專利名稱：一種汽車儀表電源掉電保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種掉電保護(hù)電路，具體是指一種汽車儀表電源掉電保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
汽車電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓為12V。而汽車儀表中支持CAN總線的的工作電壓范圍一般定義為6V到16V，儀表的功能工作電壓一般定義為9V到16V。當(dāng)汽車儀表的供電低于9V 或超過16V時，其功能需停止工作，但CAN總線可繼續(xù)進(jìn)行正常通信。而當(dāng)電壓低于6V時， 系統(tǒng)需進(jìn)入緊急保護(hù)狀態(tài)，CAN總線需停止通信。一般對于6V，9V，16V的電壓采樣，可通過MCU的AD 口進(jìn)行讀取電池電壓?？紤]到MCU的系統(tǒng)負(fù)載，一般采用50ms ^lOOms的采樣周期對電池電壓進(jìn)行采樣。而隨著汽車電子的發(fā)展，汽車儀表功能的多樣性，復(fù)雜性等隨著增加，在其工作時，如遇到出現(xiàn)瞬時的低壓或高壓，如發(fā)動機(jī)發(fā)動時，電池電壓。瞬間可能低于9V，甚至低于6V。如采取傳統(tǒng)的AD采樣的方式進(jìn)行電壓采集后再做處理，可能會導(dǎo)致 50ms^l00ms的時間延遲，這樣MCU可能不能及時進(jìn)行一些緊急處理，停止一些操作，保護(hù)好數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致器件的損壞或數(shù)據(jù)的丟失。即汽車儀表對于電壓變化的處理及時性不夠。鑒于此，有必要提出一種保證MCU能夠獲取電壓變化的實時性，以便于在工作電壓波動時，汽車儀表能及時對器件和數(shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)處理。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠在電源波動或異常時及時動作實現(xiàn)器件及數(shù)據(jù)保護(hù)的汽車儀表電源掉電保護(hù)電路。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種汽車儀表電源掉電保護(hù)電路，包括電源電路單元及MCU主控單元，還包括若干電壓轉(zhuǎn)換電路單元，所述電壓轉(zhuǎn)換電路單元分別與MCU主控單元的中斷信號輸入口連接，電壓轉(zhuǎn)換電路單元將電源電路單元各電壓轉(zhuǎn)換后輸出給MCU主控單元，電壓異常情況下觸發(fā)MCU中斷進(jìn)而控制實現(xiàn)數(shù)據(jù)及器件保護(hù)。具體的，所述電源電路單元包括汽車儀表上支持CAN總線工作的6V 16V供電電壓，供汽車儀表整機(jī)工作的9V 16V電池電壓。具體的，所述電壓轉(zhuǎn)換電路單元包括用于在支持CAN總線工作的電壓低于安全值時轉(zhuǎn)換輸出觸發(fā)MCU中斷的第一轉(zhuǎn)換電路、用于在供汽車儀表整機(jī)工作的電壓低于安全值時轉(zhuǎn)換輸出觸發(fā)MCU中斷的第二轉(zhuǎn)換電路及用于在支持CAN總線工作的電壓高于安全值時轉(zhuǎn)換輸出觸發(fā)MCU中斷的第三轉(zhuǎn)換電路、用于在供汽車儀表整機(jī)工作的電壓高于安全值時轉(zhuǎn)換輸出觸發(fā)MCU中斷的、第四轉(zhuǎn)換電路。所述第三轉(zhuǎn)換電路及第四轉(zhuǎn)換電路采用一個電路單元，其輸入端分別連接CAN總線工作電壓和汽車儀表整機(jī)工作電壓進(jìn)行采集，輸出端均連接MCU同一中斷輸入口。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于(1)、當(dāng)前汽車儀表功能的增加導(dǎo)致當(dāng)緊急掉電程序停止關(guān)閉的時間隨之增加，需要保護(hù)的數(shù)據(jù)量也隨之增加，那么系統(tǒng)的保護(hù)啟動實時性需進(jìn)一步加強(qiáng)。本實用新型通過中斷獲取關(guān)鍵電壓值信息，從而觸發(fā)汽車儀表系統(tǒng)的軟件進(jìn)行緊急保護(hù)處理，比通過AD 口獲取關(guān)鍵電壓信號實時性強(qiáng)，可有效避免由于AD采用周期延遲導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失等問題(如采樣周期為50ms，則最長50ms的采樣延時將可避免)，系統(tǒng)的實時性大大提高。( 2 )通過中斷獲取關(guān)鍵電壓值信息，那么需增加相應(yīng)電子電路進(jìn)行電壓值的獲取， 并提供脈沖中斷到MCU中去，這樣可換來一個最長采樣周期的延時時間的提前來啟動電源掉電保護(hù)程序，避免在系統(tǒng)緊急掉電過程中，沒有足夠的時間來停止相關(guān)運(yùn)行功能程序，以及保護(hù)器件和數(shù)據(jù)，可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

圖1所述車儀表電源掉電保護(hù)電路原理示意圖。
具體實施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合附圖以及實施例對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所示，本實用新型所揭示汽車儀表電源掉電保護(hù)電路，包括電源電路單元、 MCU主控單元及若干電壓轉(zhuǎn)換電路單元，所述電壓轉(zhuǎn)換電路單元分別與MCU主控單元的中斷信號輸入口連接，電壓轉(zhuǎn)換電路單元將電源電路單元各電壓轉(zhuǎn)換后輸出給MCU主控單元，電壓異常情況下觸發(fā)MCU中斷進(jìn)而控制實現(xiàn)數(shù)據(jù)及器件保護(hù)。傳統(tǒng)設(shè)計中，車載電池的電源通過汽車儀表電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換后提供一個電壓信號到 MCU的AD 口，而MCU的軟件通過定時的查詢此端口的電壓信號，如以50ms周期來查詢電池電壓的供電情況。對于支持CAN總線的汽車儀表，一般在供電電壓在6V 16V期間，當(dāng)電池電壓低于9V時或CAN總線電壓波動不在正常工作范圍內(nèi)時，MCU根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計將相關(guān)功能關(guān)閉，保護(hù)器件，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的保護(hù)。因此，本實用新型電源電路單元包括汽車儀表上支持CAN總線工作的6V 16V供電電壓，供汽車儀表整機(jī)工作的9V 16V電池電壓。本實用新型采用電壓轉(zhuǎn)換電路單元將關(guān)鍵工作電壓轉(zhuǎn)換后輸入到MCU主控單元的中端口，當(dāng)這些關(guān)鍵工作電壓有異常波動時，可以及時觸發(fā)MCU中斷其它程序，及時進(jìn)行數(shù)據(jù)保護(hù)和器件保護(hù)。本實用新型根據(jù)上述關(guān)鍵電壓設(shè)置四個電壓轉(zhuǎn)換電路，包括用于在支持CAN總線工作的電壓低于安全值時轉(zhuǎn)換輸出觸發(fā)MCU中斷的第一轉(zhuǎn)換電路、用于在供汽車儀表整機(jī)工作的電壓低于安全值時轉(zhuǎn)換輸出觸發(fā)MCU中斷的第二轉(zhuǎn)換電路及用于在支持CAN總線工作的電壓高于安全值時轉(zhuǎn)換輸出觸發(fā)MCU中斷的第三轉(zhuǎn)換電路、用于在供汽車儀表整機(jī)工作的電壓高于安全值時轉(zhuǎn)換輸出觸發(fā)MCU中斷的第四轉(zhuǎn)換電路。其中，由于第三轉(zhuǎn)換電路及第四轉(zhuǎn)換電路的中斷觸發(fā)值可設(shè)置為相同的觸發(fā)電壓，因此可采用一個電路單元，其輸入端分別連接CAN總線工作電壓和汽車儀表整機(jī)工作電壓進(jìn)行采集，輸出端均連接MCU同一中斷輸入口即可。電壓轉(zhuǎn)換電路的具體實施方式
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)實際情況具體設(shè)定，在此不再贅述。[0019]實際應(yīng)用中，由于不同的汽車儀表的功能點和復(fù)雜度不同，可根據(jù)實際器件保護(hù)和數(shù)據(jù)處理保護(hù)的實時性要求，適當(dāng)選取關(guān)鍵工作電壓進(jìn)行中斷處理，不是每個關(guān)鍵工作電壓值都需設(shè)置為中斷，可根據(jù)產(chǎn)品的實際情況調(diào)整不同的設(shè)計，如對于關(guān)鍵的低壓值6V 設(shè)置為中斷觸發(fā)，而9V、6V依舊采用AD采樣的方式。上述實施例為本實用新型實現(xiàn)的優(yōu)選方案，并非限定性窮舉，在相同構(gòu)思下本實用新型還可以有其他變換形式，需要說明的是，在不脫離本實用新型構(gòu)思前提下，任何顯而易見的替換和微小變化均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.汽車儀表電源掉電保護(hù)電路，包括電源電路單元及MCU主控單元，其特征在于，還包括若干電壓轉(zhuǎn)換電路單元，所述電壓轉(zhuǎn)換電路單元分別與MCU主控單元的中斷信號輸入口連接，電壓轉(zhuǎn)換電路單元將電源電路單元各電壓轉(zhuǎn)換后輸出給MCU主控單元，電壓異常情況下觸發(fā)MCU中斷進(jìn)而控制實現(xiàn)數(shù)據(jù)及器件保護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車儀表電源掉電保護(hù)電路，其特征在于所述電源電路單元包括汽車儀表上支持CAN總線工作的6V 16V供電電壓，供汽車儀表整機(jī)工作的9V 16V 電池電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車儀表電源掉電保護(hù)電路，其特征在于所述電壓轉(zhuǎn)換電路單元包括用于在支持CAN總線工作的電壓低于安全值時轉(zhuǎn)換輸出觸發(fā)MCU中斷的第一轉(zhuǎn)換電路、用于在供汽車儀表整機(jī)工作的電壓低于安全值時轉(zhuǎn)換輸出觸發(fā)MCU中斷的第二轉(zhuǎn)換電路及用于在支持CAN總線工作的電壓高于安全值時轉(zhuǎn)換輸出觸發(fā)MCU中斷的第三轉(zhuǎn)換電路、用于在供汽車儀表整機(jī)工作的電壓高于安全值時轉(zhuǎn)換輸出觸發(fā)MCU中斷的、第四轉(zhuǎn)換電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車儀表電源掉電保護(hù)電路，其特征在于所述第三轉(zhuǎn)換電路及第四轉(zhuǎn)換電路采用一個電路單元，其輸入端分別連接CAN總線工作電壓和汽車儀表整機(jī)工作電壓進(jìn)行采集，輸出端均連接MCU同一中斷輸入口。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車儀表電源掉電保護(hù)電路，包括電源電路單元及MCU主控單元、電壓轉(zhuǎn)換電路單元，所述電壓轉(zhuǎn)換電路單元分別與MCU主控單元的中斷信號輸入口連接，電壓轉(zhuǎn)換電路單元將電源電路單元各電壓轉(zhuǎn)換后輸出給MCU主控單元，電壓異常情況下觸發(fā)MCU中斷進(jìn)而控制實現(xiàn)數(shù)據(jù)及器件保護(hù)。本實用新型通過中斷獲取關(guān)鍵電壓值信息，觸發(fā)汽車儀表系統(tǒng)的軟件進(jìn)行緊急保護(hù)，有效避免由于AD采樣周期延遲導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失問題，提高了系統(tǒng)的實時性；同時通過中斷獲取關(guān)鍵電壓值信息，可換來一個最長采樣周期的延時時間的提前來啟動電源掉電保護(hù)程序，使系統(tǒng)在緊急掉電時，有足夠時間來停止相關(guān)運(yùn)行程序及保護(hù)器件和數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
文檔編號H02H7/00GK202153635SQ20112024736
公開日2012年2月29日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者李寶泳, 楊進(jìn)超 申請人:惠州市德賽西威汽車電子有限公司