CN210005894U - 车载开关信号采集电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车载开关信号采集电路，其包括：开关信号输入管脚，开关信号输入管脚通过第一开关连接到第一电源，并通过第二开关接地；分压单元，分压单元与开关信号输入管脚相连，分压单元对开关信号输入管脚的开关电压进行分压；上拉单元，上拉单元与分压单元相连，上拉单元对分压单元的分压信号进行上拉；下拉单元，下拉单元与分压单元相连，下拉单元对分压单元的分压信号进行下拉；控制器，控制器的采集管脚与分压单元相连，控制器通过采集管脚采集分压信号以输出AD值，并根据AD值判断第一开关和第二开关的状态，从而可对高电平有效、低电平有效、悬空进行判断，不仅简单实用，还无需更改车上线束开关，省时省力省成本。

Description

车载开关信号采集电路

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种车载开关信号采集电路。

背景技术

车辆上的开关有的是高电平有效，有的是低电平有效，通常情况下信号采集电路要么用来采集高电平有效信号，要么用来采集低电平有效信号，兼容性差，这就导致车辆上开关属性发生改变时，必须要进行线路改变或者更换开关，从而带来不便。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于提出一种车载开关信号采集电路，可对高电平有效、低电平有效、悬空这三种状态进行判断，不仅简单实用、灵活方便，还无需更改车上线束开关，省时省力省成本。

为达到上述目的，本实用新型提出的一种车载开关信号采集电路，包括：开关信号输入管脚，所述开关信号输入管脚通过第一开关连接到第一电源，并通过第二开关接地；分压单元，所述分压单元的第一端与所述开关信号输入管脚相连，所述分压单元对所述开关信号输入管脚的开关电压进行分压；上拉单元，所述上拉单元与所述分压单元相连，所述上拉单元对所述分压单元的分压信号进行上拉；下拉单元，所述下拉单元与所述分压单元的第二端相连，所述下拉单元对所述分压单元的分压信号进行下拉；控制器，所述控制器的采集管脚与所述分压单元的第二端相连，所述控制器通过所述采集管脚采集所述分压信号以输出AD值，并根据所述AD值判断所述第一开关和所述第二开关的状态。

根据本实用新型提出的车载开关信号采集电路，通过分压单元、上拉单元和下拉单元对开关信号输入管脚的开关电压共同作用，使得控制器在高电平有效、低电平有效、悬空这三种状态时能够输出不同的AD值，从而可以区分这三种状态下的第一开关和第二开关的状态，兼容性强，并且简单实用、灵活方便，还无需更改车上线束开关，省时省力省成本。

另外，根据本实用新型上述提出的车载开关信号采集电路还可以具有如下附加的技术特征：

具体地，所述分压单元包括：第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端作为所述分压单元的第一端，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连且具有第一节点，所述第二电阻的另一端作为所述分压单元的第二端。

具体地，所述上拉单元包括：第三电阻，所述第三电阻的一端连接到第二电源，所述第三电阻的另一端与所述第一节点相连。

其中，所述第二电源的电压与所述第一电源的电压相等。

具体地，所述下拉单元包括：第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第二电阻的另一端相连，所述第四电阻的另一端接地。

可选地，所述的车载开关信号采集电路还包括：滤波电容，所述滤波电容的一端与所述第一节点相连，所述滤波电容的另一端接地。

可选地，所述的车载开关信号采集电路还包括：第一稳压管，所述第一稳压管的阳极接地，所述第一稳压管的阴极与所述开关信号输入管脚相连。

可选地，所述的车载开关信号采集电路还包括：瞬态二极管，所述瞬态二极管的阳极接地，所述瞬态二极管的阴极与所述采集管脚相连。

附图说明

图1为根据本实用新型一个实施例的车载开关信号采集电路的电路图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

参考图1所示，本实用新型实施例提出的车载开关信号采集电路，包括开关信号输入管脚A、分压单元10、上拉单元20、下拉单元30和控制器40。

其中，开关信号输入管脚A通过第一开关SW1连接到第一电源V1，并通过第二开关SW2接地GND。可选地，开关信号输入管脚A可以是车上开关输入脚。

分压单元10的第一端与开关信号输入管脚A相连，分压单元10用于对开关信号输入管脚A的开关电压进行分压。

具体地，在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，该分压单元10包括第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1的一端作为分压单元10的第一端，与开关信号输入管脚A相连，第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端相连且具有第一节点B，第二电阻R2的另一端作为分压单元10的第二端，与控制器40的采集管脚C相连。

也就是说，分压单元10通过第一电阻R1和第二电阻R2串联分压。

在本实用新型的实施例中，如图1所示，上拉单元20与分压单元10相连，上拉单元20对分压单元10的分压信号进行上拉。

具体地，如图1所示，上拉单元20包括第三电阻R3，第三电阻R3的一端连接到第二电源V2，第三电阻R3的另一端与第一节点B相连。

也就是说，上拉单元20通过第二电源V2对第一节点B的电压进行上拉。

其中，第二电源V2的电压与第一电源V1的电压相等，均记为U。

在本实用新型的实施例中，如图1所示，下拉单元30与分压单元10的第二端相连，下拉单元30对分压单元10的分压信号进行下拉。

具体地，如图1所示，下拉单元30包括第四电阻R4，第四电阻R4的一端与第二电阻R2的另一端相连，第四电阻R4的另一端接地GND。

也就是说，下拉单元30对第二电阻R2另一端的电压进行下拉。

在本实用新型的实施例中，如图1所示，控制器40的采集管脚C与分压单元10的第二端相连，控制器40通过采集管脚C采集分压信号以输出AD值，并根据AD值判断第一开关SW1和第二开关SW2的状态。

其中，控制器40可以是MCU，采集管脚C为MCU的AD采集脚。

具体地，当开关信号输入管脚A处于悬空状态时，即第一开关SW1和第二开关SW2均断开时，第二电源V2通过第三电阻R3、第二电阻R2和第四电阻R4连接到地GND，从而C点的电压值U_C值通过如下公式计算：

U_C＝U/(R3+R2+R4)*R4。

当开关信号输入管脚A处于接高电平状态时，即第一开关SW1闭合、第二开关SW2断开时，第一电阻R1与第三电阻R3并联后再与第二电阻R2和第四电阻R4串联，从而C点的电压值U_C值通过如下公式计算：

U_C＝U/[(R1*R3)/(R1+R3)+R2+R4]*R4。

当开关信号输入管脚A处于接低电平状态时，即第二开关SW2闭合、第一开关SW1断开时，第二电阻R2与第四电阻R4串联后与第一电阻R1并联，然后再与第三电阻R3串联，从而C点的电压值U_C值通过如下公式计算：

U_C＝U_B/(R2+R4)*R4，U_B＝U/(R3+R_B)*R_B，R_B＝R1*(R2+R4)/(R1+R2+R4)。

因此，通过对R1、R2、R3、R4进行参数配值，能够使得开关信号输入管脚A在悬空状态、接高电平状态、接低电平状态下MCU输出不同AD值，从而能够区分这三种状态下的第一开关和第二开关的状态，并且AD值电压最高不超过5V，不会对后端电路尤其是单片机造成可靠性的影响。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，上述的车载开关信号采集电路还包括滤波电容C1，滤波电容C1的一端与第一节点B相连，滤波电容C1的另一端接地GND，滤波电容C1可以滤除杂波的影响。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，上述的车载开关信号采集电路还包括第一稳压管D1，第一稳压管D1的阳极接地，第一稳压管D1的阴极与开关信号输入管脚A相连，通过设置第一稳压管D1，可以有效防止高压冲击。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，上述的车载开关信号采集电路还包括瞬态二极管TVS1，瞬态二极管TVS1的阳极接地，瞬态二极管TVS1的阴极与采集管脚C相连，通过设置瞬态二极管TVS1，可以有效防止静电对后端尤其是单片机的冲击。

综上所述，根据本实用新型实施例的车载开关信号采集电路，通过分压单元、上拉单元和下拉单元对开关信号输入管脚的开关电压共同作用，使得控制器在高电平有效、低电平有效、悬空这三种状态时能够输出不同的AD值，从而可以区分这三种状态下的第一开关和第二开关的状态，兼容性强，并且简单实用、灵活方便，还无需更改车上线束开关，省时省力省成本。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种车载开关信号采集电路，其特征在于，包括：

开关信号输入管脚，所述开关信号输入管脚通过第一开关连接到第一电源，并通过第二开关接地；

分压单元，所述分压单元的第一端与所述开关信号输入管脚相连，所述分压单元对所述开关信号输入管脚的开关电压进行分压；

上拉单元，所述上拉单元与所述分压单元相连，所述上拉单元对所述分压单元的分压信号进行上拉；

下拉单元，所述下拉单元与所述分压单元的第二端相连，所述下拉单元对所述分压单元的分压信号进行下拉；

控制器，所述控制器的采集管脚与所述分压单元的第二端相连，所述控制器通过所述采集管脚采集所述分压信号以输出AD值，并根据所述AD值判断所述第一开关和所述第二开关的状态。

2.如权利要求1所述的车载开关信号采集电路，其特征在于，所述分压单元包括：

第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端作为所述分压单元的第一端，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端相连且具有第一节点，所述第二电阻的另一端作为所述分压单元的第二端。

3.如权利要求2所述的车载开关信号采集电路，其特征在于，所述上拉单元包括：

第三电阻，所述第三电阻的一端连接到第二电源，所述第三电阻的另一端与所述第一节点相连。

4.如权利要求3所述的车载开关信号采集电路，其特征在于，所述第二电源的电压与所述第一电源的电压相等。

5.如权利要求2所述的车载开关信号采集电路，其特征在于，所述下拉单元包括：

第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第二电阻的另一端相连，所述第四电阻的另一端接地。

6.如权利要求2所述的车载开关信号采集电路，其特征在于，还包括：

滤波电容，所述滤波电容的一端与所述第一节点相连，所述滤波电容的另一端接地。

7.如权利要求1-6中任一项所述的车载开关信号采集电路，其特征在于，还包括：

第一稳压管，所述第一稳压管的阳极接地，所述第一稳压管的阴极与所述开关信号输入管脚相连。

8.如权利要求1-6中任一项所述的车载开关信号采集电路，其特征在于，还包括：

瞬态二极管，所述瞬态二极管的阳极接地，所述瞬态二极管的阴极与所述采集管脚相连。

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