CN115489651A - 一种电动车仪表及电动车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动车仪表及电动车，电动车仪表包括：CAN通讯电路和485通讯电路；通讯切换电路和主控单元；通讯切换电路的第一信号端与CAN通讯电路连接，第二信号端与485通讯电路连接，第三信号端与主控单元连接；总线信号检测电路，与主控单元连接，用于检测接入电动车仪表外部接口的总线信号类型并将其发送给主控单元；主控单元还用于根据总线信号，通过通讯切换电路控制导通CAN通讯电路和主控单元，或导通485通讯电路和主控单元。使得电动车仪表既可以适配RS‑485总线车型，还可以适配CAN总线仪表车型，实现CAN通信和485通信两种通信方式的兼容，减少新车型仪表方面的研发成本投入，缩短研发周期。

Description

一种电动车仪表及电动车

技术领域

本发明实施例涉及电动车技术领域，尤其涉及一种电动车仪表及电动车。

背景技术

电动车作为一种绿色交通工具，已成为家喻户晓的必需品，它的零排放、低噪音、无污染等特性，以及比汽车、摩托车价格便宜，比普通自行车快捷省力的特点，适应了人们的需求，对广大城市工薪阶层有很大的吸引力，成为解决短距离的必备代步工具。

电动车仪表的作用是提供照明并显示电动车状态，用户通过仪表了解电动自行车的整车工作情况。仪表上通常有蓄电池电压显示、整车速度显示、骑行状态显示、灯具状态显示等；智能型仪表还能显示整车各电器部件的工作和故障情况。传统的电动车采用RS-485总线或者CAN总线与其它部件进行通信，目前的电动车仪表无法实现两种通信方式的兼容，既可以适配RS-485总线车型的同事，又可以适配CAN总线车型；而高端市场车型种类多、量少，两种通信方式无法兼容，导致研发成本相对较高。

发明内容

本发明实施例提供了一种电动车仪表及电动车，以实现CAN通信和485通信两种通信方式的兼容，减少新车型仪表方面的研发成本投入，缩短产品的整体研发周期。

根据本发明的一方面，提供了一种电动车仪表，包括：

功能电路，所述功能电路包括CAN通讯电路和485通讯电路；

通讯切换电路和主控单元；所述通讯切换电路的第一信号端与所述CAN通讯电路连接，所述通讯切换电路的第二信号端与所述485通讯电路连接；所述通讯切换电路的第三信号端与所述主控单元连接；

总线信号检测电路，所述总线信号检测电路与所述主控单元连接，所述总线信号检测电路用于检测接入所述电动车仪表外部接口的总线信号类型，并将检测到的总线信号类型发送给所述主控单元；

所述主控单元还与所述通讯切换电路的控制端连接；所述主控单元还用于在确认所述总线信号类型为CAN信号时向所述通讯切换电路的控制端发送第一控制信号，控制导通所述通讯切换电路的第一信号端和第三信号端；以及在确认所述总线信号类型为485信号时向所述通讯切换电路的控制端发送第二控制信号，控制导通所述通讯切换电路的第二信号端和第三信号端。

可选的，所述总线信号检测电路包括：

外部接口电路，包括连接器和多个测试焊盘；所述连接器具有多个外部接口，所述连接器用于通过所述外部接口与电动车的外部组件连接；所述测试焊盘与所述外部接口一一对应设置，所述测试焊盘用于向对应的外部接口提供内部补电路功能测试点；其中，所述外部接口包括CANH接口、CANL接口、CANGND接口、485A接口和485B接口；

信号检测电路，所述信号检测电路与所述外部接口电路以及所述主控单元连接；所述信号检测电路用于检测所述CANGND接口是否处于悬空状态，并在确认所述CANGND接口处于悬空状态时向所述主控单元发送485总线确认信息；以及在确认所述CANGND接口处于连接状态时向所述主控单元发送CAN总线确认信息。

可选的，所述信号检测电路包括：第一电阻、第二电阻、第一电容和第一静电二极管；

所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端、所述第一电容的第一端和所述第一静电二极管的第一端均与所述CANGND接口的内部连接端连接；所述第一电阻的第二端输入第一电压信号，所述第二电阻的第二端与所述主控单元的总线信号类型确认端连接；所述第一电容的第二端和所述第一静电二极管的第二端接地。

可选的，所述通讯切换电路包括：单刀双掷模拟开关芯片和第二电容；

所述单刀双掷模拟开关芯片的第一端与所述第二电容的第一端连接，并输入第一电压信号，所述第二电容的第二端接地；

所述单刀双掷模拟开关芯片的第二端与CAN通讯电路中CAN收发器芯片的信号接收端连接；所述单刀双掷模拟开关芯片的第三端与所述主控单元的通信信号发送端连接；所述单刀双掷模拟开关芯片的第四端与所述单刀双掷模拟开关芯片的第八端作为所述通讯切换电路的控制端与所述主控单元的切换信号发送端连接；所述单刀双掷模拟开关芯片的第五端与485通讯电路中485芯片的信号接收端连接；所述单刀双掷模拟开关芯片的第六端接地；所述单刀双掷模拟开关芯片的第七端与485通讯电路中485芯片的信号发送端连接；所述单刀双掷模拟开关芯片的第九端与所述主控单元的通信信号接收端连接；所述单刀双掷模拟开关芯片的第十端与所述CAN通讯电路中CAN收发器芯片的信号发送端连接；

所述主控单元用于在确认所述总线信号类型为CAN信号时，向所述单刀双掷模拟开关芯片的第四端发送所述第一控制信号，以控制导通所述单刀双掷模拟开关芯片的第三端和第二端，以及控制导通所述单刀双掷模拟开关芯片的第九端和第十端；

所述主控单元还用于在确认所述总线信号类型为485信号时，向所述单刀双掷模拟开关芯片的第四端发送所述第二控制信号，以控制导通所述单刀双掷模拟开关芯片的第三端和第五端，以及控制导通所述单刀双掷模拟开关芯片的第九端和第七端。

可选的，所述电动车仪表还包括：

通讯切换备选电路，所述通讯切换备选电路用于在所述总线信号检测电路断路时和/或所述通讯切换电路断路时，实现所述CAN通讯电路和所述485通讯电路的切换。

可选的，所述通讯切换备选电路包括：第一贴片电阻支路、第二贴片电阻支路、第三贴片电阻支路和第四贴片电阻支路；

所述第一贴片电阻支路的第一端与所述主控单元的通信信号接收端连接，所述第一贴片电阻支路的第二端与所述485通讯电路中485芯片的信号发送端连接；所述第二贴片电阻支路的第一端与所述主控单元的通信信号发送端连接，所述第二贴片电阻支路的第二端与所述485通讯电路中485芯片的信号接收端连接；

所述第三贴片电阻支路的第一端与所述主控单元的通信信号接收端连接，所述第三贴片电阻支路的第二端与所述CAN通讯电路中CAN收发器芯片的信号发送端连接；所述第四贴片电阻支路的第一端与所述主控单元的通信信号发送端连接，所述第四贴片电阻支路的第二端与所述CAN通讯电路中CAN收发器芯片的信号接收端连接；

当所述电动车仪表外部接口接入485总线时，所述第一贴片电阻支路和所述第二贴片电阻支路中均贴有电阻，以导通所述第一贴片电阻支路和所述第二贴片电阻支路；当所述电动车仪表外部接口接入CAN总线时，所述第三贴片电阻支路和所述第四贴片电阻支路中均贴有电阻，以导通所述第三贴片电阻支路和所述第四贴片电阻支路。

可选的，所述CAN通讯电路包括：

CAN收发器电路，所述CAN收发器电路包括CAN收发器芯片、第三电阻、第三电容和第四电容；所述CAN收发器芯片的第一端为所述CAN收发器芯片的信号接收端；所述CAN收发器芯片的第二端接地，并与所述第三电容的第一端连接；所述CAN收发器芯片的第三端输入第一电压信号，并与所述第三电容的第二端连接；所述CAN收发器芯片的第四端为所述CAN收发器芯片的信号发送端；所述CAN收发器芯片的第五端与所述第三电阻的第二端以及所述第四电容的第一端连接；所述第三电阻的第一端输入所述第一电压信号，所述第四电容的第二端连接；所述CAN收发器芯片的第六端作为CANH信号端，所述CAN收发器芯片的第七端作为CANL信号端，所述CAN收发器芯片的第八端作为模式选择端；

第一接口保护电路，所述第一接口保护电路连接在所述CAN收发器芯片与所述外部接口之间；所述第一接口保护电路用于滤除所述CAN信号中的共模干扰、高频杂散、CAN信号的振铃、线束杂散，并防止静电、浪涌和雷电对器件的损伤。

可选的，所述485通讯电路包括：

485转UART电路，所述485转UART电路包括485芯片、第一三极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻；所述485芯片的第一端作为所述485芯片的信号发送端，与所述第四电阻的第二端连接，所述第四电阻的第一端通过所述第八电阻输入第一电压信号；所述485芯片的第二端与所述第五电阻的第二端连接，所述第五电阻的第一端与所述第一三极管的第二端以及所述第九电阻的第二端连接；所述第九电阻的第一端输入所述第一电压信号；所述第一三极管的第一端接地，所述第一三极管的控制端通过所述第十一电阻与主控单元连接；所述485芯片的第三端与所述第六电阻的第二端连接；所述第六电阻的第一端与所述主控单元连接；所述485芯片的第四端作为所述485芯片的信号接收端，与所述第七电阻的第二端连接；所述第七电阻的第一端与所述第十电阻的第二端连接，所述第十电阻的第一端输入所述第一电压信号；所述485芯片的第五端接地；所述485芯片的第六端作为485A信号端，所述485芯片的第七端作为485B信号端，所述485芯片的第八端输入所述第一电压信号；

第二接口保护电路，所述第二接口保护电路连接在所述485芯片与所述外部接口之间；所述第二接口保护电路用于滤除485信号中的共模干扰、高频杂散，并用于防止静电、浪涌、雷电对器件的损伤。

可选的，所述功能电路还包括：

背光电路、氛围灯电路、闪光器电路和VA屏电路；所述背光电路、氛围灯电路、闪光器电路和VA屏电路中均与所述主控单元连接；所述主控单元还用于控制所述背光电路、所述氛围灯电路、所述闪光器电路和所述VA屏电路的工作状态；

所述电动车仪表还包括供电模块，所述供电模块用于向所述主控单元和所述功能电路中的每一种电路供电。

根据本发明的另一方面，提供了一种电动车，包括本发明任一实施例所述的电动车仪表。

本发明实施例提供的技术方案，通过总线信号检测电路检测接入电动车仪表外部接口的总线信号类型，并将检测到的总线信号类型发送给主控单元；主控单元还与通讯切换电路的控制端连接；通过主控单元在确认总线信号类型为CAN信号时向通讯切换电路的控制端发送第一控制信号，以控制导通CAN通讯电路和主控单元的连接，以及在确认总线信号类型为485信号时向通讯切换电路的控制端发送第二控制信号，以控制导通485通讯电路和主控单元的连接，实现了CAN通讯电路和485通讯电路的切换；从而使得电动车仪表既可以适配RS-485总线车型，又可以适配CAN总线仪表车型，实现了CAN通信和485通信两种通信方式的兼容；并且两款线束定义可以完全一样，不用扩展线束接口，真正做到一款仪表适配不同通信协议车型。在生产旺季时候，一款仪表随时适配不同的车型，做到生产的通用性，减少新车型仪表方面的研发成本投入，缩短产品的整体研发周期。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例提供的一种电动车仪表的结构框图；

图2是本发明实施例提供的一种外部接口电路的电路图；

图3是本发明实施例提供的一种信号检测电路的电路图；

图4是本发明实施例提供的一种通讯切换电路的电路图；

图5是本发明实施例提供的一种CAN通讯电路的电路图；

图6是本发明实施例提供的一种485通讯电路的电路图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种电动车仪表，图1是本发明实施例提供的一种电动车仪表的结构框图，参考图1，电动车仪表包括：

功能电路10，功能电路10包括CAN通讯电路11和485通讯电路12；

通讯切换电路20和主控单元30；通讯切换电路20的第一信号端a与CAN通讯电路11连接，通讯切换电路20的第二信号端b与485通讯电路12连接；通讯切换电路20的第三信号端c与主控单元30连接；

总线信号检测电路40，总线信号检测电路40与主控单元30连接，总线信号检测电路40用于检测接入电动车仪表外部接口的总线信号类型，并将检测到的总线信号类型发送给主控单元30；

主控单元30还与通讯切换电路20的控制端d连接；主控单元30还用于在确认总线信号类型为CAN信号时向通讯切换电路20的控制端d发送第一控制信号，以控制导通通讯切换电路20的第一信号端a和第三信号端c；以及在确认总线信号类型为485信号时向通讯切换电路20的控制端发送第二控制信号，以控制导通通讯切换电路20的第二信号端b和第三信号端c。

具体的，CAN通讯电路11用于将主控单元30中CAN控制器提供的数据转换成CAN信号发送出去，同时也用于将CAN总线信号转换后发送给CAN控制器。485通讯电路12负责主控单元30和外部RS-485信号的通信。功能电路10还可以包括VA屏电路15、背光电路14、RGB氛围灯电路13、闪光器电路16和其它仪表显示电路等。背光电路14、氛围灯电路13、闪光器电路16和VA屏电路15均与主控单元30连接；主控单元30用于控制背光电路14、氛围灯电路13、闪光器电路16和VA屏电路15的工作状态，负责仪表各功能模块的逻辑控制及功能实现。同时主控单元30还用于负责和整车其它部件进行通信，例如主控单元30还用于与ACC检测，龙头锁的锁止和复位，以及光敏电路、呼吸灯、左右转电路和远近光电路感光大灯的通信。电动车仪表还可以包括供电模块50，负责给主控单元30及功能电路10供电。整机由外部供电，内部分别转换出不同的电源供给功能电路10。例如，整机由外部12V供电，内部分别转换出12V、5V、3.3V三种电源。将5V电源提供给背光电路14、氛围灯电路13、CAN通讯电路11和485通讯电路12；将3.3V电源提供给VA屏电路15和主控单元30；将12V电源提供给闪光器电路16。

总线信号检测电路40用于检测接入电动车仪表外部接口的总线信号类型，并将检测到的总线信号类型发送给主控单元30。主控单元30在确认接入的总线为CAN总线信号时，则向通讯切换电路20的控制端d发送第一控制信号，控制导通通讯切换电路20的第一信号端a和第三信号端c，使得主控单元30与CAN通讯电路11连通，通过CAN通讯电路11将主控单元30中CAN控制器提供的数据转换成CAN信号发送出去，同时也用于将CAN总线信号转换后发送给CAN控制器。主控单元30在确认总线信号类型为485信号时，则向通讯切换电路20的控制端d发送第二控制信号，控制导通通讯切换电路20的第二信号端b和第三信号端c，使得主控单元30与485通讯电路12连通，通过485通讯电路12责主控单元30和外部RS-485信号的通信。

本发明实施例提供的电动车仪表，可以根据外部接口连接的总线类型，实现对CAN通讯电路和485通讯电路的切换，从而使得电动车仪表既可以适配RS-485总线车型，又可以适配CAN总线仪表车型，实现了CAN通信和485通信两种通信方式的兼容；并且两款线束定义可以完全一样，不用扩展线束接口，真正做到一款仪表适配不同通信协议车型，替代了现有技术中单一的RS-RS-485或CAN通信。在生产时，一款仪表随时适配不同的车型，做到生产的通用性，减少新车型仪表方面的研发成本投入，缩短产品的整体研发周期。

可选的，图2是本发明实施例提供的一种外部接口电路的电路图，参考图2，图3是本发明实施例提供的一种信号检测电路的电路图，参考图1～图3，总线信号检测电路40包括：

外部接口电路，包括连接器J1和多个测试焊盘；连接器J1具有多个外部接口，连接器J1用于通过外部接口与电动车的外部组件连接；测试焊盘与外部接口一一对应设置，测试焊盘用于向对应的外部接口提供内补电路功能测试点；其中，外部接口包括CANH接口、CANL接口、CANGND接口、485A接口和485B接口；

信号检测电路，信号检测电路与外部接口电路以及主控单元30连接；信号检测电路用于检测CANGND接口是否处于悬空状态，并在确认CANGND接口处于悬空状态时向主控单元30发送485总线确认信息；以及在确认CANGND接口处于连接状态时向主控单元30发送CAN总线确认信息。

具体的，电动车仪表通过该外部接口电路和整车外部组件相连。图2中示例性的画出连接器J1包括十七个外部接口(a1～a17)，以及对应的十七个测试焊盘(TP38～TP52、TP54、TP55)。CANH接口、CANL接口、CANGND接口、485A接口和485B接口分别对应第四外部接口a4、第二外部接口a2、第六外部接口a6、第十外部接口a10、第八外部接口a8。连接器J1负责和整车外部组件相连；测试焊盘TP38～TP52、TP54、TP55是PCBA功能测试点。

信号检测电路包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第一静电二极管D1；第一电阻R1的第一端、第二电阻R2的第一端、第一电容C1的第一端和第一静电二极管D1的第一端均与CANGND接口的内部连接端连接；第一电阻R1的第二端输入第一电压信号，第二电阻R2的第二端与主控单元30的总线信号类型确认端连接；第一电容C1的第二端和第一静电二极管D2的第二端接地。

其中，第一静电二级管D1是防静电作用，防止外部静电对芯片IO口造成损伤；第一电容C1是防止外部干扰信号进入PCBA；第一电压信号(例如为5V)通过第一电阻R1和第二电阻R2上拉至主控单元30的IO口(MCU_12V_ADC13)，当整车外部组件是485总线时，连接器J1的CANGND接口(第六外部接口a6)处于悬空状态，此时主控单元30的IO口为高电平，则主控单元30判定为RS-485通信，控制RS-485通信链路打开；当整车外部组件是CAN总线时，连接器J1的CANGND接口通过外部线束与第十七外部接口a17脚相连，此时主控单元30的IO口被拉为低电平，判定为CAN通信，主控单元30控制CAN通信链路打开。

可选的，图4是本发明实施例提供的一种通讯切换电路的电路图，参考图4，结合图1，通讯切换电路20包括：单刀双掷模拟开关芯片U104和第二电容C2；

单刀双掷模拟开关芯片U104的第一端b1与第二电容C2的第一端连接，并输入第一电压信号，第二电容C2的第二端接地；

单刀双掷模拟开关芯片U104的第二端b2与CAN通讯电路11中CAN收发器芯片的信号接收端(CAN_UART1_TXD)连接；单刀双掷模拟开关芯片U104的第三端b3与主控单元30的通信信号发送端(485/CAN_UART1_TXD)连接；单刀双掷模拟开关芯片U104的第四端b4和单刀双掷模拟开关芯片U104的第八端b8作为通讯切换电路20的控制端d与主控单元30的切换信号发送端(485/CAN_CRT)连接；单刀双掷模拟开关芯片U104的第五端b5与485通讯电路12中485芯片的信号接收端(485_UART1_TXD)连接；单刀双掷模拟开关芯片U104的第六端b6接地；单刀双掷模拟开关芯片U104的第七端b7与485通讯电路12中485芯片的信号发送端(485_UART1_RXD)连接；单刀双掷模拟开关芯片U104的第九端b9与主控单元30的通信信号接收端(485/CAN_UART1_RXD)连接；单刀双掷模拟开关芯片U104的第十端吧0与CAN通讯电路11中CAN收发器芯片的信号发送端(CAN_UART1_RXD)连接。

主控单元30用于在确认总线信号类型为CAN信号时，向单刀双掷模拟开关芯片U104的第四端b4发送第一控制信号，以控制导通单刀双掷模拟开关芯片U104的第三端b3和第二端b2，以及控制导通单刀双掷模拟开关芯片U104的第九端b9和第十端b10。

主控单元30还用于在确认总线信号类型为485信号时，向单刀双掷模拟开关芯片U104的第四端b4发送第二控制信号，以控制导通单刀双掷模拟开关芯片U104的第三端b2和第五端b5，以及控制导通单刀双掷模拟开关芯片U104的第九端b9和第七端b7，从而实现RS-485通信。

可以理解为，图1中通讯切换电路20的第一信号端a包括单刀双掷模拟开关芯片U104的第二端b2和第十端b10；通讯切换电路20的第二信号端b包括单刀双掷模拟开关芯片U104的第五端b5和第七端b7；通讯切换电路20的第二信号端c包括单刀双掷模拟开关芯片U104的第三端b3和第九端b9。单刀双掷模拟开关芯片U104负责RS-485和CAN通信硬件通路选择，当总线信号检测电路40判定为CAN通信时，主控单元30向单刀双掷模拟开关芯片U104的第四端b4和第八端b8发送高电平，单刀双掷模拟开关芯片控制导通单刀双掷模拟开关芯片的第三端b3和第二端b2，以及控制导通单刀双掷模拟开关芯片的第九端b9和第十端b10，从而实现CAN通信。当总线信号检测电路40判定为RS-485通信时，主控单元30向单刀双掷模拟开关芯片U104的第四端b4和第八端b8发送低电平，控制导通单刀双掷模拟开关芯片U104的第三端b3和第五端b5，以及控制导通单刀双掷模拟开关芯片U104的第九端b9和第七端b7，从而实现485通信。

可选的，请继续参考图4，电动车仪表还包括：

通讯切换备选电路，通讯切换备选电路用于在总线信号检测电路40断路时和/或通讯切换电路20断路时，实现CAN通讯电路11和485通讯电路12的切换。

具体，通讯切换备选电路可以包括：第一贴片电阻支路M1、第二贴片电阻支路M2、第三贴片电阻支路M3和第四贴片电阻支路M4。当产品量很大时，可以通过第一贴片电阻支路M1、第二贴片电阻支路M2、第三贴片电阻支路M3和第四贴片电阻M4支路来选择硬件通路。

其中，第一贴片电阻支路M1的第一端与主控单元30的通信信号接收端(485/CAN_UART1_RXD)连接，第一贴片电阻支路M1的第二端用于与485通讯电路12中485芯片的信号发送端(485_UART1_RXD)连接；第二贴片电阻支路M2的第一端与主控单元30的通信信号发送端(485/CAN_UART1_TXD)连接，第二贴片电阻支路M2的第二端用于与485通讯电路12中485芯片的信号接收端(485_UART1_TXD)连接。第三贴片电阻支路M3的第一端与主控单元30的通信信号接收端(485/CAN_UART1_RXD)连接，第三贴片电阻支路M3的第二端用于与CAN通讯电路11中CAN收发器芯片的信号发送端(CAN_UART1_RXD)连接；第四贴片电阻支路M4的第一端与主控单元30的通信信号发送端(485/CAN_UART1_TXD)连接，第四贴片电阻支路M4的第二端用于与CAN通讯电路11中CAN收发器芯片的信号接收端(CAN_UART1_TXD)连接。

当电动车仪表外部接口接入485总线时，第一贴片电阻支路M1和第二贴片电阻支路M2中均贴有电阻(分别为电阻R111和电阻R108)，以导通第一贴片电阻支路M1和第二贴片电阻支路M2。当电动车仪表外部接口接入CAN总线时，第三贴片电阻支路M3和第四贴片电阻支路M4中均贴有电阻(分别为电阻R109和电阻R107)，以导通第三贴片电阻支路M3和第四贴片电阻支路M4。也就是说，当产品量很大时，可以通过电阻R107、R108、R109、R111来选择硬件通路，此时U104及信号检测电路不贴片。RS-485通信时贴R108、R111及RS-485电路，R107、R109及CAN收发器电路不贴片。CAN通信时贴R107、R109及CAN收发器电路，R108、R111及RS-485电路不贴，从而实现降低器件成本。

可选的，图5是本发明实施例提供的一种CAN通讯电路的电路图，参考图5，CAN通讯电路包括：CAN收发器电路111和第一接口保护电路112；收发器电路111负责CAN信号和CAN控制信号的转换；第一接口保护电路112连接在CAN收发器芯片U103与外部接口之间；第一接口保护电路112用于滤除CAN信号中的共模干扰、高频杂散、CAN信号的振铃、线束杂散，并防止静电、浪涌和雷电对器件的损伤。

其中，CAN收发器电路包括CAN收发器芯片U103、第三电阻R3、第三电容C3和第四电容C4；CAN收发器芯片U103的第一端c1为CAN收发器芯片U103的信号接收端；CAN收发器芯片U103的第二端c2接地，并与第三电容C3的第一端连接；CAN收发器芯片U103的第三端c3输入第一电压信号，并与第三电容C3的第二端连接；CAN收发器芯片U103的第四端c4为CAN收发器芯片U103的信号发送端；CAN收发器芯片U103的第五端c5与第三电阻R3的第二端以及第四电容C4的第一端连接；第三电阻R3的第一端输入第一电压信号，第四电容C4的第二端连接；CAN收发器芯片U103的第六端c6作为CANH信号端，CAN收发器芯片U103的第七端c7作为CANL信号端，CAN收发器芯片U103的第八端c8作为模式选择端。其中，第三电容C3和第四电容C4是收发器供电滤波电容；第三电阻R3把主电和CAN收发器芯片U103的IO电源相连；第十二电阻R12、第十三电阻R13组成CAN收发器模式选择电路，只贴第十二电阻R12时为低速模式，只贴第十三电阻R13时为高速模式。

第一共模电感L1，第二静电二极管D2，TVS(瞬态二极管)D3、D4、Q182、Q183，电阻R14、R15、R16、R17、R21、R20、R18、R19，电容C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12组成第一接口保护电路112。第一接口保护电路用于提高CANH信号传输线和CANL信号传输线上的传输信号。第一共模电感L1是一个双向滤波器：一方面要滤除信号线上共模电磁干扰，另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰，避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。如果EMI满足要求，则第一共模电感L1不贴，改贴第十四电阻R14、第十五R15；第五电容C5、第六电容C6负责滤除CAN信号中的高频杂散；第十六电阻R16、第十七电阻R17是CAN信号的终端匹配电阻，同时和第七电容C7组成RC滤波电路，主要是滤除中频信号，如CAN信号的振铃；第二静电二极管D2，TVS管中的第三瞬态二极管D3、第四瞬态二极管D4，PTC电阻种的第十八电阻R18、第十九电阻R19是保护电路，防止静电、浪涌对器件的损伤；第八电容C8、第十一电容C11、第十二电容C12和第二十一电阻R21负责与线束的GND相连，吸收线束的杂散干扰。浪涌管Q184、Q185、第九电容C9、第十电容C10组成防雷击电路。

可选的，图6是本发明实施例提供的一种485通讯电路的电路图，参考图6，485通讯电路包括：485转UART电路121和第二接口保护电路122。485转UART电路121用于通过串口和主控单元30通信，同时和外部设备进行RS-485通信；第二接口保护电路122连接在485芯片U108与外部接口之间；第二接口保护电路122用于滤除485信号中的共模干扰、高频杂散，并用于防止静电、浪涌、雷电对器件的损伤。

其中，485转UART电路包括485芯片U108、第一三极管Q1、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11；485芯片U108的第一端d1作为485芯片U108的信号发送端，与第四电阻R4的第二端连接，第四电阻R4的第一端通过第八电阻R8输入第一电压信号；485芯片U108的第二端d2与第五电阻R5的第二端连接，第五电阻R5的第一端与第一三极管Q1的第二端以及第九电阻R9的第二端连接；第九电阻R9的第一端输入第一电压信号；第一三极管Q1的第一端接地，第一三极管Q1的控制端通过第十一电阻R11与485芯片U108的信号接收端连接；485芯片U108的第三端d3与第六电阻R6的第二端连接；第六电阻R6的第一端与主控单元连接；485芯片U108的第四端d4作为485芯片U108的信号接收端，与第七电阻R7的第二端连接；第七电阻R7的第一端与第十电阻R10的第二端连接，第十电阻R10的第一端输入第一电压信号；485芯片U108的第五端d5接地；485芯片U108的第六端d6作为485A信号端，485芯片U108的第七端d7作为485B信号端，485芯片U108的第八端d8输入第一电压信号，并与第十三电容C13的第一端和第十四电容C14的第一端连接，第十三电容C13的第二端和第十四电容C14的第二端接地。

485转UART电路中，芯片U108通过串口和主控单元通信，同时和外部设备进行RS-485通信；REDE_STB信号通过第六电阻R6控制U108的收发，第一三极管Q1、第九电阻R9、第十一电阻R11、第五电阻R5组成U108的收发自控电路；第八电阻R8、第十电阻R10是串口上拉电阻；上拉电阻R22、下拉电阻R23组成RS-485默认电平电路；第二十四电阻R24是预留终端匹配电阻。

TVS管D5、D6、Q184、Q185，第二共模电感L2，第二十五电阻R25、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28，电容中的第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17、第十八电容C18组成第二接口保护电路。第二接口保护电路用于提高485B信号传输线和485A信号传输线上的传输信号。第二共模电感L2滤除RS-485信号中的共模干扰，如果EMI满足要求，则第二共模电感L2不贴，改贴第二十五电阻R25、第二十六电阻R26。TVS管D5、D6，PTC电阻R27、R28是保护电路，防止静电、浪涌对器件的损伤；浪涌管Q184、Q185、第十五电容C15、第十六电容C16组成防雷击电路；第十七电容C17、第十八电容C18负责滤除RS-485信号中的高频杂散。

综上，本发明实施例的技术方案通过RS-485/CAN电路的兼容设计，实现一个仪表能同时适配RS-485通信车型和CAN通信车型。该电路有3种方式实现兼容设计：1、软件方式实现兼容设，整车连接上电后，软件上RS-485主机或者CAN通信节点会进行匹配，如果RS-485能够通信则表明是RS-485车型，如果CAN能够通信则表明是CAN车型。2、硬件信号检测方式切换硬件通路的方式实现兼容设计，仪表和整车组装完成后，如果外部是RS-485车型，主控MCU检测到连接器J1的6脚信号为高电平，此时控制U104切换到RS-485硬件通路，实现RS-485通信；如果外部是CAN车型，连接器J1的6脚和17脚在线束上会连接到一起，此时主控MCU检测到连接器J1的6脚信号为低电平，主控MCU控制U104切换到CAN硬件通路，实现CAN通信。3、贴片选贴方式实现RS-485或CAN硬件通路的选择，实现兼容设计的目标。RS-485通信时贴R108、R111及RS-485电路，R107、R109及CAN收发器电路不贴片；CAN通信时贴R107、R109及CAN收发器电路，R108、R111及RS-485电路不贴。

高端车型相对品类繁多、量少，研发成本高，通过RS-485与CAN通信的兼容设计，大大减少了研发成本。并且，通过RS-485与CAN的兼容设计，使之适用于所有同类接口的产品，大大提高了该仪表的竞争力，并且减少了新车型仪表方面的研发投入，缩短了产品的整体研发周期。当某车型量大时，可以通过改变贴片选择性贴RS-485或CAN电路，从而进一步降低产品的物料成本。

另外，还对该电路的性能进行优化。通过增加防雷击电路，增强该仪表在雨天雷击环境的耐受性；通过加大TVS管的功率计增加PTC电阻，使之能够适应不同车型的电气环境；增加共模电感，增强仪表的EMI性能。采用独立电源、地隔离方法，CAN总线单独金属层屏蔽地与外部设备地连接，CAN芯片及EMC的地与MCU及主板地隔离,整个主板CAN部分分三个地系统。此外，CAN总线实现电动车内传统的点对点互连方式向总线式系统连接的转变，大大降低电动车车内电子系统布线的复杂度。实现数据可多路传输，抗干扰能力强，在动力电池高压72V甚至是充电电压90V直流高压时，数据传输正常。RS-485通信总线的稳定性和抗干扰性，波特率115200，误差小于0.5％；RS-485从节点对主节点数据应答延时≦11ms。解决了安装时，RS-485及CAN通信总线的短路以及过压保护问题，通信总线可承受对12V电源，对地短路测试。RS-485及CAN通信总线ESD静电可实现10KV接触放电，15KV空气放电。

本发明实施例还提供了一种电动车，包括上述任意实施例所述的电动车仪表。具有相同的技术效果，这里不再赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电动车仪表，其特征在于，包括：

功能电路，所述功能电路包括CAN通讯电路和485通讯电路；

通讯切换电路和主控单元；所述通讯切换电路的第一信号端与所述CAN通讯电路连接，所述通讯切换电路的第二信号端与所述485通讯电路连接；所述通讯切换电路的第三信号端与所述主控单元连接；

总线信号检测电路，所述总线信号检测电路与所述主控单元连接，所述总线信号检测电路用于检测接入所述电动车仪表外部接口的总线信号类型，并将检测到的总线信号类型发送给所述主控单元；

所述主控单元还与所述通讯切换电路的控制端连接；所述主控单元还用于在确认所述总线信号类型为CAN信号时向所述通讯切换电路的控制端发送第一控制信号，控制导通所述通讯切换电路的第一信号端和第三信号端；以及在确认所述总线信号类型为485信号时向所述通讯切换电路的控制端发送第二控制信号，控制导通所述通讯切换电路的第二信号端和第三信号端。

2.根据权利要求1所述的电动车仪表，其特征在于，所述总线信号检测电路包括：

外部接口电路，包括连接器和多个测试焊盘；所述连接器具有多个外部接口，所述连接器用于通过所述外部接口与电动车的外部组件连接；所述测试焊盘与所述外部接口一一对应设置，所述测试焊盘用于向对应的外部接口提供内部电路功能测试点；其中，所述外部接口包括CANH接口、CANL接口、CANGND接口、485A接口和485B接口；

信号检测电路，所述信号检测电路与所述外部接口电路以及所述主控单元连接；所述信号检测电路用于检测所述CANGND接口是否处于悬空状态，并在确认所述CANGND接口处于悬空状态时向所述主控单元发送485总线确认信息；以及在确认所述CANGND接口处于连接状态时向所述主控单元发送CAN总线确认信息。

3.根据权利要求2所述的电动车仪表，其特征在于，所述信号检测电路包括：第一电阻、第二电阻、第一电容和第一静电二极管；

所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端、所述第一电容的第一端和所述第一静电二极管的第一端均与所述CANGND接口的内部连接端连接；所述第一电阻的第二端输入第一电压信号，所述第二电阻的第二端与所述主控单元的总线信号类型确认端连接；所述第一电容的第二端和所述第一静电二极管的第二端接地。

4.根据权利要求1所述的电动车仪表，其特征在于，所述通讯切换电路包括：单刀双掷模拟开关芯片和第二电容；

所述单刀双掷模拟开关芯片的第一端与所述第二电容的第一端连接，并输入第一电压信号，所述第二电容的第二端接地；

所述单刀双掷模拟开关芯片的第二端与CAN通讯电路中CAN收发器芯片的信号接收端连接；所述单刀双掷模拟开关芯片的第三端与所述主控单元的通信信号发送端连接；所述单刀双掷模拟开关芯片的第四端和所述单刀双掷模拟开关芯片的第八端作为所述通讯切换电路的控制端，与所述主控单元的切换信号发送端连接；所述单刀双掷模拟开关芯片的第五端与485通讯电路中485芯片的信号接收端连接；所述单刀双掷模拟开关芯片的第六端接地；所述单刀双掷模拟开关芯片的第七端与485通讯电路中485芯片的信号发送端连接；所述单刀双掷模拟开关芯片的第九端与所述主控单元的通信信号接收端连接；所述单刀双掷模拟开关芯片的第十端与所述CAN通讯电路中CAN收发器芯片的信号发送端连接；

所述主控单元用于在确认所述总线信号类型为CAN信号时，向所述单刀双掷模拟开关芯片的第四端发送所述第一控制信号，以控制导通所述单刀双掷模拟开关芯片的第三端和第二端，以及控制导通所述单刀双掷模拟开关芯片的第九端和第十端；

所述主控单元还用于在确认所述总线信号类型为485信号时，向所述单刀双掷模拟开关芯片的第四端发送所述第二控制信号，以控制导通所述单刀双掷模拟开关芯片的第三端和第五端，以及控制导通所述单刀双掷模拟开关芯片的第九端和第七端。

5.根据权利要求4所述的电动车仪表，其特征在于，还包括：

通讯切换备选电路，所述通讯切换备选电路用于在所述总线信号检测电路断路时和/或所述通讯切换电路断路时，实现所述CAN通讯电路和所述485通讯电路的切换。

6.根据权利要求5所述的电动车仪表，其特征在于，所述通讯切换备选电路包括：第一贴片电阻支路、第二贴片电阻支路、第三贴片电阻支路和第四贴片电阻支路；

所述第一贴片电阻支路的第一端与所述主控单元的通信信号接收端连接，所述第一贴片电阻支路的第二端用于与所述485通讯电路中485芯片的信号发送端连接；所述第二贴片电阻支路的第一端与所述主控单元的通信信号发送端连接，所述第二贴片电阻支路的第二端用于与所述485通讯电路中485芯片的信号接收端连接；

所述第三贴片电阻支路的第一端与所述主控单元的通信信号接收端连接，所述第三贴片电阻支路的第二端用于与所述CAN通讯电路中CAN收发器芯片的信号发送端连接；所述第四贴片电阻支路的第一端与所述主控单元的通信信号发送端连接，所述第四贴片电阻支路的第二端用于与所述CAN通讯电路中CAN收发器芯片的信号接收端连接；

当所述电动车仪表外部接口接入485总线时，所述第一贴片电阻支路和所述第二贴片电阻支路中均贴有电阻，以导通所述第一贴片电阻支路和所述第二贴片电阻支路；当所述电动车仪表外部接口接入CAN总线时，所述第三贴片电阻支路和所述第四贴片电阻支路中均贴有电阻，以导通所述第三贴片电阻支路和所述第四贴片电阻支路。

7.根据权利要求4所述的电动车仪表，其特征在于，所述CAN通讯电路包括：

CAN收发器电路，所述CAN收发器电路包括CAN收发器芯片、第三电阻、第三电容和第四电容；所述CAN收发器芯片的第一端为所述CAN收发器芯片的信号接收端；所述CAN收发器芯片的第二端接地，并与所述第三电容的第一端连接；所述CAN收发器芯片的第三端输入第一电压信号，并与所述第三电容的第二端连接；所述CAN收发器芯片的第四端为所述CAN收发器芯片的信号发送端；所述CAN收发器芯片的第五端与所述第三电阻的第二端以及所述第四电容的第一端连接；所述第三电阻的第一端输入所述第一电压信号，所述第四电容的第二端连接；所述CAN收发器芯片的第六端作为CANH信号端，所述CAN收发器芯片的第七端作为CANL信号端，所述CAN收发器芯片的第八端作为模式选择端；

第一接口保护电路，所述第一接口保护电路连接在所述CAN收发器芯片与所述外部接口之间；所述第一接口保护电路用于滤除所述CAN信号中的共模干扰、高频杂散、CAN信号的振铃、线束杂散，并防止静电、浪涌和雷电对器件的损伤。

8.根据权利要求4所述的电动车仪表，其特征在于，所述485通讯电路包括：

485转UART电路，所述485转UART电路包括485芯片、第一三极管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻；所述485芯片的第一端作为所述485芯片的信号发送端，与所述第四电阻的第二端连接，所述第四电阻的第一端通过所述第八电阻输入第一电压信号；所述485芯片的第二端与所述第五电阻的第二端连接，所述第五电阻的第一端与所述第一三极管的第二端以及所述第九电阻的第二端连接；所述第九电阻的第一端输入所述第一电压信号；所述第一三极管的第一端接地，所述第一三极管的控制端通过所述第十一电阻与主控单元连接；所述485芯片的第三端与所述第六电阻的第二端连接；所述第六电阻的第一端与所述主控单元连接；所述485芯片的第四端作为所述485芯片的信号接收端，与所述第七电阻的第二端连接；所述第七电阻的第一端与所述第十电阻的第二端连接，所述第十电阻的第一端输入所述第一电压信号；所述485芯片的第五端接地；所述485芯片的第六端作为485A信号端，所述485芯片的第七端作为485B信号端，所述485芯片的第八端输入所述第一电压信号；

第二接口保护电路，所述第二接口保护电路连接在所述485芯片与所述外部接口之间；所述第二接口保护电路用于滤除485信号中的共模干扰、高频杂散，并用于防止静电、浪涌、雷电对器件的损伤。

9.根据权利要求1所述的电动车仪表，其特征在于，所述功能电路还包括：

背光电路、氛围灯电路、闪光器电路和VA屏电路；所述背光电路、氛围灯电路、闪光器电路和VA屏电路中均与所述主控单元连接；所述主控单元还用于控制所述背光电路、所述氛围灯电路、所述闪光器电路和所述VA屏电路的工作状态；

所述电动车仪表还包括供电模块，所述供电模块用于向所述主控单元和所述功能电路中的每一种电路供电。

10.一种电动车，其特征在于，包括：上述权利要求1～9任一所述的电动车仪表。

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