CN203732914U - 一种车身控制模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车身控制模块，包括单片机，所述的单片机通过输入输出端口接收车身信号驱动车内电器；所述的单片机输入输出端口包括由锁存器扩展的输入输出端口。本实用新型采用锁存器扩展单片机的输入输出端口，电路简单可靠。

Description

一种车身控制模块

技术领域

本实用新型涉及车身控制模块领域，特别涉及一种采用扩展I/O接口的具有数量较多的I/O接口的车身控制模块。

背景技术

车身控制模块（BCM）为驾驶员和乘客提供各种便利性和舒适性功能，控制对象包括车外灯、车内灯、门锁、门窗、雨刮等，并支持CAN和LIN等总线通讯和在线故障诊断功能。BCM的具体功能可以根据客户的要求量身定做。

目前，一般的车身控制模块，包括具有中央处理器和输入信号处理单元、输出驱动电路单元的单片机；目前，单片机的输入信号处理单元与输出驱动电路单元中，输入信号单元采集汽车上的开关和传感器信号，转换为中央处理器能识别的输入信号，并传送至中央处理器；中央处理器对输入信号进行识别、控制处理，并向输出驱动电路单元发送控制信息；输出驱动电路单元将中央控制单元发出的控制信息转换为驱动负载的信号，对汽车车身负载进行驱动控制。输入信号处理单元和输出驱动电路单元实现车身控制模块的输入和输出处理单元。

随着车身控制、检测信号和车用电器的增多，并且汽车电路的集成化和模块化。车身控制模块的输入输出信号数量要求较多。目前，车身控制模块的中央处理器采用的输入输出处理单元与输入输出信号的连接采用计算机网络连接方式，各输入装置如传感器和其它检测装置通过计算机网络上传到中央处理单元进行处理，而中央处理单元对各驱动单元的控制命令也是通过计算机网络下传到各驱动负载，这样可以解决输入输出众多的问题，但是作为一个局域网数据传输时将会占用中央处理器的大量时间，同时控制信号传输将会有一些延迟。

实用新型内容

为克服现有技术中的上述不足，本实用新型提供了带有扩展IO接口的一种车身控制模块，具有足够多的IO端口实现与所有的输入输出分配。

本实用新型为了实现其技术目的所采用的技术方案是：一种车身控制模块，包括单片机，所述的单片机通过输入输出端口接收车身信号驱动车内电器；所述的单片机输入输出端口包括由锁存器扩展的输入输出端口。

进一步的，上述的车身控制模块中：所述锁存器为八进制3态非反转透明锁存器74HC573。

进一步的，上述的车身控制模块中：所述的扩展的输入输出端口的分别有输入锁存器和输出锁存器；所有的输入锁存器的信号输出引脚依次与单片机的PC4、PC3、PC2、PG1、PG2、PG3、PG4、PI0引脚连接，各输入锁存器的使能端分别接入所述的单片机的PG6、PF7、PG7、PA6、PE4引脚，锁存端接高电平，所有的输入锁存器的信号输入引脚分别与车身输入信号相连；所有的输出锁存器的信号输入端依次与所述的单片机的PC4、PC3、PC2、PG1、PG2、PG3、PG4、PI0引脚连接，各输出锁存器的锁存端分别与所述的单片机的PG0、PE0、PD0、PE2引脚连接，所有的输出锁存器的信号输出端分别与驱动被控电器。

进一步的，上述的车身控制模块中：所述的输入锁存器与车身输入信号之间还包括信号采集电路，所述的信号采集电路包括上拉电源、第一分压电阻、第二分压电阻；上拉电源通过第一分压电阻串连第二分压电阻与所述的输入锁存器的输入引脚相连，车身输入信号接入到第一分压电阻与第二分压电阻之间。

进一步的，上述的车身控制模块中：在所述的输入锁存器的输入引脚与地之间还设置有第一滤波电容。

进一步的，上述的车身控制模块中：所有的输出锁存器的信号输出端还设置有驱动电路；所述的驱动电路包括第一限流电阻、第一三极管、第二三极管、第三分压电阻、第二限流电阻、稳压二极管、隔离二极管和第二滤波电容；

所述的输出锁存器的信号输出端通过第一限流电阻分别与第一三极管的集电极和第二三极管的基极相连，第一三极管的发射极接地，第一三极管的基极通过第三分压电阻接地；所述的第二三极管的发射极与所述的第一三极管的基极相连，所述的第二三极管的集电极通过所述的稳压二极管接地，所述的稳压二极管的阳极接地；

所述的隔离二极管的阳极接所述的被控电器，所述的隔离二极管的阴极接所述的第二三极管的集电极，所述的第二限流电阻与所述的隔离二极管并联，所述的隔离二极管的阳极通过所述的第二滤波电容接地。

本实用新型采用锁存器扩展单片机的输入输出端口，电路简单可靠。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

图1.本实用新型实施例1的单片机连接路。

图2是本实用新型实施例1中用作扩展输入接口的锁存器连接电路图。

图3是本实用新型实施例1中信号采集电路图。

图4是本实用新型实施例1中用作扩展输出接口的锁存器连接电路图。

图5是本实用新型扩展输出口的驱动电路图。

具体实施方式

实施例1，如图1所示，本实施例是一种利用单片机作主处理器的车身控制模块，该车身控制模块采用了9个锁存器作为扩展输入输出接口，其中五个型号为74HC573的锁存器作为扩展的输入接口接收车身信号，四个同样的锁存器作为扩展的输出接口驱动被控的电器。车身信号包括设置在汽车车身上的各种传感器和国内电容的开关等，被控电器就是由车身控制模块控制的车载电器。74HC573是一种八进制3态非反转透明锁存器，输入是和标准CMOS输出兼容的；加上拉电阻，他们能和LS/ALSTTL输出兼容。当锁存使能端LE为高时，这些器件的锁存对于数据是透明的（也就是说输出同步）。当锁存使能变低时，符合建立时间和保持时间的数据会被锁存。

本实施例中，有1个单片机如图1所示，9个锁存器均为74HC573芯片。单片机扩展输入口的74HC573有5个。用于扩展输入口的5个74HC573的输出端Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7引脚均依次与单片机的PC4、PC3、PC2、PG1、PG2、PG3、PG4、PI0引脚连接。并且这5个74HC573的OE引脚依次接入单片机的PG6、PF7、PG7、PA6、PE4。而五个LE引脚则直接接到ACC置高。如图2所示为任意一个作为输入扩展锁存器的74HC573的引线连接图。

如图3所示：输入锁存器与车身输入信号之间还包括信号采集电路，信号采集电路包括上拉电源、第一分压电阻、第二分压电阻；上拉电源通过第一分压电阻串连第二分压电阻与所述的输入锁存器的输入引脚相连，车身输入信号接入到第一分压电阻与第二分压电阻之间。在输入锁存器的输入引脚与地之间还设置有第一滤波电容。

车身信号如喇叭开关经分压后的信号进入74HC573的D0脚。在LE脚为高，OE脚为低时，该信号会通过74HC573输出端进入单片机。完成了信号输入单片机的功能。而同时这个74HC573上的另外7个端口拥有相同的功能。从而实现了输入口的扩展。

用于扩展输出口的4个74HC573的引脚也均依次与单片机的PC4、PC3、PC2、PG1、PG2、PG3、PG4、PI0引脚连接。4个74HC573的LE引脚分别与单片机的PG0、PE0、PD0、PE2引脚连接。OE为输出使能引脚，接至单片机PD3。如图4所示。

输出锁存器的信号输出端还设置有驱动电路如图5所示；驱动电路包括第一限流电阻、第一三极管、第二三极管、第三分压电阻、第二限流电阻、稳压二极管、隔离二极管和第二滤波电容。

输出锁存器的信号输出端通过第一限流电阻分别与第一三极管的集电极和第二三极管的基极相连，第一三极管的发射极接地，第一三极管的基极通过第三分压电阻接地；第二三极管的发射极与第一三极管的基极相连，第二三极管的集电极通过稳压二极管接地，稳压二极管的阳极接地；隔离二极管的阳极接被控电器，隔离二极管的阴极接所述的第二三极管的集电极，第二限流电阻与隔离二极管并联，隔离二极管的阳极通过第二滤波电容接地。

扩展输出口。当74HC573用来扩展输出口时，单片机会控制一个74HC573芯片的OE和LE引脚电平，从而决定是否使能输出和是否锁存输出信号。如图5，为车身控制模块中的安全指示灯控制电路，信号由U14的Q5输出到安全指示灯驱动电路，从而控制其工作状态。当OE为低，LE为高时，将会用单片机传输来的信号控制驱动电路。当OE为低，LE为低是，将该引脚状态锁存，一直输出，安全指示灯工作状态保持。

Claims (5)

1.一种车身控制模块，包括单片机，所述的单片机通过输入输出端口接收车身信号驱动车内电器；其特征在于：所述的单片机输入输出端口包括由锁存器扩展的输入输出端口； 

所述的扩展的输入输出端口的分别有输入锁存器和输出锁存器；所有的输入锁存器的信号输出引脚依次与单片机的PC4、PC3、PC2、PG1、PG2、PG3、PG4、PI0引脚连接，各输入锁存器的使能端分别接入所述的单片机的PG6、PF7、PG7、PA6、PE4引脚，锁存端接高电平，所有的输入锁存器的信号输入引脚分别与车身输入信号相连；所有的输出锁存器的信号输入端依次与所述的单片机的PC4、PC3、PC2、PG1、PG2、PG3、PG4、PI0引脚连接，各输出锁存器的锁存端分别与所述的单片机的PG0、PE0、PD0、PE2引脚连接，所有的输出锁存器的信号输出端分别接驱动被控电器。 

2.根据权利要求1所述的车身控制模块，其特征在于：所述的输入锁存器与车身输入信号之间还包括信号采集电路，所述的信号采集电路包括上拉电源、第一分压电阻、第二分压电阻；上拉电源通过第一分压电阻串连第二分压电阻与所述的输入锁存器的输入引脚相连，车身输入信号接入到第一分压电阻与第二分压电阻之间。 

3.根据权利要求2所述的车身控制模块，其特征在于：在所述的输入锁存器的输入引脚与地之间还设置有第一滤波电容。 

4.根据权利要求1所述的车身控制模块，其特征在于：所有的输出锁存器的信号输出端还设置有驱动电路；所述的驱动电路包括第一限流电阻、第一三极管、第二三极管、第三分压电阻、第二限流电阻、稳压二极管、隔离二极管和第二滤波电容；

所述的输出锁存器的信号输出端通过第一限流电阻分别与第一三极管的集电极和第二三极管的基极相连，第一三极管的发射极接地，第一三极管的基极通过第三分压电阻接地；所述的第二三极管的发射极与所述的第一三极 管的基极相连，所述的第二三极管的集电极通过所述的稳压二极管接地，所述的稳压二极管的阳极接地；

所述的隔离二极管的阳极接所述的被控电器，所述的隔离二极管的阴极接所述的第二三极管的集电极，所述的第二限流电阻与所述的隔离二极管并联，所述的隔离二极管的阳极通过所述的第二滤波电容接地。 

5.根据权利要求1至4中任一所述的车身控制模块，其特征在于：所述锁存器为八进制3态非反转透明锁存器74HC573。