CN214101402U - 一种基于lin收发器的lin唤醒电路、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种基于LIN收发器的LIN唤醒电路、装置及系统。在基于LIN收发器的LIN唤醒电路中，所述LIN收发器由电池供电，LIN收发器的INH管脚通过第二电阻接地，所述LIN收发器的INH管脚与控制器的第一唤醒管脚连接。将LIN总线收到唤醒信号时INH管脚立刻出现的电平跳变信号作为控制器的唤醒信号，并且该唤醒信号不依赖于供电电池的状态，保证了LIN收发器在不断电源，供电电池从馈电到充电完成后，可以正常使用LIN总线唤醒功能，实现可靠唤醒。

Description

一种基于LIN收发器的LIN唤醒电路、装置及系统

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，具体涉及一种基于LIN收发器的LIN唤醒电路、装置及系统。

背景技术

LIN(Local Interconnect Network)总线是基于UART/SCI(通用异步收发器/串行接口)的低成本串行通讯协议，其目标定位于车身网络模块节点间的低端通信，主要用于智能传感器和执行器的串行通信，而这正是CAN总线的带宽和功能所不要求的部分。LIN总线是一个低速的(最高20kb/s)A类串行总线协议，而LIN收发器是本地互联网络(LIN)主/从协议控制器和LIN中的物理总线之间的接口，LIN收发器在LIN总线输入引脚处检测数据流，并通过RXD引脚将其传输到控制器，以及通过RXD引脚和LIN总线输入引脚上传控制器的数据至LIN总线，进而实现控制器与LIN总线之间的数据交互。LIN总线可以用于像座椅、门、控制板和方向盘等模块，用于将开关、执行元件和传感器从LIN总线连接到主总线(如CAN总线)。

现有技术中，LIN网络中各控制器通常具备LIN总线唤醒功能，控制器被LIN总线唤醒的过程中，LIN总线会有电压跳变，当LIN收发器接收到这个跳变后，LIN收发器的RXD引脚也会有一个相应的电压跳变让控制器识别，控制器检测到这个电压跳变，就会从睡眠模式进入工作模式，进而控制器被唤醒，具体唤醒电路如附图1所示。本申请发明人在实践过程中发现，如图1所示，LIN收发器通常由电池供电，在LIN收发器不断电源的情况下，电池从馈电到充电完成后，即LIN收发器的供电电压从非正常工作电压缓升到正常工作电压后，此时若LIN总线发送唤醒信号，LIN收发器的RXD引脚没有电压的跳变，导致控制器没有接收到有效的唤醒信号而无法被唤醒，控制器还是处于睡眠状态的情况。同时，本申请发明人在实践中以及根据LIN收发器手册可知，当LIN总线有唤醒信号时，LIN收发器的INH管脚(batteryrelated inhibit output for controlling an external voltage regulator；activeHIGH after a wake-up event)会立刻从低电平跳变到高电平。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种基于LIN收发器的LIN唤醒电路、汽车LIN唤醒装置及LIN通信系统。

为了实现本实用新型的上述目的，根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提供了一种基于LIN收发器的LIN唤醒电路，所述LIN收发器由电池供电，LIN收发器的INH管脚通过第二电阻接地，所述LIN收发器的INH管脚与控制器的第一唤醒管脚连接。

上述技术方案：将LIN总线收到唤醒信号时INH管脚立刻出现的电平跳变信号作为控制器的唤醒信号，并且该唤醒信号不依赖于供电电池的状态，保证了LIN收发器在不断电源，供电电池从馈电到充电完成后，可以正常使用LIN总线唤醒功能，实现可靠唤醒。

在本实用新型的一种优选实施方式中，在LIN收发器的INH管脚与控制器的第一唤醒管脚之间设置有匹配电路。

上述技术方案：将LIN总线收到唤醒信号时INH管脚的电平跳变信号匹配成控制器的第一唤醒管脚对应的有效唤醒信号，保证通过INH管脚的电平跳变信号能够可靠地有效地唤醒控制器。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述匹配电路包括第三电阻、第四电阻、第一三极管、第一电阻，所述第三电阻的第一端与LIN收发器的INH管脚连接，第三电阻的第二端分别与第四电阻的第一端和第一三极管的基极连接，第一三极管的集电极分别与第一电阻的第一端和控制器的第一唤醒管脚连接，第一电阻的第二端与电源端连接，第四电阻的第二端和第一三极管的发射极均与地连接。

上述技术方案：实现了对LIN收发器的INH管脚电平的反向转换和电位上拉匹配，电路结构简单，成本较低。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述匹配电路包括第三电阻、第四电阻、第一MOS管、第一电阻，所述第三电阻的第一端与LIN收发器的INH管脚连接，第三电阻的第二端分别与第四电阻的第一端和第一MOS管的栅极连接，第一MOS管的漏极分别与第一电阻的第一端和控制器的第一唤醒管脚连接，第一电阻的第二端与电源端连接，第四电阻的第二端和第一MOS管的源极均与地连接。

上述技术方案：实现了对LIN收发器的INH管脚电平的反向转换和电位上拉匹配，电路结构简单，成本较低。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述控制器为汽车组合开关的微控制器。

上述技术方案：汽车电池从馈电到充满电正常供电后，LIN收发器的INH管脚不会受影响，LIN收发器收到LIN总线唤醒信号后，INH管脚从低电平变为高电平，此时微控制器就能识别到这个变化进而被唤醒，能够有效规避汽车电池馈电后组合开关工作不正常的问题，保证汽车电池在馈电状态时组合开关不断电源，电池从馈电到充电完成后，组合开关可以正常使用LIN总线唤醒功能。

在本实用新型的一种优选实施方式中，LIN收发器的RXD管脚与控制器的第二唤醒管脚连接，控制器的第一唤醒管脚和第二唤醒管脚为控制器的不同唤醒管脚或者同一唤醒管脚。

上述技术方案：冗余RXD管脚唤醒控制器，提高了LIN总线唤醒功能的实施可靠性，便于兼容之前的硬件和软件版本。

在本实用新型的一种优选实施方式中，在LIN收发器的RXD管脚与控制器的第二唤醒管脚的连接通路上串接有第五电阻。

上述技术方案：消除线路干扰，保护控制器的第二唤醒管脚。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括第六电阻，所述第六电阻的第一端与电源端连接，第六电阻的第二端与第五电阻的第一端连接，第五电阻的第二端与LIN收发器的RXD管脚连接。

上述技术方案：实现阻抗匹配，提高电路可靠性。

在本实用新型的一种优选实施方式中，当第一唤醒管脚和第二唤醒管脚为控制器的同一唤醒管脚时，还包括与门，所述与门的第一输入端连接LIN收发器的RXD管脚，与门的第二输入端连接LIN收发器的INH管脚或第一电阻的第一端，与门的输出端连接控制器的同一唤醒管脚。

上述技术方案：节省控制器的唤醒管脚，简化走线。

为了实现本实用新型的上述目的，根据本实用新型的第二个方面，本实用新型提供了一种汽车LIN唤醒装置，全部或部分汽车功能模块通过对应的LIN收发器与LIN总线连接，在全部或部分LIN收发器处设置有如本实用新型所述的基于LIN收发器的LIN唤醒电路，所述汽车功能模块包括汽车组合开关、车门模块、座椅模块，所述LIN收发器均由汽车电池供电。

上述技术方案：汽车电池从馈电到充满电正常供电后，LIN收发器的INH管脚不会受影响，LIN收发器收到LIN总线唤醒信号后，INH管脚从低电平变为高电平，此时汽车功能模块的控制器就能识别到这个变化被唤醒，能够有效规避汽车电池馈电后各汽车功能模块工作不正常的问题，保证汽车电池在馈电状态时各功能模块不断电源，电池从馈电到充电完成后，LIN网络可以正常使用LIN总线唤醒功能。

为了实现本实用新型的上述目的，根据本实用新型的第三个方面，本实用新型提供了一种LIN通信系统，其特征在于，包括LIN总线、至少一个控制器和电池，所述控制器通过对应的LIN收发器连接在所述LIN总线上，在全部或部分LIN收发器处设置有如本实用新型所述的基于LIN收发器的LIN唤醒电路，所述电池为LIN收发器提供电源。

上述技术方案：电池从馈电到充满电正常供电后，LIN收发器的INH管脚不会受影响，LIN收发器收到LIN总线唤醒信号后，INH管脚从低电平变为高电平，此时控制器就能识别到这个变化被唤醒，能够有效规避电池馈电后各控制器工作不正常的问题，保证电池在馈电状态时各功能模块不断电源，电池从馈电到充电完成后，LIN网络可以正常使用LIN总线唤醒功能。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是现有技术中的LIN收发器唤醒电路示意图；

图2是本实用新型一种优选实施方式中的LIN收发器唤醒电路示意图。

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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

本实用新型公开了一种基于LIN收发器的LIN唤醒电路，在一种优选实施方式中，如图2所示，LIN收发器U3由电池供电，LIN收发器U3的INH管脚通过第二电阻R2接地，LIN收发器U3的INH管脚与控制器的第一唤醒管脚连接。

在本实施方式中，LIN收发器U3优选但不限于为TJA1021或TJA1020，LIN收发器U3由电池供电，如图1和图2所示，LIN收发器U3的BAT管脚和WK管脚均与电池输出端连接。控制器可为单片机或ARM等微处理器。

在本实施方式中，当LIN总线有唤醒信号时，LIN收发器U3的INH管脚会立刻从低电平跳变到高电平。因此，利用LIN收发器U3的INH引脚特性，LIN收发器U3的INH管脚与控制器的第一唤醒管脚可直接连接或间接连接，如当控制器的第一唤醒管为上升沿高电平有效时，LIN收发器U3的INH管脚与控制器的第一唤醒管脚直接连接，如当控制器的第一唤醒管为下降沿低电平有效时，LIN收发器U3的INH管脚与控制器的第一唤醒管脚可通过反相器连接。

在一种优选实施方式中，当控制器的第一唤醒管为下降沿或低电平有效时，在LIN收发器U3的INH管脚与控制器的第一唤醒管脚之间设置有匹配电路，匹配电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、第一三极管、第一电阻R1，第三电阻R3的第一端与LIN收发器U3的INH管脚连接，第三电阻R3的第二端分别与第四电阻R4的第一端和第一三极管的基极连接，第一三极管的集电极分别与第一电阻R1的第一端和控制器的第一唤醒管脚连接，第一电阻R1的第二端与电源端连接，第四电阻R4的第二端和第一三极管的发射极均与地连接。

在本实施方式中，电源端优选但不限于为5V，第二电阻R2的阻值优选但不限于为240KΩ，第一电阻R1的阻值优选但不限于为10KΩ，作为上拉电阻，第四电阻R4的阻值优选但不限于为10KΩ，第SAN电阻R3的阻值优选但不限于为4.7KΩ,第一三极管优选但不限于为NPN三极管。当INH管脚输出低电平时，第一三极管的基极电压小于导通电压，第一三极管的集电极和发射极之间开路，第一三极管的集电极为高电平，即控制器的第一唤醒管脚为高电平；当INH管脚输出高电平时，第一三极管的基极电压大于导通电压，第一三极管的集电极和发射极之间导通，第一三极管的集电极为低电平，即控制器的第一唤醒管脚为低电平，因此，当LIN总线有唤醒信号时，INH管脚会立刻从低电平跳变到高电平，控制器的第一唤醒管脚接收从高电平跳变到低电平的有效唤醒信号，成功唤醒控制器。

在一种优选实施方式中，在LIN收发器U3的INH管脚与控制器的第一唤醒管脚之间设置有匹配电路，匹配电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、第一MOS管、第一电阻R1，第三电阻R3的第一端与LIN收发器U3的INH管脚连接，第三电阻R3的第二端分别与第四电阻的第一端和第一MOS管的栅极连接，第一MOS管的漏极分别与第一电阻R1的第一端和控制器的第一唤醒管脚连接，第一电阻R1的第二端与电源端连接，第四电阻R4的第二端和第一MOS管的源极均与地连接。

在本实施方式中，第一MOS管优选但不限于为NMOS管。

在一种优选实施方式中，控制器为汽车组合开关的微控制器。

在一种优选实施方式中，LIN收发器U3的RXD管脚与控制器的第二唤醒管脚连接，控制器的第一唤醒管脚和第二唤醒管脚为控制器的不同唤醒管脚或者同一唤醒管脚。

在本实施方式中，优选的，在LIN收发器U3的RXD管脚与控制器的第二唤醒管脚的连接通路上串接有第五电阻R5。第五电阻R5的阻值优选但不限于为100Ω。第五电阻R5可靠近RXD管脚设置。

在本实施方式中，优选的，还包括第六电阻R6，用于实现电位上拉功能，第六电阻R6的第一端与电源端连接，第六电阻R6的第二端与第五电阻R5的第一端连接，第五电阻R5的第二端与LIN收发器U3的RXD管脚连接。第六电阻R6的阻值优选但不限于为1KΩ,可靠近控制器的第二唤醒管脚设置。

在一种优选实施方式中，当第一唤醒管脚和第二唤醒管脚为控制器的同一唤醒管脚时，还包括与门，与门的第一输入端连接LIN收发器U3的RXD管脚，与门的第二输入端连接LIN收发器U3的INH管脚或第一电阻R1的第一端，与门的输出端连接控制器的同一唤醒管脚。

在本实施方式中，与门优选但不限于为7409。当LIN收发器U3的INH管脚与控制器的第一唤醒管脚可直接连接时，与门的第二输入端连接LIN收发器U3的INH管脚，当LIN收发器U3的INH管脚与控制器的第一唤醒管脚通过匹配电路连接时，与门的第二输入端连接第一电阻R1的第一端。

本实用新型还公开了一种汽车LIN唤醒装置，全部或部分汽车功能模块通过对应的LIN收发器U3与LIN总线连接，在全部或部分LIN收发器U3处设置有上述基于LIN收发器U3的LIN唤醒电路，汽车功能模块包括汽车组合开关、车门模块、座椅模块，LIN收发器U3由汽车电池供电。

在本实施方式中，汽车电池可为可充电电池。汽车功能模块可以是汽车组合开关或车门模块或座椅模块等。汽车电池还可以为汽车功能模块提供电源。

本实用新型还公开了一种LIN通信系统，包括LIN总线、至少一个控制器和电池，控制器通过对应的LIN收发器U3连接在LIN总线上，在全部或部分LIN收发器U3处设置有上述基于LIN收发器U3的LIN唤醒电路，电池为LIN收发器U3提供电源。

在本实施方式中，优选的，电池为可充电电池，电池还为控制器供电。

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一定指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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于LIN收发器的LIN唤醒电路，所述LIN收发器由电池供电，其特征在于，LIN收发器的INH管脚通过第二电阻接地，所述LIN收发器的INH管脚与控制器的第一唤醒管脚连接。

2.如权利要求1所述的基于LIN收发器的LIN唤醒电路，其特征在于，在LIN收发器的INH管脚与控制器的第一唤醒管脚之间设置有匹配电路。

3.如权利要求2所述的基于LIN收发器的LIN唤醒电路，其特征在于，所述匹配电路包括第三电阻、第四电阻、第一三极管、第一电阻，所述第三电阻的第一端与LIN收发器的INH管脚连接，第三电阻的第二端分别与第四电阻的第一端和第一三极管的基极连接，第一三极管的集电极分别与第一电阻的第一端和控制器的第一唤醒管脚连接，第一电阻的第二端与电源端连接，第四电阻的第二端和第一三极管的发射极均与地连接。

4.如权利要求2所述的基于LIN收发器的LIN唤醒电路，其特征在于，所述匹配电路包括第三电阻、第四电阻、第一MOS管、第一电阻，所述第三电阻的第一端与LIN收发器的INH管脚连接，第三电阻的第二端分别与第四电阻的第一端和第一MOS管的栅极连接，第一MOS管的漏极分别与第一电阻的第一端和控制器的第一唤醒管脚连接，第一电阻的第二端与电源端连接，第四电阻的第二端和第一MOS管的源极均与地连接。

5.如权利要求1所述的基于LIN收发器的LIN唤醒电路，其特征在于，所述控制器为汽车组合开关的微控制器。

6.如权利要求1-5之一所述的基于LIN收发器的LIN唤醒电路，其特征在于，LIN收发器的RXD管脚与控制器的第二唤醒管脚连接；

控制器的第一唤醒管脚和第二唤醒管脚为控制器的不同唤醒管脚或者同一唤醒管脚；

当第一唤醒管脚和第二唤醒管脚为控制器的同一唤醒管脚时，还包括与门，所述与门的第一输入端连接LIN收发器的RXD管脚，与门的第二输入端连接LIN收发器的INH管脚或第一电阻的第一端，与门的输出端连接控制器的同一唤醒管脚。

7.如权利要求6所述的基于LIN收发器的LIN唤醒电路，其特征在于，在LIN收发器的RXD管脚与控制器的第二唤醒管脚的连接通路上串接有第五电阻。

8.如权利要求7所述的基于LIN收发器的LIN唤醒电路，其特征在于，还包括第六电阻，所述第六电阻的第一端与电源端连接，第六电阻的第二端与第五电阻的第一端连接，第五电阻的第二端与LIN收发器的RXD管脚连接。

9.一种汽车LIN唤醒装置，其特征在于，全部或部分汽车功能模块通过对应的LIN收发器与LIN总线连接，在全部或部分LIN收发器处设置有如权利要求1-8之一所述的基于LIN收发器的LIN唤醒电路，所述汽车功能模块包括汽车组合开关、车门模块、座椅模块，所述LIN收发器均由汽车电池供电。

10.一种LIN唤醒系统，其特征在于，包括LIN总线、至少一个控制器和电池，所述控制器通过对应的LIN收发器连接在所述LIN总线上，在全部或部分LIN收发器处设置有权利要求1-8之一所述的基于LIN收发器的LIN唤醒电路，所述电池为LIN收发器提供电源。

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