CN220040669U - 一种带唤醒功能的低功耗按键检测电路及车载按键 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车载按键的技术领域，尤其涉及一种带唤醒功能的低功耗按键检测电路及车载按键。包括输出电源、开关按键、主控芯片和唤醒模块，输出电源的输出端与开关按键的输入端连接，开关按键的输出端与主控芯片的检测使能端连接；唤醒模块包括稳压芯片和使能模块，稳压芯片的输入端通过使能模块与开关按键的输出端连接，输出端与主控芯片的供电端连接。本实用新型中的电路结构简单，能够在汽车不同状态下实现按键检测，且在按键按下时，输出给主控芯片电压稳定，可靠性高，解决了当前熄火状态下车载按键无法正常使用的问题。

Description

一种带唤醒功能的低功耗按键检测电路及车载按键

技术领域

本实用新型涉及车载按键的技术领域，尤其涉及一种带唤醒功能的低功耗按键检测电路及车载按键。

背景技术

随着生活水平的提高，汽车的普及率越来越高，汽车的驾驶体验，舒适度及安全性、智能驾驶辅助功能越来越受重视。汽车上的大部分功能都是通过汽车按键来进行控制和调节，例如升降窗，音量调节，风量输出等。汽车按键在按压时通过向汽车的控制系统输出信号的方式，来实现汽车中的各项功能控制。

目前，汽车按键只能在汽车的系统处于启动状态下才能控制汽车的各项功能，当汽车处于熄火状态，例如汽车处于off档时，汽车的控制系统是处于休眠状态，无法检测接收到汽车按键的按压信号，只能汽车点火或开至ACC档位才能使用汽车按键。例如，在用户熄火后，无法通过升降窗按键控制车窗摇动，这种情况很大程度上地影响了客户的使用体感。

发明内容

本实用新型为解决当前车载按键在汽车熄火后无法被有效检测，实用性低的技术问题，提供一种带唤醒功能的低功耗按键检测电路及车载按键。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种带唤醒功能的低功耗按键检测电路，包括输出电源、开关按键、主控芯片和唤醒模块，所述输出电源的输出端与所述开关按键的输入端连接，所述开关按键的输出端与所述主控芯片的检测使能端连接；所述唤醒模块包括稳压芯片和使能模块，所述稳压芯片的输入端通过使能模块与所述开关按键的输出端连接，输出端与所述主控芯片的供电端连接；所述开关按键的输出端还串接有第一稳压管，所述第一稳压管的输入端与所述开关按键的输出端连接，输出端接地。

进一步的，所述开关按键的输出端与主控芯片的检测使能端之间设置有分压模块；所述分压模块包括第一分压电阻、第二分压电阻和第一限流电阻，所述第一分压电阻的两端分别与所述开关按键的输出端、第二分压电阻一端连接，所述第二分压电阻另一端接地；所述主控芯片的检测使能端通过所述第一限流电阻与连接在所述第一分压电阻和第二分压电阻之间的节点上。

进一步的，所述稳压芯片包括供电端、唤醒使能端和输出端；所述稳压芯片的供电端与上拉电源连接，唤醒使能端通过使能模块与所述开关按键的输出端连接，输出端与所述主控芯片的供电端连接。

进一步的，所述稳压芯片采用带有降压稳压功能的低压差线性电源管理芯片。

进一步的，所述使能模块包括第一电阻、第二电阻，所述第一电阻和第二电阻串接，所述第一电阻和第二电阻的串接电路两端分别与所述开关按键的输出端、地线连接，所述第一电阻和第二电阻之间的节点与所述稳压芯片的唤醒使能端连接。

进一步的，所述使能模块还包括第二限流电阻、第二稳压管和隔离电容，所述第二限流电阻的一端与上拉电源连接，另一端与所述第一电阻、第二电阻之间的节点连接；所述第二稳压管和隔离电容分别并接在所述第二电阻的两端。

进一步的，所述输出电源的电压大小为9～16V。

进一步的，所述第一稳压管的稳压值为5.6V。

进一步的，所述主控芯片为带有按键检测的车载功能控制芯片。

本实用新型还提供一种车载按键，包括开关按键和主控芯片，所述开关按键和主控芯片之间采用上述的带唤醒功能的低功耗按键检测电路连接。

本实用新型通过在开关按键和主控芯片之间增加唤醒模块，当汽车处于熄火状态时，开关按键被按压时，唤醒模块唤醒主控芯片，接收开关按钮的按压信号，达到在汽车熄火状态也能够通过车载按键控制汽车相应功能的效果，该电路结构简单，能够在汽车不同状态下实现按键检测，且在按键按下时，输出给主控芯片电压稳定，可靠性高，解决了当前熄火状态下车载按键无法正常使用的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例中带唤醒功能的低功耗按键检测电路的电路框图。

图2为本实用新型实施例中开关按键出的具体电路布置图。

图3为本实用新型实施例中使能模块的电路结构图。

图4为本实用新型实施例中稳压芯片的电路结构图。

图5为本实用新型实施例中主控芯片的电路结构图。

其中：

输出电源为10，开关按键为20，主控芯片为30，唤醒模块为40，使能模块为41；

稳压芯片为U2，第一稳压管为D1，第二稳压管为D2，隔离电容为C1，第一分压电阻为R1，第二分压电阻为R2，第一限流电阻为R3，第一电阻为R4，第二电阻为R5，第二限流电阻为R6，第三限流电阻为R7，第四限流电阻为R8。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

图1示出了本实施例中带唤醒功能的低功耗按键检测电路的结构框图。图2示出了本实施例中带唤醒功能的低功耗按键检测电路的电路结构图。

当前，通用的按键检测电路，在汽车启动过程中能够正常有效检测，但当汽车熄火，控制系统中的主控芯片30处于休眠时，即汽车电池不供电的情况下，主控芯片30无法检测到开关按键20按下时的信号，从而无法进行汽车内功能动作调节。也就是说，当汽车熄火后，按键被按下时，是无法识别到按压动作，需要将汽车重新启动后按键才能恢复正常功能，影响了用户的体验，为此，请参阅图1，本实施例提供一种带唤醒功能的低功耗按键检测电路，该检测电路主要用于在汽车处于熄火或汽车中主控芯片30处于休眠状态时，实现开关按键20的按压检测。

具体的，本按键检测电路包括输出电源10、开关按键20、主控芯片30和唤醒模块40，其中，输出电源10输出端和开关按键20连接，主要用于为与开关按键20连接的唤醒模块40和主控芯片30提供相应的信号，例如，开关按键20按压后，通过输出电源10的电压为唤醒模块40提供一个唤醒使能信号，使唤醒模块40为主控芯片30供电，从而唤醒主控芯片30。开关按键20为汽车中的功能按键，用于实现用户对汽车各项功能的控制，例如，该功能按键可以为音量调节按键，当用户按下按键，主控芯片30检测到按键按压的信号，对汽车音量进行相对应的调节。具体的，本实施例中的开关按键20为按压式按键。主控芯片30主要用于接收开关按键20的按压信号，根据开关按键20的功能设定，对汽车的相应功能进行控制。唤醒模块40主要用于在汽车熄火或主控芯片30处于休眠状态时，接收开关按键20在按压后传来的唤醒使能信号，向主控芯片30进行供电，唤醒主控芯片30进行按键检测。

在具体的连接结构方面，输出电源10的输出端与开关按键20的输入端连接，开关按键20的输出端与主控芯片30的检测使能端连接。当汽车处于点火状态，主控芯片30处于唤醒状态时，开关按键20在按压后，会向主控芯片30输出一个检测信号，主控芯片30通过检测使能端接收该检测信号，并进行对应的功能输出。在主控芯片30处于休眠状态时，开关按键20按压后则通过唤醒模块40唤醒主控芯片30，其中，唤醒模块40包括稳压芯片U2和使能模块，稳压芯片U2的输入端通过使能模块与开关按键20的输出端连接，输出端与主控芯片30的供电端连接。当开关按键20按下时，使能模块接收到开关按键20的使能信号，给到稳压芯片U2，稳压芯片U2为主控芯片30供电，唤醒主控芯片30。

另外，开关按键20的输出端还串接有第一稳压管D1，第一稳压管D1的输入端与开关按键20的输出端连接，输出端接地。第一稳压管D1主要用于对开关按键20输出端输出至主控芯片30和唤醒模块40的电压信号嵌位在一个合适的电压值，保证当输出电源10在常规的工作电压9～16V情况下，在最小的电压9V和最大的电压16V时，所输出的电压都是一致的，从而避免输入的电压差异，导致的参数改变。

本实施例的好处在于，本实施例中的按键检测电路通过在开关按键20和主控芯片30之间增加唤醒模块40，当汽车处于熄火状态时，开关按键20被按压时，唤醒模块40唤醒主控芯片30，接收开关按钮的按压信号，达到在汽车熄火状态也能够通过车载按键控制汽车相应功能的效果，该电路结构简单，能够在汽车不同状态下实现按键检测，且在按键按下时，输出给主控芯片30电压稳定，可靠性高，解决了当前熄火状态下车载按键无法正常使用的问题。

实施例二

本实施例公开了一种带唤醒功能的低功耗按键检测电路，其在实施例一的基础上公开了按键检测电路中的具体电路设计，以及唤醒模块40的电路布置。

作为优选的，具体请参阅图1和图2，其中，在图2中，KL30_PORT作为输出电源10的输出端，Button_KeY1_Wakezuo为使能模块的输入端，Button_KeY1作为主控芯片30的检测使能端。开关按键20的输出端与主控芯片30的检测使能端之间设置有分压模块，分压模块主要用于对开关按键20输出至主控芯片30的检测信号进行分压，进而分压至一个可以供主控芯片30检测使能端Button_KeY1识别的合适范围。具体的，分压模块包括第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和第一限流电阻R3，其中，第一分压电阻R1的两端分别与开关按键20的输出端、第二分压电阻R2一端连接，第二分压电阻R2另一端接地，另外的，主控芯片30的检测使能端通过第一限流电阻R3与连接在第一分压电阻R1和第二分压电阻R2之间的节点上。具体的，使用分压模组，可以与唤醒模块40所在的支路隔离一段，保证了唤醒电路的输入电压不受主控芯片30引脚内部影响，从而避免可能导致的电压拉低，无法实现唤醒LDO功能的问题。

优选的，本实施例中的主控芯片30为带有按键检测的车载功能控制芯片，在本实施例中，主控芯片30为FS32K118LFT0VLHT芯片。

在唤醒模块40方面，请参与图3-5，其中，在图3-5中，VCC_EN为上拉电源的输出端，ENABLE为稳压芯片U2的唤醒使能端，VCC为稳压芯片U2的输出端。

作为优选的，稳压芯片U2为LDO稳压芯片U2，其中，稳压芯片U2包括供电端、唤醒使能端和输出端。稳压芯片U2的供电端与上拉电源连接，唤醒使能端通过使能模块与开关按键20的输出端连接，输出端与主控芯片30的供电端连接。稳压芯片U2主要用于根据使能模块输出的信号，为主控芯片30的供电端供电，进而唤醒主控芯片30。更为具体的，稳压芯片采用带有降压稳压功能的低压差线性电源管理芯片，本实施例中，稳压芯片U2采用TLS820F0EL型号的芯片。

进一步优选的，使能模块包括第一电阻R4、第二电阻R5，其中，第一电阻R4和第二电阻R5串接，第一电阻R4和第二电阻R5的串接电路两端分别与开关按键20的输出端、地线连接，第一电阻R4和第二电阻R5之间的节点与稳压芯片U2的唤醒使能端连接。第一电阻R4和第二电阻R5主要起到了分压作用，将输出到稳压芯片U2的唤醒使能端的电压处于合适位置。另外，使能模块还包括第二限流电阻R6、第二稳压管D2和隔离电容C1，第二限流电阻R6的一端与上拉电源连接，另一端与第一电阻R4、第二电阻R5之间的节点连接，第二稳压管D2和隔离电容C1分别并接在第二电阻R5的两端。

为了更好的使用体验，提供本实施例中电路的具体参数，其中，请参阅图2，将分压模块分压后输出给主控芯片30的电压定义为Ua，将开关按键20输出端的电压定义为Ub，将输出到唤醒模块40经过第二限流电阻R6前的电压定义为Uc。

在具体的参数方面，输出电源10的电压大小为9～16V，第一稳压管D1的稳压值为5.6V，第一分压电阻R1、第一限流电阻R3采用10KΩ的电阻，第二分压电阻R2采用47KΩ的电阻，输出电源10输出端和开关按键20之间、开关按键20和使能模块之间分别设置有10KΩ的第三限流电阻R7和第四限流电阻R8，第一电阻R4采用2.2KΩ的电阻，第二电阻R5采用82KΩ的电阻。

当汽车处于熄火状态时，若开关按键20被按压下，此时，若输出电源10的工作电压为13.5V，则Ua、Ub、Uc处的电压分别为：

Ub＝13.5*(R8+R4+R5)/(R7+R8+R4+R5)＝12.2V；

Uc＝Ub*R5/(R8+R4+R5)＝4.78V；

Ua＝Ub*R2/(R1+R2)＝4.61V。

而当输出电源10的工作电压为9V和16V时，电路各处的电压变化如下表：

本实施例中的低功耗按键检测电路不仅能在汽车熄火状态下有效唤醒主控芯片30进行按键信号的检测，常规的工作电压9～16V，在最小的电压9V和最大的电压16V，所输出的电压都是一致的，从而避免输入的电压差异，导致的参数改变。

实施例三

本实施例公开一种车载按键，该撤案按键包括开关按键和主控芯片，其中，开关按键和主控芯片之间采用按键检测电路连接，该电路具体包括输出电源和唤醒模块，输出电源的输出端与开关按键的输入端连接，开关按键的输出端与主控芯片的检测使能端连接；唤醒模块包括稳压芯片和使能模块，稳压芯片的输入端通过使能模块与开关按键的输出端连接，输出端与主控芯片的供电端连接；开关按键的输出端还串接有第一稳压管，第一稳压管的输入端与开关按键的输出端连接，输出端接地。

具体的，本实施例中的车载按键采用实施例一或实施例二中的带唤醒功能的低功耗按键检测电路。

显然，本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带唤醒功能的低功耗按键检测电路，其特征在于，包括输出电源、开关按键、主控芯片和唤醒模块，所述输出电源的输出端与所述开关按键的输入端连接，所述开关按键的输出端与所述主控芯片的检测使能端连接；所述唤醒模块包括稳压芯片和使能模块，所述稳压芯片的输入端通过使能模块与所述开关按键的输出端连接，输出端与所述主控芯片的供电端连接；所述开关按键的输出端还串接有第一稳压管，所述第一稳压管的输入端与所述开关按键的输出端连接，输出端接地。

2.根据权利要求1所述的带唤醒功能的低功耗按键检测电路，其特征在于，所述开关按键的输出端与主控芯片的检测使能端之间设置有分压模块；所述分压模块包括第一分压电阻、第二分压电阻和第一限流电阻，所述第一分压电阻的两端分别与所述开关按键的输出端、第二分压电阻一端连接，所述第二分压电阻另一端接地；所述主控芯片的检测使能端通过所述第一限流电阻与连接在所述第一分压电阻和第二分压电阻之间的节点上。

3.根据权利要求1所述的带唤醒功能的低功耗按键检测电路，其特征在于，所述稳压芯片包括供电端、唤醒使能端和输出端；所述稳压芯片的供电端与上拉电源连接，唤醒使能端通过使能模块与所述开关按键的输出端连接，输出端与所述主控芯片的供电端连接。

4.根据权利要求3所述的带唤醒功能的低功耗按键检测电路，其特征在于，所述稳压芯片采用带有降压稳压功能的低压差线性电源管理芯片。

5.根据权利要求3或4所述的带唤醒功能的低功耗按键检测电路，其特征在于，所述使能模块包括第一电阻、第二电阻，所述第一电阻和第二电阻串接，所述第一电阻和第二电阻的串接电路两端分别与所述开关按键的输出端、地线连接，所述第一电阻和第二电阻之间的节点与所述稳压芯片的唤醒使能端连接。

6.根据权利要求5所述的带唤醒功能的低功耗按键检测电路，其特征在于，所述使能模块还包括第二限流电阻、第二稳压管和隔离电容，所述第二限流电阻的一端与上拉电源连接，另一端与所述第一电阻、第二电阻之间的节点连接；所述第二稳压管和隔离电容分别并接在所述第二电阻的两端。

7.根据权利要求1所述的带唤醒功能的低功耗按键检测电路，其特征在于，所述输出电源的电压大小为9～16V。

8.根据权利要求1所述的带唤醒功能的低功耗按键检测电路，其特征在于，所述第一稳压管的稳压值为5.6V。

9.根据权利要求1所述的带唤醒功能的低功耗按键检测电路，其特征在于，所述主控芯片为带有按键检测的车载功能控制芯片。

10.一种车载按键，其特征在于，包括开关按键和主控芯片，所述开关按键和主控芯片之间采用权利要求1-9任一项所述的带唤醒功能的低功耗按键检测电路连接。