CN112835312A - 整车控制器通用高低电平可配置数字信号采集电路 - Google Patents

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CN112835312A CN202011622391.2A CN202011622391A CN112835312A CN 112835312 A CN112835312 A CN 112835312A CN 202011622391 A CN202011622391 A CN 202011622391A CN 112835312 A CN112835312 A CN 112835312A
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杨辰
高旭强
苏涛
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Dayun Automobile Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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Abstract

本发明涉及一种整车控制器通用高低电平可配置数字信号采集电路，包括数字量开关采集模块，数字量开关采集模块的输入端与数字量开关的一侧连接，输出端与整车控制器的MCU连接，且数字量开关采集模块被配置为与数字量开关的高有效电平或者低有效电平相匹配，MCU通过配置后的数字量开关采集数字量开关信号。本发明可实现与数字量开关的高有效电平或者低有效电平的匹配，提高整车控制器的通用性，对于不同的信号选贴不同的电阻，减少硬件成本，增加控制器的可拓展性。

Description

整车控制器通用高低电平可配置数字信号采集电路
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种整车控制器通用高低电平可配置数字信号采集电路。
背景技术
整车控制器是新能源汽车的核心部件。近年来，整车控制器的功能及性能都在快速发展。控制器在工作时需实时采集整车上各种传感器信号，整车控制器数字采集模块的电压兼容性影响整车控制器的通用化，解决此问题是整车控制器开发的重要技术环节。
随着新能源汽车的发展。近年来，对整车控制器的要求从功能稳定性、可靠性向功能多样性、应用场景集成性发生转变。
现阶段，新能源车型低压平台主要分为12V和24V两种。两种平台的整车控制器需适配不同的硬件产品，无法通用，只能变更PCB板，增加了开发成本及匹配风险。
发明内容
本发明为解决现有的新能源车型低压平台的整车控制器适配不同的硬件产品时无法通用，变更PCB板会导致开发成本及匹配风险的增加等问题，提供一种整车控制器通用高低电平可配置数字信号采集电路。
为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：
一种整车控制器通用高低电平可配置数字信号采集电路，包括数字量开关采集模块；
所述数字量开关采集模块的输入端通过接插件及线束与数字量开关的一侧连接，输出端与整车控制器的MCU连接，且所述数字量开关采集模块被配置为与所述数字量开关的高有效电平或者低有效电平相匹配，所述MCU通过配置后的所述数字量开关采集模块采集对应的数字量开关的数字量开关信号。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明通过对数字量开关采集模块的设计，可实现与数字量开关的高有效电平或者低有效电平的匹配，提高整车控制器的通用性，对于不同的信号选贴不同的电阻，减少硬件成本，增加控制器的可拓展性。
附图说明
图1为本发明实施例中数字量开关采集模块的电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案进行详细描述。
在其中一个实施例中，本发明公开一种整车控制器通用高低电平可配置数字信号采集电路，该电路包括数字量开关采集模块。
具体地，数字量开关采集模块的输入端通过接插件及线束与数字量开关的一侧连接，数字量开关采集模块的输出端与整车控制器的MCU连接，且数字量开关采集模块被配置为与数字量开关的高有效电平或者低有效电平相匹配，当数字量开关为高有效电平开关时，开关的另一侧接到***电源上，当数字量开关为低有效电平开关时，开关的另一侧接到地上；MCU通过配置后的数字量开关采集模块采集对应的数字量开关的数字量开关信号Vin。
数字量开关采集模块能够实现开关量采集的高低电平有效性的适配。如图1所示，数字量开关采集模块包括上拉电阻R1、下拉电阻R2、限流电阻R3、分压电阻R4、第一电容C1和第二电容C2。
当采集数字量开关为高有效电平时，即数字量开关采集模块被配置为与数字量开关的高有效电平相匹配时，在数字量开关采集模块中，除了上拉电阻R1之外，其他元器件均需要焊接，即下拉电阻R2的一端分别与第一电容C1、限流电阻R3的一端和数字量开关的一侧连接，限流电阻R3的另一端分别与电阻R4、第二电容C2的一端和MCU连接，下拉电阻R2、分压电阻R4、第一电容C1和第二电容C2的另一端接地。下拉电阻R2可以保证在该开关悬空时，MCU能够采集到确定的低电平，从而避免由电磁干扰引起的误动作。
当采集数字量开关为低有效电平时，即数字量开关采集模块被配置为与数字量开关的低有效电平相匹配时，在数字量开关采集模块中，除了下拉电阻R2之外，其他元器件均需要焊接，即上拉电源端与上拉电阻R1的一端连接，上拉电阻R1的另一端分别与第一电容C1、限流电阻R3的一端和数字量开关的一侧连接，限流电阻R3的另一端分别与分压电阻R4、第二电容C2的一端和MCU连接，分压电阻R4、第一电容C1和第二电容C2的另一端接地。上拉电阻R1可以保证在该开关悬空时，MCU能够采集到确定的高电平，从而避免由电磁干扰引起的误动作。
用上拉电阻R1或下拉电阻R2调节开关湿润电流。润湿电流是指能清理触头表面的尘垢和腐蚀以保持触头状态良好的最小电流。硬件需求规定直流润湿电流在1-IHmA范围内，假设取湿润电流的值为ImA，根据润湿电流的规定范围计算上拉电阻(R1)和下拉电阻(R2)的阻值，R＝VB_SW/I，其中数字信号的上拉电源VB_SW，则上拉电阻R1取常用，且精度为1％；其最大的功率P＝VB_SW2/R1，根据所求最大功率得到电阻封装。
限流电阻R3用于限制流入MCU的电流大小，需根据MCU引脚灌电流特性和数字信号通道数进行选型。
分压电阻R4用于调节传输到MCU端口的电压。
本实施例的数字量开关采集模块对于不同的信号选贴不同的电阻，减少硬件成本，增加控制器的可拓展性。
本发明的有益效果：本发明通过对数字量开关采集模块的设计，可实现数字量开关的高有效电平或者低有效电平的匹配，本发明实现数字量开关信号采集可满足高低可配的有效电平状态，允许输入的电压范围为0-Bbat，识别的最小高有效电平为ULV，识别的最大低有效电平UHV，开关湿润电流1mA＜I＜IHmA；
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种整车控制器通用高低电平可配置数字信号采集电路，其特征在于，包括数字量开关采集模块；
所述数字量开关采集模块的输入端通过接插件及线束与数字量开关的一侧连接，输出端与整车控制器的MCU连接，且所述数字量开关采集模块被配置为与所述数字量开关的高有效电平或者低有效电平相匹配，所述MCU通过配置后的所述数字量开关采集模块采集对应的数字量开关的数字量开关信号。
2.根据权利要求1所述的一种整车控制器通用高低电平可配置数字信号采集电路，其特征在于，所述数字量开关采集模块包括上拉电阻(R1)、下拉电阻(R2)、限流电阻(R3)、分压电阻(R4)、第一电容(C1)和第二电容(C2)；
当所述数字量开关采集模块被配置为与所述数字量开关的高有效电平相匹配时，所述下拉电阻(R2)的一端分别与所述第一电容(C1)、所述限流电阻(R3)的一端和所述数字量开关的一侧连接，所述限流电阻(R3)的另一端分别与所述电阻(R4)、所述第二电容(C2)的一端和所述MCU连接，所述下拉电阻(R2)、所述分压电阻(R4)、所述第一电容(C1)和所述第二电容(C2)的另一端接地；
当所述数字量开关采集模块被配置为与所述数字量开关的低有效电平相匹配时，所述上拉电源端与所述上拉电阻(R1)的一端连接，所述上拉电阻(R1)的另一端分别与所述第一电容(C1)、所述限流电阻(R3)的一端和所述数字量开关的一侧连接，所述限流电阻(R3)的另一端分别与所述分压电阻(R4)、所述第二电容(C2)的一端和所述MCU连接，所述分压电阻(R4)、所述第一电容(C1)和所述第二电容(C2)的另一端接地。
3.根据权利要求2所述的一种整车控制器通用高低电平可配置数字信号采集电路，其特征在于，
所述上拉电阻(R1)为标准电阻，且精度为1％。
4.根据权利要求2或3所述的一种整车控制器通用高低电平可配置数字信号采集电路，其特征在于，
根据所述MCU引脚灌电流特性和数字信号通道数对所述限流电阻(R3)进行选型。
5.根据权利要求2或3所述的一种整车控制器通用高低电平可配置数字信号采集电路，其特征在于，
根据润湿电流的规定范围计算所述上拉电阻(R1)和所述下拉电阻(R2)的阻值。
6.根据权利要求5所述的一种整车控制器通用高低电平可配置数字信号采集电路，其特征在于，
根据所述上拉电阻(R1)的阻值计算最大功率，并根据所述最大功率得到电阻封装。
7.根据权利要求1或2所述的一种整车控制器通用高低电平可配置数字信号采集电路，其特征在于，
所述数字量开关采集模块的通道数为29路或者30路。
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