DE10002252C2 - Elektrische Schaltungsanordnung - Google Patents

Elektrische Schaltungsanordnung

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Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer elektrischen Schaltungsanordnung, die dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechende Merkmale aufweist.
Derartige, insbesondere für Kraftfahrzeuge geeignete elektrische Schaltungsanordnungen sind dafür vorgesehen, um mehrere verschiedene, unterschiedlichen Funktionen zugeordnete elektrische Einrichtungen zu beeinflussen, wobei diese über elektrische Schalter und einen damit verbundenen Mikrocomputer ansteuerbar sind.
Eine gattungsgemäße elektrische Schaltungsanordnung ist z. B. durch die DE 29 11 998 C2 bekanntgeworden. Dabei ist der Mikrocomputer über eine von einer Spannungsstabilisierungsschaltung gebildete Spannungsregelstufe und eine als steuerbares Schaltmittel anzusehende Weckstufe an der Versorgungsspannung angeschlossen.
Diese Spannungsregelstufe und die Weckstufe sind somit zwar Bestandteile der Schaltungsanordnung, jedoch sind diese beiden Bauelemente separat für sich in der Schaltungsanordnung vorhanden. In der Konsequenz bedeutet dies, daß die Schaltungsanordnung einen relativ hohen Aufwand bedingt und durch die ständig an der Spannungsversorgung liegende Spannungsregelstufe einen dauernden Stromverbrauch verursacht.
Des Weiteren benötigt diese bekannte Schaltungsanordnung zusätzliche, separat anzuordnende, mit besonderen Eingängen des Mikrocomputers zu verbindende Schaltmittel, um den Mikrocomputer zu starten. Im Übrigen sind dabei auch spezielle an den Funktionseingängen des Mikrocomputers anzuschließende, mit den tastend zu betätigenden, die verschiedenen Funktionen initiierenden Schaltern verbundene Bauelemente erforderlich, über die dann auch die weitere Versorgung der Funktionseingänge des Mikrocomputers sichergestellt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art so weiterzubilden, daß mit relativ geringem Aufwand ein Überführen eines der Schaltungsanordnung zugehörigen Mikrocomputers vom Ruhe- in den Arbeitsmodus und umgekehrt gewährleistet ist, und die gesamte Schaltungsanordnung im Ruhemodus des Mikrocomputers keinen Stromverbrauch hat.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhaft bei einem derartigen Aufbau einer elektrischen Schaltungsanordnung ist, daß der Mikrocomputer durch jeden der zugeordneten, tastend zu betätigenden elektrischen Schalter von seinem Ruhemodus in seinen Arbeitsmodus überführbar ist, ohne daß besondere elektrische Mittel hierfür erforderlich sind.
Besonders günstige Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben und gehen auch aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles hervor.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist an einer vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug angeordneten, eine Gleichspannung (+, -) von z. B. 5 V zur Verfügung stellenden Spannungsversorgung 1 ein Mikrocomputer 2 über einen Halbleiter-Baustein (Baustein) 3 angeschlossen, der im Wesentlichen eine Spannungsregelstufe 3a und eine Weckstufe 3b aufweist. Dabei ist die insbesondere von einem Komparator gebildete Weckstufe 3b und die damit ein- und ausschaltbare Spannungsregelstufe 3a insbesondere auf einem gemeinsamen, den wesentlichsten Teil des Bausteins 3 bildenden Chip angeordnet.
Schaltungstechnisch ist dabei ein Eingang 3a* der Spannungsregelstufe 3a über eine an einem Eingang 3* des Bausteins 3 angeschlossene Zuleitung 12 mit dem positiven Pol (+) der Spannungsversorgung 1 verbunden, wobei in der Zuleitung 12 eine in Durchlassrichtung geschaltete Schutzdiode 13 vorhanden ist, deren Ausgang über einen Kondensator 14 mit dem auf Masse liegenden negativen Pol (-) der Spannungsversorgung 1 verbunden ist. Ein weiterer Eingang 3a** der Spannungsregelstufe 3a ist zwecks Ein- und Ausschaltung derselben mit dem Ausgang 3b' der Weckstufe 3b verbunden, während der Ausgang 3a' der Spannungsregelstufe 3a über einen Ausgang 3' des Bausteins 3 an einem Versorgungseingang 2* des Mikrocomputers 2 angeschlossen ist. Der Eingang 3b* der Weckstufe 3b ist über einen weiteren Eingang 3** des Bausteins 3 mit Ausgängen 4", 5" von tastend zu betätigenden, unterschiedlichen Funktionen zugeordneten Schaltern 4, 5 verbunden, wobei in die am Eingang 3** des Bausteins 3 zusammengefaßten Verbindungsleitungen vorzugsweise jeweils ein hochohmig ausgelegter Vorwiderstand 9, 10 angeordnet ist. Weiterhin sind die Ausgänge 4", 5" der Schalter 4, 5 über Vorwiderstände 15, 16 mit Funktionseingängen 2' des Mikrocomputers 2 verbunden, so daß der Mikrocomputer 2 bei seinem durch die Weckstufe 3b hervorgerufenen Übergang vom Ruhe- in den Arbeitsmodus sofort erfaßt, welche Funktion ausgelöst ist. Außerdem ist der mit den Ausgängen 4", 5" der tastend zu betätigenden Schalter 4, 5 verbundene, am Weckeingang 3b* angeschlossene weitere Eingang 3** des Bausteins 3 über einen hochohmig ausgelegten Widerstand 7 mit dem auf Masse liegenden negativen Pol (-) der Spannungsversorgung 1 verbunden, während der positive Pol (+) der Spannungsversorgung 1 über einen hochohmigen Widerstand 8 auf die Eingänge 4', 5' der tastend zu betätigenden Schalter 4, 5 gelegt ist. Im Arbeitsmodus des Mikrocomputers 2 sind diese Eingänge 4, 5' der tastend zu betätigenden Schalter 4, 5 über einen von einem Funktionsausgang 2" des Mikrocomputers 2 zu betätigenden elektronischen Schalter 6 an Masse gelegt. Im übrigen ist ein weiteres von dem die Weckstufe 3b bildenden Komparator zu beeinflussendes, einerseits an dem einen Eingang 3a* der Spannungsregelstufe 3a und andererseits am Eingang 3b* der Weckstufe 3b angeschlossenes elektronisches Schaltelement 11 im Halbleiter-Baustein 3 integriert, über den der positive Pol (+) der Spannungsversorgung 1 über mehrere Vorwiderstände auf die Funktionseingänge 2' des Mikrocomputers 2 legbar ist.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist folgende:
Im Ruhemodus des Mikrocomputers 2 ist durch den im wesentlichen die Weckstufe 3b bildenden Komparator, der mit seinem Eingang 3b* über den Eingang 3* des Bausteins 3 mit dem an Masse liegenden hochohmigen Widerstand 7 verbunden ist, die Spannungsregelstufe 3a abgeschaltet, wodurch am Versorgungseingang 2* des Mikrocomputers 2 keine Spannung anliegt und damit kein Stromverbrauch in der gesamten Schaltungsanordnung stattfindet.
Wird dann einer der tastend zu betätigenden Schalter 4, 5 geschlossen, so erhält einerseits die Weckstufe 3b über einen der zugeordneten Vorwiderstände 9, 10 ein durch den am positiven Pol (+) der Spannungsversorgung 1 angeschlossenen und mit den Eingängen 4', 5' der tastend zu betätigenden Schalter 4, 5 verbundenen hochohmigen Widerstand 8 bestimmtes Signal, wodurch die Spannungsregelstufe 3a eingeschaltet wird und damit der Mikrocomputer 2 an den positiven Pol (+) der Spannungsversorgung 1 gelegt wird. Von dem Mikrocomputer 2 wird dabei der Funktionsausgang 2" aktiviert, wodurch der zugeordnete, an Masse liegende und mit den Eingängen 4', 5' der beiden tastend zu betätigenden Schalter 4, 5 verbundene elektronische Schalter 6 geschlossen und damit die Eingänge 4', 5' der beiden tastend zu betätigenden Schalter 4, 5 auf Masse gelegt werden. Um die beiden Funktionseingänge 2' des Mikrocomputers 2 weiterhin mit Spannung zu versorgen, wird über den die Weckstufe 3b bildenden Komparator das elektronische Schaltelement 11 geschlossen, so daß über die beiden hochohmigen Vorwiderstände 9, 10 und die beiden Vorwiderstände 15, 16 der positive Pol (+) der Spannungsversorgung 1 an diesen Funktionseingängen 2' des Mikrocomputers 2 anliegt.
Alles in allem ist damit gewährleistet, daß bei Verwendung von standardisierten Bausteinen bzw. im Herstellungsprozeß der Halbleiter- Bauteile bereits integrierten Bauelementen ein recht kostengünstiger Aufbau realisiert ist, wobei die Stromaufnahme der gesamten Schaltungsanordnung im Ruhemodus des Mikrocomputers gleich Null ist.

Claims (8)

1. Elektrische Schaltungsanordnung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem über eine Spannungsregelstufe (3a) an einer eine Gleichspannung mit einem positiven Pol (+) und einem negativen Pol (-; Masse) zur Verfügung stellenden Spannungsversorgung (1) angeschlossenen, in einen Ruhe- und in einen Arbeitsmodus versetzbaren Mikrocomputer (2), dem für den durch einen von mehreren tastend zu betätigenden, unterschiedlichen Funktionen zugeordneten elektrischen Schaltern (4, 5) zu initiierenden Übergang vom Ruhe- zum Arbeitsmodus eine Weckstufe (3b) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spannungsregelstufe (3a) und die Weckstufe (3b) zu einem vom Mikrocomputer (2) räumlich getrennten Baustein (3) zusammengefaßt sind,
die auch die Spannungsregelstufe (3a) ein- und ausschaltende Weckstufe (3b) mit einem gemeinsamen Weckeingang (3b*) an Ausgängen (4", 5") der tastend zu betätigenden Schalter (4, 5) angeschlossen ist,
Eingänge (4, 5') der tastend zu betätigenden Schalter (4, 5) gemeinsam im Ruhemodus des Mikrocomputers (2) mit dem positiven Pol (+) der Spannungsversorgung (1) und im Arbeitsmodus des Mikrocomputers (2) mit der Masse verbunden sind und
die Weckstufe (3b) so ausgeführt ist, daß im Arbeitsmodus der positive Pol (+) der Spannungsversorgung über die Ausgänge (4", 5") der tastend zu betätigenden Schalter (4, 5) an Funktionseingänge (2') des Mikrocomputers (2) gelegt ist.
2. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Eingänge (4', 5') der tastend zu betätigenden Schalter (4, 5) im Arbeitsmodus des Mikrocomputers (2) über einen von einem Funktionsausgang (2") des Mikrocomputers zu betätigenden elektronischen Schalter (6) an die Masse gelegt sind und
die Ausgänge (4", 5") der tastend zu betätigenden Schalter (4, 5) über Vorwiderstände (15, 16) mit den Funktionseingängen (2') des Mikrocomputers (2) verbunden sind.
3. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit den Ausgängen (4", 5") der tastend zu betätigenden Schalter (4, 5) verbundene Weckeingang (3b*) der Weckstufe (3b) über einen hochohmigen Widerstand (7) an dem negativen Pol (-) der Spannungsversorgung (1) und der positive Pol (+) der Spannungsversorgung (1) über einen hochohmigen Widerstand (8) auf die Eingänge (4', 5') der tastend zu betätigenden Schalter (4, 5) gelegt ist.
4. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge (4", 5") der tastend zu betätigenden Schalter (4, 5) jeweils über einen hochohmigen Vorwiderstand (9, 10) auf den Weckeingang (3b*) der Weckstufe (3b) geführt sind.
5. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Weckstufe (3b) einen die mit einem Versorgungseingang (2*) des Mikrocomputers (2) verbundene Spannungsregelstufe (3a) aktivierenden Komparator aufweist.
6. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Weckstufe (3b) und die Spannungsregelstufe (3a) auf einem gemeinsamen, den wesentlichsten Teil des Bausteins (3) bildenden Chip vorhanden sind.
7. Elektrische Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Chip ein von der Weckstufe (3b) zu beeinflussendes elektronisches Schaltelement (11) für die Anbindung des positiven Pols (+) der Spannungsversorgung (1) an die Funktionseingänge (2') des Mikrocomputers (2) aufweist.
8. Elektrische Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einer den positiven Pol (+) der Spannungsversorgung (1) am Baustein (3) anlegenden Zuleitung (12) eine in Durchlaßrichtung geschaltete Schutzdiode (13) vorhanden ist, deren Kathode über einen Kondensator (14) mit der Masse verbunden ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2911998C2 (de) * 1979-03-27 1985-11-07 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Stromversorgung für einen Mikroprozessor, der elektrische Einrichtungen, insbesondere eines Kraftfahrzeuges steuert

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