CN2888757Y - 一种汽车can总线唤醒装置 - Google Patents

Abstract

一种汽车CAN总线唤醒装置，涉及一种汽车CAN，尤其是涉及一种汽车CAN总线的唤醒装置。提供一种汽车CAN总线唤醒装置。设有唤醒开关、或门电路、稳压电路、控制电路和电源模块电路，唤醒开关输入端接微控制器I/O口；或门电路输入端接唤醒开关和微控制器I/O口；稳压电路输入端接或门电路输出端；控制电路输入端接稳压电源，控制电路控制输出端接汽车电源开关；电源模块电路输入端接汽车电源，电源模块电路将受控24V电压直流降压到5V电压后接入微控制器电源输入端。只有在CAN模块或其他功率设备需工作时才唤醒汽车电源供电，实现按需取能的供电方式，节约汽车电源能耗，电路结构简单、可靠性高、配置灵活、实用性强。

Description

一种汽车CAN总线唤醒装置

技术领域

本实用新型涉及一种汽车CAN，尤其是涉及一种汽车CAN总线的唤醒装置。

背景技术

传统的汽车CAN(Controller Area Network)总线控制模块的供电系统和其他功率设备的供电输入是直接通过汽车电源供给的。传统方式中不管这些用电设备需不需要，都向其供电，虽然不工作的设备能耗很低，但是长时间也必定浪费相当多的能量。由于汽车电源的有限性，汽车长时间不用，会出现电源能量耗尽和汽车不能启动的现象。

申请号为CN200410088818.X的发明专利申请提供一种基于CAN总线的燃料电池汽车整车控制器监控系统，尤其适用于用移动终端如笔记本电脑对燃料电池汽车整车控制器高数据传输速率现场进行实时监控及管理。系统包括三个部分：上位机、CAN卡及CAN总线和下位机，上位机的PCMCIA接口通过CAN卡，CAN总线与下位机的CAN接口相连，上位机发送请求字和控制参数地址对控制器控制参数在线匹配标定；下位机整车控制器通过映射执行代码实现CAN总线通讯的在线编程。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有的汽车CAN总线的供电方式所存在的缺点，提供一种汽车CAN总线唤醒装置。

本实用新型设有唤醒开关，唤醒开关用于输入唤醒信号，唤醒开关的输入端接微控制器(MCU)的I/O接口，所述的唤醒开关为汽车电源开关、ON档开关和危机报警开关等，可根据需要增加唤醒开关的数量；

或门电路，或门电路用于防止当有2个以上的唤醒开关时，送入某一唤醒信号与电源电路的相互影响，并对控制电路起单向隔离作用，或门电路的输入端接唤醒开关和微控制器的I/O接口；

稳压电路，稳压电路用于防止汽车电源(通常为24V或12V)的串入而干扰破坏MCU，以形成对MCU的I/O接口的保护，稳压电路的输入端接或门电路的输出端；

控制电路，控制电路用于控制汽车电源的开通或关断以便为汽车上所有用电设备供电，同时汽车电源输出经过电源模块电路供给汽车CAN总线控制模块工作电压，控制电路的输入端接稳压电源，控制电路的控制输出端接汽车电源开关；

电源模块电路，电源模块电路为微控制器提供电源，供给微控制器功率，电源模块电路的输入端接汽车电源(受控24V电源)，从受控24V电源取电，与功率输出支路并联，同时受控制电路的控制。电源模块电路将受控24V电压直流降压到5V电压后接入微控制器电源输入端VCC。

所述的或门电路可选用二极管阵列或门电路或或门集成电路。稳压电路可采用稳压二极管电路。控制电路可采用三极管与继电器组合电路，三极管的前极控制输入端接稳压电路，继电器的常开触点接受控汽车电源开关。电源模块电路可由三端稳压集成电路与功率电阻和滤波电容组成，功率电阻一端接至受控24V，分压后再一端接至滤波电容进行滤波后接入三端稳压集成电路的输入端，三端稳压集成电路的输出端接滤波电容，滤波电容的输出端接微控制器电源VCC输入端。

当任一外界具有唤醒权力的开关闭合时，开关信号通过或门电路传递给控制电路，控制电路的控制信号进而控制继电器来开通或关断24V(或12V)的汽车电源输出，供给汽车上所有用电设备的功率输出，同时汽车电源输出经过电源模块电路供给汽车CAN总线控制模块工作电压。稳压电路是为了保护开关唤醒输入的MCU的I/O口，防止24V的电压串入从而干扰破环MCU，从而形成一个保护层。

与现有的传统汽车CAN总线控制模块的供电系统和其他功率设备的供电输入方式相比，由于本实用新型使用汽车CAN系统只有在CAN模块或其他功率设备需要工作时才唤醒汽车电源供电，从而实现了按需取能的供电方式，大幅度节约汽车电源的能耗。另外，本实用新型具有电路结构简单、可靠性高、配置灵活和实用性强等优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电路组成方框图。

图2为本实用新型实施例的电路组成原理图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型设有唤醒开关1、或门电路2、稳压电路3、控制电路4和电源模块电路5。唤醒开关1用于输入唤醒信号，唤醒开关1的输入端接微控制器MCU的I/O接口，所述的唤醒开关为汽车电源开关(也可为ON档开关和危机报警开关等)，可根据需要增加唤醒开关的数量。或门电路2的输入端接唤醒开关1和MCU的I/O接口。稳压电路3用于防止汽车电源6(通常为24V或12V)的串入而干扰破坏MCU，以形成对MCU的I/O接口的保护。稳压电路的输入端接或门电路的输出端。汽车电源6的输出24V和受控24V经过电源模块电路5供给汽车CAN总线控制模块工作电压，控制电路4的输入端接稳压电源3，控制电路4的控制输出端接汽车电源开关。电源模块电路5输出稳定的电压作为微控制器的电源，电源模块电路5的输入端从受控24V取电，同时受控制电路4的控制。电源模块电路5将受控24V直流降压到5V电压后接入微控制器电源输入端VCC。唤醒装置的功率输出OUT接汽车设备。

参见图2，控制电路由三极管Q1、Q2和继电器K1组成。Q1作为Q2的前极控制，当Q1导通时，Q1的集电极电位被拉至接地端，即相当于Q2的基极接地，从而Q2处于截止状态；当Q1基极为低电位时，Q1截止，此时Q2的基极电位高于其发射极电位，从而Q2处于导通状态。Q2的导通与截止控制着继电器的关断，以此形成一个简洁的控制结构。

电源模块电路的核心器件是三端稳压集成电路芯片U1和U2，他们是专用于芯片供电的稳压器。电阻R1和R2为功率电阻，用于提高稳压器的功率供给。电容C1和C2分别是三端稳压器的输入滤波电容和输出滤波电容，使VCC输出的直流有很好的稳定性。

电阻R4和二极管D2构成简单的稳压电路，以形成对MCU的I/O口的保护作用。开关S1和二极管D1为一一对应的关系，可以根据需要增加唤醒开关的数量。二极管D1起着一个或门的作用，当有两个以上的唤醒开关时，只要其中的一个开关送入唤醒信号就要唤醒电源电路而且互不影响。同时D1还在一定程度上对控制电路起着单向的隔离作用。当然这些二极管还可以用一个或门集成电路代替。

整个电路的工作过程是：当开关S1断开时，由于Q1获得一个基极电压使其导通，从而使Q2的基极被拉到接地端，这时Q2工作在截止状态使继电器K1处于断开状态，24V电源便不向CAN系统和其他功率设备供电；当任一唤醒开关闭合时，Q1的基极端电位被拉至地电位，从而处于截止状态，此时Q2便从24V电源获取一个电位而导通，从而促使继电器闭合，受控的24V便向CAN系统和其他功率设备供电。这样整个CAN系统和其他功率设备的供电都受控于唤醒开关。汽车上的ACC开关、ON挡开关和危机报警开关等都可以是唤醒开关。

以下给出图2中的主要元器件的参考型号与参数。

电阻R1、R2：100，R3：10K，R4：33K，R5：5K，R6：18K；

电容C1、C2：470μF；

集成电路U1：MC78L12型，U2：MC78L05型；

三极管Q1：9014型，Q2：TIP122型；

二极管D1：IN4007型，D2：4V7。

Claims (5)

1.一种汽车CAN总线唤醒装置，其特征在于设有

唤醒开关，唤醒开关的输入端接微控制器的I/O接口；

或门电路，或门电路的输入端接唤醒开关和微控制器的I/O接口；

稳压电路，稳压电路的输入端接或门电路的输出端；

控制电路，控制电路的输入端接稳压电源，控制电路的控制输出端接汽车电源开关；

电源模块电路，电源模块电路输入端接汽车电源，电源模块电路输出端接微控制器电源输入端。

2.如权利要求1所述的一种汽车CAN总线唤醒装置，其特征在于所述的或门电路为二极管阵列或门电路或或门集成电路。

3.如权利要求1所述的一种汽车CAN总线唤醒装置，其特征在于所述的稳压电路为稳压二极管电路。

4.如权利要求1所述的一种汽车CAN总线唤醒装置，其特征在于所述的控制电路为三极管与继电器组合电路，三极管的前极控制输入端接稳压电路，继电器的常开触点接受控汽车电源开关。

5.如权利要求1所述的一种汽车CAN总线唤醒装置，其特征在于所述的电源模块电路由三端稳压集成电路与功率电阻和滤波电容组成，功率电阻一端接汽车电源，功率电阻另一端接滤波电容输入端，滤波电容输出端接三端稳压集成电路的输入端，三端稳压集成电路的输出端接滤波电容。

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