FR2767234A1

FR2767234A1 - Circuit tampon pour la sortie d'un microprocesseur

Info

Publication number: FR2767234A1
Application number: FR9805891A
Authority: FR
Inventors: Bernhard Foerstl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1997-05-14
Filing date: 1998-05-11
Publication date: 1999-02-12
Anticipated expiration: 2018-05-11
Also published as: FR2767234B1; DE19720191C1

Abstract

Le circuit tampon, situé entre une sortie (11) d'un microprocesseur (1) et un organe de réglage (3) dans un véhicule automobile, comprend : - un circuit de comparaison (2), dont une entrée (21) est reliée à la sortie (11) du microprocesseur (1) et qui, lorsqu'est atteint sur l'entrée (21) un niveau déterminé de tension, commute entre un niveau haut et un niveau bas, qui est appliqué à l'organe de réglage (3), et- un accumulateur d'énergie (C) servant à réaliser un effet tampon sur l'entrée (21) du circuit de comparaison.

Description

i L'invention concerne un circuit tampon situé entre une sortie d'un

microprocesseur et un organe de réglage dans un véhicule automobile, ainsi qu'un procédé de maintien de l'état momentané d'un organe de réglage, commandé par un microprocesseur, pendant une chute de l'alimentation en tension. Pendant l'opération de démarrage du moteur d'un véhicule automobile, il se produit des chutes de tension jusqu'à + 3 volts pendant quelques 10 ms à 100 ms. Lors de telles chutes de tension, des systèmes à microprocesseur passent en général à l'état de réinitialisation. Les sorties passent alors dans un état à haute impédance et la fonction momentanément exécutée est interrompue. Pour l'éviter, il est possible de réaliser un effet tampon sur le système à microprocesseur, y compris un circuit électronique auxiliaire, au moyen d'un condensateur. Etant donné que la consommation de courant d'un tel système peut être de l'ordre de 80 mA, une très grande capacité, donc

un composant cher et de grandes dimensions, est nécessaire.

Par la demande de brevet EP 0 143 313 A2, il est connu de verrouiller l'organe de réglage pendant la durée de la chute de la tension d'alimentation. Un microprocesseur ne passe alors dans l'état de réinitialisation que lorsque la tension d'alimentation franchit vers le bas une valeur de seuil pour laquelle le microprocesseur n'est plus apte à fonctionner. Cela permet que, lors d'une chute de tension pour laquelle la valeur de seuil n'est pas encore atteinte pour le microprocesseur, un verrouillage de l'organe de réglage n'ait lieu que pour la durée de la chute de tension et non pas en sus pour la durée d'un redémarrage du microprocesseur. L'invention a pour but de maintenir le fonctionnement d'un organe de réglage commandé par un microprocesseur même lorsqu'en raison d'une chute de la tension d'alimentation, le microprocesseur est passé dans l'état de réinitialisation. Conformément à l'invention, ce but est atteint par un circuit tampon, situé entre une sortie d'un microprocesseur et un organe de réglage dans un véhicule automobile, qui comprend: - un circuit de comparaison, dont une entrée est reliée à la sortie du microprocesseur et qui, lorsqu'est atteint sur l'entrée un niveau déterminé de tension, commute entre un niveau haut et un niveau bas, qui est appliqué à l'organe de réglage, et - un accumulateur d'énergie servant à réaliser un

effet tampon sur l'entrée du circuit de comparaison.

Le circuit tampon conforme à l'invention peut aussi comporter une ou plusieurs des particularités suivantes: - le circuit de comparaison est une bascule de Schmitt, - l'accumulateur d'énergie est un condensateur qui est connecté en parallèle à l'entrée du circuit de comparaison, - la constante de temps du condensateur tampon et de la résistance de décharge a une valeur telle que, pendant une chute habituelle de la tension d'alimentation pendant une opération de démarrage, le niveau de tension à l'entrée du circuit de comparaison n'atteint pas la valeur de seuil, - une diode est connectée en sens direct entre la sortie du microprocesseur et l'alimentation en tension du

circuit de comparaison.

L'invention a aussi pour objet un procédé de maintien de l'état momentané d'un organe de réglage, commandé par un microprocesseur, pendant une chute de l'alimentation en tension dans le réseau de bord d'un véhicule automobile, comportant les étapes consistant à: - commander un circuit de comparaison au moyen d'une sortie d'un microprocesseur, - réaliser un effet tampon sur l'entrée du circuit de comparaison au moyen d'un accumulateur d'énergie, et - commuter entre un niveau haut et un niveau bas un signal de sortie du circuit de comparaison qui est appliqué à l'organe de réglage, lorsque le niveau de tension à l'entrée du circuit de comparaison atteint une valeur de

seuil déterminée.

La réalisation, conforme à l'invention, d'un effet tampon sur une sortie d'un microprocesseur convient notamment pour des fonctions présentes dans un véhicule automobile, telles que démarreur, essuie-glace, lunette arrière, chauffage de siège, éclairage intérieur, feux clignotants et analogues, qui sont commandées au moyen du

port d'un microcontrôleur.

Bien qu'un effet tampon soit réalisé sur la sortie du microprocesseur au moyen d'un accumulateur d'énergie qui nécessite un certain temps de charge et de décharge, une commutation définie et rapide de la fonction à activer est assurée. Cela présente en particulier de l'importance lorsqu'un relais est commandé par le microprocesseur. Une opération rapide de commutation donne d'une manière certaine l'assurance qu'il est évité que les contacts de

relais ne se soudent.

L'agencement de l'accumulateur d'énergie entre la sortie d'un microprocesseur et l'entrée d'un circuit de comparaison à haute impédance permet le maintien d'une fonction au moyen d'une quantité d'énergie relativement faible. C'est pourquoi il est possible d'utiliser comme

accumulateur d'énergie un condensateur à structure SMD.

D'autres avantages, particularités et possibilités

d'application de l'invention ressortent de la description

d'un exemple de réalisation qui suit en regard du dessin.

On voit: à la figure 1, un microcontrôleur qui commande un

organe de réglage.

Un microprocesseur, utilisé en tant que microcontrôleur 1, comporte une sortie ou port 11 qui, par l'intermédiaire d'un organe de réglage 3, commande un

moteur d'essuie-glace d'un véhicule automobile.

A l'endroit du port 11 du microcontrôleur, lorsqu'un niveau élevé se présente, un condensateur tampon C est chargé au moyen d'une résistance Ri (10 k 2Q).Le condensateur tampon est un composant SMD d'une capacité de 1 gF/6,2 V. Le condensateur tampon se décharge par la résistance R2 (510 kQ). Le condensateur C se décharge en outre par la résistance Ri lorsque le port 11 est passé à un niveau bas. Ainsi, lors d'une chute de tension lorsque le port 11 est à haute impédance, il se présente une constante de temps d'environ 500 ms pour la décharge du condensateur C par la résistance R2. La résistance Rl à valeur relativement basse donne l'assurance que le condensateur C se charge et se décharge relativement rapidement lorsqu'une commutation entre un niveau bas et un niveau haut a lieu sur le port 11. On a cependant l'assurance que le niveau haut est maintenu suffisamment longtemps par le condensateur C sur l'entrée 21 à haute

impédance du circuit de comparaison 2.

Le condensateur tampon C est monté en parallèle avec le microcontrôleur 1 et à une entrée 21 d'un circuit de comparaison 2. Une diode D est connectée en sens direct du condensateur tampon vers la tension d'alimentation d'un comparateur 22 du circuit de comparaison 2. Cela empêche qu'en cas de chute de tension dans le réseau de bord, la tension d'alimentation sur le comparateur 22 ne diminue nettement au- dessous du potentiel présent à l'entrée 21 du circuit de comparaison et donc du comparateur 22. Le comparateur est ainsi de ce fait protégé d'une

détérioration.

Le circuit de comparaison 2 est une bascule de Schmitt non inverseuse. Un seuil de commutation est réglé au moyen des résistances R5 (100 kQ) et R6 (100 kQ), ce seuil de commutation valant ici 2,5 V lorsqu'une tension d'alimentation Vcc de 5 V est appliquée à R6. Lors d'une chute de tension dans le réseau de bord, la tension d'alimentation de 5 V appliquée à la résistance R6 chute aussi jusqu'à des valeurs d'environ 2 V, de sorte que le seuil de commutation a alors une valeur d'environ 1 V. C'est pourquoi, il suffit dans ce cas que le condensateur tampon maintienne un potentiel relativement faible à l'entrée 21 du circuit de comparaison pour maintenir un

niveau haut fourni précédemment sur le port 11.

Les résistances R3 (10 kQ) et R4 (1 MQ 2) ont des valeurs telles qu'il s'établit un facteur élevé d'amplification et que le circuit fonctionne dans le domaine de saturation. Le circuit de comparaison 2 a pour effet que seuls sont fournis un niveau haut et un niveau bas définis. Même lorsque la tension de commande appliquée à l'entrée 21 du circuit de comparaison diminue lentement,

il se produit une commutation rapide.

Le signal de sortie produit par le circuit de comparaison 2 commande l'organe de réglage 3. L'organe de réglage 3 comprend un relais 31 au moyen duquel un moteur d'essuie-glace est alimenté en énergie. Le relais est commandé au moyen d'un transistor T. Le transistor T est un transistor NPN bipolaire ou un transistor à effet de champ (FET) à canal N. Si, à la place d'un comparateur non inverseur, on choisit un comparateur inverseur, le relais est commandé au moyen d'un transistor PNP ou d'un FET à canal P si le signal de commande doit posséder la même polarité que le signal fourni par le port 11 du microcontrâleur 1. La résistance R7 (10 kQ) protège le

transistor T d'une détérioration.

Si l'alimentation en tension du microcontrôleur 1 diminue au-dessous de la tension de fonctionnement admissible, le microcontrôleur passe à l'état de réinitialisation. Le port 11 est commuté en état de haute impédance. La capacité de 1 iF du condensateur tampon suffit, en raison de la résistance d'entrée élevée du circuit de comparaison 2, pour compenser une chute de tension de plus de + 3 V pendant 500 ms. Un niveau haut fourni sur le port 11 avant la chute de tension est maintenu par le condensateur tampon C au-dessus du seuil de commutation du comparateur 22 pendant une durée assez longue. Lors d'un changement du niveau entre le niveau haut et le niveau bas sur le port 11 ou lors d'une chute de tension assez longue lors de laquelle le potentiel existant sur le condensateur diminue au-dessous du seuil de

commutation, il se produit, malgré cela, grâce au circuit de comparaison 2, une commutation rapide entre les niveaux. C'est pourquoi les contacts du relais 31 sont empêchés5 d'une manière fiable de se souder.

Claims

REVEND I CATIONS

1. Circuit tampon, situé entre une sortie (11) d'un microprocesseur (1) et un organe de réglage (3) dans un véhicule automobile, qui comprend: - un circuit de comparaison (2), dont une entrée (21) est reliée à la sortie (11) du microprocesseur (1) et qui, lorsqu'est atteint sur l'entrée (21) un niveau déterminé de tension, commute entre un niveau haut et un niveau bas, qui est appliqué à l'organe de réglage (3), et - un accumulateur d'énergie (C) servant à réaliser un

effet tampon sur l'entrée (21) du circuit de comparaison.

2. Circuit tampon suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de comparaison (2) est une

bascule de Schmitt.

3. Circuit tampon suivant l'une quelconque des

revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'accumulateur

d'énergie (C) est un condensateur qui est connecté en

parallèle à l'entrée (21) du circuit de comparaison (2).

4. Circuit tampon suivant l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce que la

constante de temps du condensateur tampon (C) et de la résistance de décharge a une valeur telle que, pendant une chute habituelle de la tension d'alimentation pendant une opération de démarrage, le niveau de tension à l'entrée (21) du circuit de comparaison n'atteint pas la valeur de seuil.

5. Circuit tampon suivant l'une quelconque des

revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une diode

(D) est connectée en sens direct entre la sortie (11) du microprocesseur et l'alimentation en tension du circuit de

comparaison (2).

6. Procédé de maintien de l'état momentané d'un organe de réglage (3), commandé par un microprocesseur, pendant un chute de l'alimentation en tension dans le réseau de bord d'un véhicule automobile, comportant les étapes consistant: - commander un circuit de comparaison (2) au moyen d'une sortie (11) d'un microprocesseur (1), - réaliser un effet tampon sur l'entrée (21) du circuit de comparaison au moyen d'un accumulateur d'énergie (C), et - commuter entre un niveau haut et un niveau bas un signal de sortie du circuit de comparaison (2) qui est appliqué à l'organe de réglage (3), lorsque le niveau de tension à l'entrée (21) du circuit de comparaison atteint

une valeur de seuil déterminée.