第一电阻一端与所述供电模块相连，另一端与第二电阻和第一AD采集口相连，该第二电阻另一端接地；该天线插座与切换模块的第一静端和第二分压模块相连，该第二分压模块包括第四电阻和第五电阻；该第四电阻一端与所述天线插座相连，另一端与所述第五电阻一端和第二AD采集口相连，该第五电阻另一端接地；该微控制器设有第一AD采集口、第二AD采集口和控制口，该第一AD采集口和第二AD采集口分别与所述第一分压模块和第二分压模块相连以采集电压计算差值，及将差值与预设阈值比较来判断天线类型，该控制口与切换模块的控制端相连以根据天线类型控制切换模块状态实现接通或断开供电。
2.如权利要求1所述的一种兼容式车载收音机天线接口电路，其特征在于：还包括有第三电阻，该第三电阻一端与所述供电模块相连，另一端与所述切换模块的动端相连。
3.如权利要求1所述的一种兼容式车载收音机天线接口电路，其特征在于：还包括第六电阻，该第六电阻一端与所述控制口相连，另一端接地。
4.如权利要求1所述的一种兼容式车载收音机天线接口电路，其特征在于：还包括滤波电容，该滤波电容一端与所述切换模块的第二静端相连，另一端接地。
5.如权利要求1所述的一种兼容式车载收音机天线接口电路，其特征在于：所述控制口为I/0口。
6.如权利要求1所述的一种兼容式车载收音机天线接口电路，其特征在于：还包括有隔离电容，该隔离电容一端与所述收音机模块的射频输入端连接，另一端与所述天线插座相连。
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