專利名稱：一種汽車控制單元的斷電計(jì)時(shí)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及計(jì)時(shí)電路，特別是汽車控制單元的斷電計(jì)時(shí)電路。
背景技術(shù)：
汽車中的電子控制單元在連接電源的情況下保存有狀態(tài)數(shù)據(jù)，斷開電源后，這些狀態(tài)數(shù)據(jù)要么永遠(yuǎn)保存要么永不保存，在電子控制單元重新上電初始化以后，這些狀態(tài)數(shù)據(jù)需要重新設(shè)置。為了測(cè)試或者 維修的目的，有時(shí)候需要短暫斷開電子控制單元的電源。另夕卜，具有起動(dòng)/停止功能的汽車在重新啟動(dòng)時(shí)，汽車電源電壓可能會(huì)出現(xiàn)10秒左右接近掉電的非正常電壓?，F(xiàn)有技術(shù)中為了滿足在短時(shí)間斷電的情況下仍然能保持?jǐn)嚯姇r(shí)的狀態(tài)數(shù)據(jù)、而長(zhǎng)時(shí)間則不保存的要求，在現(xiàn)有電路中增加一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，并利用一個(gè)儲(chǔ)能電源對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路供電，對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路設(shè)定電子控制單元需要的斷電時(shí)間，在電子控制單元斷電時(shí)，實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路進(jìn)行定時(shí)計(jì)數(shù)，當(dāng)斷電時(shí)間大于設(shè)計(jì)值時(shí)，不保持上次的狀態(tài)，否則保持。這種增加實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路的方法會(huì)增加很多電路成本，并且使電子控制單元電路復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種汽車控制單元的斷電計(jì)時(shí)電路，所述的這種汽車控制單元的斷電計(jì)時(shí)電路要解決現(xiàn)有技術(shù)中汽車電子控制單元的斷電后計(jì)時(shí)電路復(fù)雜、成本高的技術(shù)問題。本發(fā)明的這種汽車控制單元的斷電計(jì)時(shí)電路，包括一個(gè)汽車控制單元的單片機(jī)的一個(gè)第一輸入輸出端、一個(gè)第二輸入輸出端和一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端，還包括一個(gè)復(fù)合三極管和一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管，所述的復(fù)合三極管由一個(gè)NPN型三極管和一個(gè)PNP型三極管組成，其中，所述的單片機(jī)通過第一輸入輸出端直接控制電路的電源，所述的PNP型三極管的集電極與所述的場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述的第二輸入輸出端通過一個(gè)第一串聯(lián)電阻器直接控制所述的場(chǎng)效應(yīng)管的柵極，一個(gè)第二串聯(lián)電阻器和一個(gè)接地電容器組成濾波電路，場(chǎng)效應(yīng)管源極輸出的信號(hào)經(jīng)濾波電路后直接進(jìn)入所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端，利用一個(gè)第一電容器通過所述的復(fù)合三極管直接進(jìn)行充電，利用一個(gè)并聯(lián)電阻器為所述的第一電容器提供相應(yīng)的放電回路，利用場(chǎng)效應(yīng)管實(shí)現(xiàn)反饋信號(hào)的導(dǎo)通與切斷。進(jìn)一步的，通過改變所述的第一電容器的容量和與所述第一電容器并聯(lián)的并聯(lián)電阻器的阻值來改變計(jì)時(shí)時(shí)間。本發(fā)明的工作原理是汽車電子控制單元的單片機(jī)在第一次上電Power on時(shí)，第一輸入輸出端向復(fù)合三極管中的NPN型三極管的基極輸出高電平，復(fù)合三極管中NPN型三極管的集電極打開PNP型三極管，電流通過PNP型三極管的集電極對(duì)接地電容器充電。同時(shí)，第二輸入輸出端保持低電平，維持場(chǎng)效應(yīng)管關(guān)閉。上述狀態(tài)在汽車電子控制單元單片機(jī)在第一次上電Power on后一直保持。在汽車電子控制單元單片機(jī)在測(cè)試、維修以及啟動(dòng)/停止功能運(yùn)行過程中斷電時(shí)，第一輸入輸出端向復(fù)合三極管中的NPN型三極管的基極輸出低電平，復(fù)合三極管中NPN型三極管的集電極關(guān)閉PNP型三極管，接地電容器通過與第一電容器并聯(lián)的并聯(lián)電阻器放電，接地電容器兩端的電壓隨放電時(shí)間的增加而下降。在汽車電子控制單元再次上電Power on時(shí)，汽車電子控制單元的單片機(jī)的第一輸入輸出端首先保持低電平，第二輸入輸出端向場(chǎng)效應(yīng)管的柵極輸出高電平，場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，汽車電子控制單元單片機(jī)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端取得接地電容器兩端的電壓值，汽車電子控制單元單片機(jī)根據(jù)接地電容器兩端的當(dāng)前電壓值與汽車電子控制單元的單片機(jī)第一次上電后模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端的電壓值之間的差異來判斷斷電所經(jīng)過的時(shí)間，再根據(jù)用戶設(shè)定的斷電時(shí)間門限值來選擇保護(hù)單片機(jī)現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)或者放棄現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，同時(shí)關(guān)閉場(chǎng)效應(yīng)管并打開復(fù)合三極管，對(duì)電容器重新充電，準(zhǔn)備下一次斷電計(jì)時(shí)本發(fā)明和已有技術(shù)相比較，其效果是積極和明顯的。本發(fā)明在汽車電子控制單元的單片機(jī)的輸入輸出端上設(shè)置了復(fù)合三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、電容器和電阻器，利用電容器和電阻器構(gòu)成充放電電路，利用復(fù)合三極管、場(chǎng)效應(yīng)管實(shí)現(xiàn)充放電轉(zhuǎn)換，利用單片機(jī)的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端檢測(cè)電容器兩端的電壓值，根據(jù)電容器兩端的電壓的下降情況來判斷斷電所經(jīng)過的時(shí)間，再根據(jù)用戶設(shè)定的斷電時(shí)間門限值來選擇單片機(jī)的動(dòng)作。本發(fā)明便于調(diào)整計(jì)時(shí)時(shí)間，控制及判斷簡(jiǎn)單，占用單片機(jī)資源少，采用場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)電路可防止高壓下對(duì)單片機(jī)造成破壞，電路簡(jiǎn)單，降低了斷電后計(jì)時(shí)措施的成本。


圖I是本發(fā)明的一種汽車控制單元的斷電計(jì)時(shí)電路的原理圖。圖2是本發(fā)明的一種汽車控制單元的斷電計(jì)時(shí)電路中的單片機(jī)電源Power信號(hào)、第一輸入輸出端信號(hào)、第二輸入輸出端信號(hào)和模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端信號(hào)的邏輯控制圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I如圖I和圖2所示，本發(fā)明一種汽車控制單元的斷電計(jì)時(shí)電路，包括一個(gè)汽車電子控制單元的單片機(jī)MCU中的一個(gè)第一輸入輸出端SWl、一個(gè)第二輸入輸出端SW2和一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端CHECK，還包括一個(gè)復(fù)合三極管Ql和一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管Q2，所述的復(fù)合三極管Ql由一個(gè)NPN型三極管和一個(gè)PNP型三極管組成，其中，汽車控制單元的單片機(jī)通過第一輸入輸出端SWl直接控制電路的電源，PNP型三極管的集電極與所述的場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極連接，第二輸入輸出端SW2通過第一串聯(lián)電阻器R5直接控制場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極，第二串聯(lián)電阻器R3和接地電容器C2組成濾波電路，場(chǎng)效應(yīng)管Q2源極輸出的信號(hào)經(jīng)濾波電路后直接進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端CHECK，第一電容器Cl通過復(fù)合三極管Ql直接進(jìn)行充電，并聯(lián)電阻器Rl為第一電容器Cl提供相應(yīng)的放電回路，場(chǎng)效應(yīng)管Q2實(shí)現(xiàn)反饋信號(hào)的導(dǎo)通與切斷功能。進(jìn)一步的，通過改變電容器Cl的容量和并聯(lián)電阻器Rl的阻值來改變計(jì)時(shí)時(shí)間。本實(shí)施例的工作原理是汽車電子控制單元的單片機(jī)在第一次上電Power on時(shí)，第一輸入輸出端SWl向復(fù)合三極管中的NPN型三極管的基極輸出高電平，復(fù)合三極管中NPN型三極管的集電極打開PNP型三極管，電流通過PNP型三極管的集電極對(duì)接地電容器C2充電。同時(shí)，汽車電子控制單元的單片機(jī)的第二輸入輸出端SW2保持低電平，維持場(chǎng)效應(yīng)管Q2關(guān)閉。上述狀態(tài)在汽車電子控制單兀單片機(jī)在第一次上電Power on后一直保持。在汽車電子控制單元單片機(jī)在測(cè)試或者維修過程中斷電時(shí)，第一輸入輸出端SWl向復(fù)合三極管中的NPN型三極管的基極輸出低電平，復(fù)合三極管中NPN型三極管的集電極關(guān)閉PNP型三極管，接地電容器C2通過電阻器Rl放電,接地電容器C2兩端的電壓隨放電時(shí)間的增加而下降。在汽車電子控制單元再次上電Power on時(shí)，汽車電子控制單元的單片機(jī)的第一輸入輸出端Sffl首先保持低電平，第二輸入輸出端SW2向場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極輸出高電平，場(chǎng)效應(yīng)管Q2導(dǎo)通，汽車電子控制單元單片機(jī)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端取得接地電容器C2兩端的電壓值，汽車電子控制單元單片機(jī)根據(jù)電容器C2兩端的當(dāng)前電壓值與汽車電子控制單元的單片機(jī)第一次上電后模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端的電壓值之間的差異來判斷斷電所經(jīng)過的時(shí)間，再根據(jù)用戶設(shè)定的斷電時(shí)間門限值來選擇保護(hù)單片機(jī)現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)或者放棄現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，同時(shí)關(guān)閉場(chǎng)效應(yīng)管Q2并打開復(fù)合三極管，對(duì)接地電容器C2重新充電，準(zhǔn)備下一次斷電計(jì)時(shí)。具體的，本發(fā)明的第一輸入輸出端SW1、第二輸入輸出端SW2為MCU的I/O輸出，CHECK輸出為MCU的A/D輸入。當(dāng)MCU輸出SWl為高電平時(shí)，Cl充電；MCU輸出SWl為低電平時(shí)，Cl通過Rl放電，當(dāng)MCU輸出SW2高電平時(shí)，因?yàn)镃HECK端是輸入，所以Q2導(dǎo)通，如果Cl兩端電壓高于MCU電源電壓(5伏)時(shí)，Q2的柵極最大只能是SWl輸入的電壓(5伏)，所以Q2為不完全打開，CHECK端信號(hào)電壓略低于5伏，如果Cl兩端電壓低于MCU電源電壓(5伏)時(shí)，Q2的柵極是SWl輸入的電壓(5伏)，所以Q2為完全打開，CHECK端信號(hào)電壓等于Cl兩端電壓，通過檢測(cè)CHECK端的電壓來檢測(cè)斷電的時(shí)間。測(cè)試完成，關(guān)閉Q2，再打開Ql，此狀態(tài)下，Cl開始充電，C2通過R3、R2放電，已準(zhǔn)備下次測(cè)試。圖2中，On表示高電平，Off表示低電平。本實(shí)施例中，各元件的功能如下表
權(quán)利要求
1.一種汽車控制單元的斷電計(jì)時(shí)電路，包括一個(gè)汽車控制單元的單片機(jī)的ー個(gè)第一輸入輸出端、ー個(gè)第二輸入輸出端和一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端，還包括一個(gè)復(fù)合三極管和ー個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管，所述的復(fù)合三極管由ー個(gè)NPN型三極管和ー個(gè)PNP型三極管組成，其特征在于所述的單片機(jī)通過第一輸入輸出端直接控制電路的電源，所述的PNP型三極管的集電極與所述的場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接，所述的第二輸入輸出端通過ー個(gè)第一串聯(lián)電阻器直接控制所述的場(chǎng)效應(yīng)管的柵極，ー個(gè)第二串聯(lián)電阻器和ー個(gè)接地電容器組成濾波電路，場(chǎng)效應(yīng)管源極輸出的信號(hào)經(jīng)濾波電路后直接進(jìn)入所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端，利用ー個(gè)第一電容器通過所述的復(fù)合三極管直接進(jìn)行充電，利用一個(gè)并聯(lián)電阻器為所述的第一電容器提供相應(yīng)的放電回路，利用場(chǎng)效應(yīng)管實(shí)現(xiàn)反饋信號(hào)的導(dǎo)通與切斷。
2.如權(quán)利要求I所述的汽車控制単元的斷電計(jì)時(shí)電路，其特征在于通過改變所述的第一電容器的容量和與所述第一電容器并聯(lián)的并聯(lián)電阻器的阻值來改變計(jì)時(shí)時(shí)間。
全文摘要
一種汽車控制單元的斷電計(jì)時(shí)電路，適用于汽車電子控制單元的控制電路，包括單片機(jī)的兩個(gè)數(shù)字控制端口和一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端口，并配合以復(fù)合三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、電容器和電阻器等半導(dǎo)體元件，利用電容器和電阻器構(gòu)成充放電電路，利用復(fù)合三極管、場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成開關(guān)電路，開關(guān)電路可根據(jù)實(shí)際需要，由單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)開關(guān)的控制邏輯，由模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端檢測(cè)電容器兩端的電壓值，根據(jù)電壓的檢測(cè)結(jié)果來判斷斷電經(jīng)歷時(shí)間，再根據(jù)用戶設(shè)定的斷電時(shí)間門限值來選擇單片機(jī)的動(dòng)作。本發(fā)明便于調(diào)整計(jì)時(shí)時(shí)間，控制及判斷簡(jiǎn)單，占用單片機(jī)資源少，開關(guān)電路中利用場(chǎng)效管的特性可防止高壓對(duì)單片機(jī)的破壞，電路簡(jiǎn)單，同時(shí)降低了成本。
文檔編號(hào)G04G19/00GK102621881SQ201210041188
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者夏振宇, 王輝, 董文輝 申請(qǐng)人:延鋒偉世通電子科技(上海)有限公司