CN213402540U

CN213402540U - 一种多通道开关信号唤醒电路

Info

Publication number: CN213402540U
Application number: CN202022756196.0U
Authority: CN
Inventors: 徐欣悦
Original assignee: Lisheng Automotive Technology Suzhou Co Ltd
Current assignee: Lisheng Automotive Technology Suzhou Co Ltd
Priority date: 2020-11-25
Filing date: 2020-11-25
Publication date: 2021-06-08
Anticipated expiration: 2030-11-25

Abstract

本实用新型提供了一种多通道开关信号唤醒电路，其不仅可满足多通道唤醒要求，且可有效隔离外部干扰，保证汽车正常运行；其包括顺序电连接的控制采集模块、滤波及反极性保护模块、充放电模块；其中，所述控制采集模块，用于防止出现电压不稳定和电流过大；所述滤波及反极性保护模块，用于滤除信号干扰和反极性保护；所述充放电模块，用于保证传输信号的完整性。

Description

一种多通道开关信号唤醒电路

技术领域

本实用新型涉及汽车辅助系统及相关控制系统的唤醒控制技术领域，具体为一种多通道开关信号唤醒电路。

背景技术

如今汽车已经成为人们日常生活必备的交通工具，在汽车运作的过程中，相应的辅助控制设备会消耗汽车蓄电池中大量的电能，则随着设备耗电量的不断提高，为了尽量增强蓄电池的续航时间，就会要求相关车载设备在不使用时需要能够进入睡眠模式，以节省电流并能够被外部信号所唤醒；由于SBC芯片集成了LIN/CAN收发器，拥有性价比高，功耗低，节省空间等优势，所以在产品开发中常常被用到，但是SBC芯片通常只有一到两个唤醒口，无法满足多通道唤醒要求，且在汽车运行时会存在很多干扰，从而会对汽车的运行产生影响。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种多通道开关信号唤醒电路，其不仅可满足多通道唤醒要求，且可有效隔离外部干扰，保证汽车正常运行。

其技术方案是这样的，一种多通道开关信号唤醒电路，其特征在于：其包括顺序电连接的控制采集模块、滤波及反极性保护模块、充放电模块；其中，所述控制采集模块，用于防止出现电压不稳定和电流过大；所述滤波及反极性保护模块，用于滤除信号干扰和反极性保护；所述充放电模块，用于保证传输信号的完整性。

其进一步特征在于：

所述控制采集模块包括处理器MCU、电阻R1～R8、电容C1～C4，所述电阻R1、R5、电容C1的一端均相连接，所述电阻R2、R6、电容C2的一端均相连接，所述电阻R3、 R7、电容C3的一端均相连接，所述电阻R4、R8、电容C4的一端均相连接，所述电容 C1、C2、C3、C4的另一端均接地，所述电阻R5、R6、R7、R8的另一端均接电源VDD，所述电阻R1、R2、R3、R4的另一端分别对应连接于所述处理器MCU的信号端；

所述滤波及反极性保护模块包括稳压二极管D1～D8、电容C10～C13，所述稳压二极管 D1、D5的负极与所述电容C10的一端均相连接，所述稳压二极管D2、D6的负极与所述电容C11的一端均相连接，所述稳压二极管D3、D7的负极与所述电容C12的一端均相连接，所述稳压二极管D4、D8的负极与所述电容C13的一端均相连接，所述电容C10、C11、C12、C13的另一端均接地，且所述电容C10、C11、C12、C13的一端分别对应连接外部开关端口，所述稳压二极管D5的正极与所述电阻R1的一端相连接，所述稳压二极管D6 的正极与所述电阻R2的一端相连接，所述稳压二极管D7的正极与所述电阻R3的一端相连接，所述稳压二极管D8的正极与所述电阻R4的一端相连接；

所述充放电模块包括电容C5～C9、电阻R9～R16、三极管Q1、Q2，所述稳压二极管D1的正极与所述电阻R9、电容C5的一端均相连接，所述稳压二极管D2的正极与所述电阻R10、电容C6的一端均相连接，所述稳压二极管D3的正极与所述电阻R11、电容C7 的一端均相连接，所述稳压二极管D4的正极与所述电阻R12、电容C8的一端均相连接，所述电阻R9、R10、R11、R12的另一端与所述电阻R14、电容C9、电阻R15的一端、三极管Q1的发射极均相连接后接于电池VBAT，所述电容C5、C6、C7、C8的另一端相连后与所述电阻R13的一端相连接，所述电阻R13、R14、电容C9的另一端与所述三极管 Q1的基极均相连接，所述三极管Q1的集电极经所述电阻R16后与所述三极管Q2的基极相连接，所述三极管Q2的发射极接地，所述电阻R15的另一端与所述三极管Q2的集电极相连接。

本实用新型的有益效果是，其通过控制采集模块、滤波及反极性保护模块、充放电模块，在存在多个唤醒源时，可实现多通道唤醒支持，以及有效隔离了外部干扰，且通过监控外部开关是否动作来判断是否向处理器MCU及其他耗电器材供电，来达到节省电流的目的，最大程度降低了产品的静态电流，延长了车载蓄电池的续航时间，具有较好的经济使用价值。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图；

图2是本实用新型的脉冲信号曲线图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型一种多通道开关信号唤醒电路，其包括顺序电连接的控制采集模块、滤波及反极性保护模块、充放电模块。

其中，控制采集模块，用于防止出现电压不稳定和电流过大，控制采集模块通过采用电容C1～C4滤除其他电路对MCU的干扰，并使用电阻R5～R8将电压稳定在处理器MCU 端口的正常工作范围，防止出现电压不稳定导致信号错误的问题，并添加限流电阻电阻 R1～R4，防止电流过大导致处理器MCU损坏；

滤波及反极性保护模块，用于滤除信号干扰和反极性保护；滤波及反极性保护模块的输入接口连接外部开关信号线，用于开关信号的传输及防止电磁干扰与反接引起的损坏；使用电容C10～C13可滤除系统中的电磁谐波噪声干扰，使产品满足电磁兼容性标准的要求，使产品不会对系统中的其它设备产生电磁干扰；以及使用稳压二极管D1～D8进行反极性保护作用，在汽车系统中，搭线启动器件，防止电池反接货线束反向连接很重要，目的是为了在电源出现反接的情况下，保护产品不被损坏；

充放电模块，用于保证传输信号的完整性，当接入滤波及反极性保护模块的外部开关信号到达充放电模块时，由于充放电电容C5、C6、C7、C8的作用，外部开关信号会变成一个持续时间为几个毫秒的尖峰脉冲信号(如图2所示)，当该脉冲到达三极管Q1时，由于基极电压的波动，三级管Q1将被打开一个较短的时间，输出一个持续时间为几个毫秒的方波；充放电模块采用了并联电阻的方式，实现了多通道唤醒以及有效隔离了外部干扰。

控制采集模块包括处理器MCU、电阻R1～R8、电容C1～C4，处理器MCU可采用现有的处理芯片，电阻R1、R5、电容C1的一端均相连接，电阻R2、R6、电容C2的一端均相连接，电阻R3、R7、电容C3的一端均相连接，电阻R4、R8、电容C4的一端均相连接，电容C1、C2、C3、C4的另一端均接地，电阻R5、R6、R7、R8的另一端均接电源 VDD，电阻R1、R2、R3、R4的另一端分别对应连接于处理器MCU的信号端。

滤波及反极性保护模块包括稳压二极管D1～D8、电容C10～C13，稳压二极管D1、D5的负极与电容C10的一端均相连接，稳压二极管D2、D6的负极与电容C11的一端均相连接，稳压二极管D3、D7的负极与电容C12的一端均相连接，稳压二极管D4、D8的负极与电容C13的一端均相连接，电容C10、C11、C12、C13的另一端均接地，且电容C10、 C11、C12、C13的一端分别对应连接外部开关端口，滤波及反极性保护模块的输入接口可根据实际情况接入多个唤醒源，外部开关端口也就是供唤醒源接入的接口端，稳压二极管 D5的正极与电阻R1的一端相连接，稳压二极管D6的正极与电阻R2的一端相连接，稳压二极管D7的正极与电阻R3的一端相连接，稳压二极管D8的正极与电阻R4的一端相连接。

充放电模块包括电容C5～C9、电阻R9～R16、三极管Q1、Q2，电阻R9～R12的作用是为电容的放电回路，另外电阻R9～R12应保持一定的阻值以减小电容放电对前一极电路的影响；稳压二极管D1的正极与电阻R9、电容C5的一端均相连接，稳压二极管D2的正极与电阻R10、电容C6的一端均相连接，稳压二极管D3的正极与电阻R11、电容C7的一端均相连接，稳压二极管D4的正极与电阻R12、电容C8的一端均相连接，电阻R9、 R10、R11、R12的另一端与电阻R14、电容C9、电阻R15的一端、三极管Q1的发射极均相连接后接于电池VBAT，电容C5、C6、C7、C8的另一端相连后与电阻R13的一端相连接，电阻R13、R14、电容C9的另一端与三极管Q1的基极均相连接，三极管Q1的集电极经电阻R16后与三极管Q2的基极相连接，三极管Q2的发射极接地，电阻R15的另一端与三极管Q2的集电极相连接。

图1中，SBC_WAKE_UP作为唤醒口。

本实用新型通过监控外部开关是否动作来控制判断是否向MCU及其他耗电器件供电，来达到节省电流的目的，最大程度降低了产品的静态电流延长了车载蓄电池的续航时间，另外当存在多个唤醒源时，通过滤波及反极性保护模块，可实现多通道唤醒支持，且同时具备了防止系统被误唤醒的功能。

本实用新型还具有如下优点：

(1)便捷性：当本实用新型电路处在睡眠模式时且需要用到外部开关时，只需拨动外部开关系统，就将被唤醒且可以捕捉到开关信号，且可使本实用新型电路能以最快速度进入工作模式；

(2)通用性：多通道开关信号唤醒电路可以适用于任一带有MCU控制的机械开关；

(3)可靠性:开关闭合瞬间后几个毫秒内本实用新型电路将被唤醒，极大程度保证了信号的完整性，减小误动作或者不动作的风险。

Claims

1.一种多通道开关信号唤醒电路，其特征在于：其包括顺序电连接的控制采集模块、滤波及反极性保护模块、充放电模块；其中，所述控制采集模块，用于防止出现电压不稳定和电流过大；所述滤波及反极性保护模块，用于滤除信号干扰和反极性保护；所述充放电模块，用于保证传输信号的完整性。

2.根据权利要求1所述的一种多通道开关信号唤醒电路，其特征在于：所述控制采集模块包括处理器MCU、电阻R1～R8、电容C1～C4，所述电阻R1、R5、电容C1的一端均相连接，所述电阻R2、R6、电容C2的一端均相连接，所述电阻R3、R7、电容C3的一端均相连接，所述电阻R4、R8、电容C4的一端均相连接，所述电容C1、C2、C3、C4的另一端均接地，所述电阻R5、R6、R7、R8的另一端均接电源VDD，所述电阻R1、R2、R3、R4的另一端分别对应连接于所述处理器MCU的信号端。

3.根据权利要求2所述的一种多通道开关信号唤醒电路，其特征在于：所述滤波及反极性保护模块包括稳压二极管D1～D8、电容C10～C13，所述稳压二极管D1、D5的负极与所述电容C10的一端均相连接，所述稳压二极管D2、D6的负极与所述电容C11的一端均相连接，所述稳压二极管D3、D7的负极与所述电容C12的一端均相连接，所述稳压二极管D4、D8的负极与所述电容C13的一端均相连接，所述电容C10、C11、C12、C13的另一端均接地，且所述电容C10、C11、C12、C13的一端分别对应连接外部开关端口，所述稳压二极管D5的正极与所述电阻R1的一端相连接，所述稳压二极管D6的正极与所述电阻R2的一端相连接，所述稳压二极管D7的正极与所述电阻R3的一端相连接，所述稳压二极管D8的正极与所述电阻R4的一端相连接。

4.根据权利要求3所述的一种多通道开关信号唤醒电路，其特征在于：所述充放电模块包括电容C5～C9、电阻R9～R16、三极管Q1、Q2，所述稳压二极管D1的正极与所述电阻R9、电容C5的一端均相连接，所述稳压二极管D2的正极与所述电阻R10、电容C6的一端均相连接，所述稳压二极管D3的正极与所述电阻R11、电容C7的一端均相连接，所述稳压二极管D4的正极与所述电阻R12、电容C8的一端均相连接，所述电阻R9、R10、R11、R12的另一端与所述电阻R14、电容C9、电阻R15的一端、三极管Q1的发射极均相连接后接于电池VBAT，所述电容C5、C6、C7、C8的另一端相连后与所述电阻R13的一端相连接，所述电阻R13、R14、电容C9的另一端与所述三极管Q1的基极均相连接，所述三极管Q1的集电极经所述电阻R16后与所述三极管Q2的基极相连接，所述三极管Q2的发射极接地，所述电阻R15的另一端与所述三极管Q2的集电极相连接。