專利名稱：一種汽車控制單元的斷電計時電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電學領域，尤其涉及計時電路，特別是汽車控制單元的斷電計時電路。
背景技術：
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)需要重新設置。為了測試或者 維修的目的，有時候需要短暫斷開電子控制單元的電源。另夕卜，具有起動/停止功能的汽車在重新啟動時，汽車電源電壓可能會出現(xiàn)10秒左右接近掉電的非正常電壓?，F(xiàn)有技術中為了滿足在短時間斷電的情況下仍然能保持斷電時的狀態(tài)數(shù)據(jù)、而長時間則不保存的要求，在現(xiàn)有電路中增加一個實時時鐘電路，并利用一個儲能電源對實時時鐘電路供電，對實時時鐘電路設定電子控制單元需要的斷電時間，在電子控制單元斷電時，實時時鐘電路進行定時計數(shù)，當斷電時間大于設計值時，不保持上次的狀態(tài)，否則保持。這種增加實時時鐘電路的方法會增加很多電路成本，并且使電子控制單元電路復雜。

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時電路，所述的這種汽車控制單元的斷電計時電路要解決現(xiàn)有技術中汽車電子控制單元的斷電后計時電路復雜、成本高的技術問題。本發(fā)明的這種汽車控制單元的斷電計時電路，包括一個汽車控制單元的單片機的一個第一輸入輸出端、一個第二輸入輸出端和一個模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端，還包括一個復合三極管和一個場效應管，所述的復合三極管由一個NPN型三極管和一個PNP型三極管組成，其中，所述的單片機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效應管的漏極連接，所述的第二輸入輸出端通過一個第一串聯(lián)電阻器直接控制所述的場效應管的柵極，一個第二串聯(lián)電阻器和一個接地電容器組成濾波電路，場效應管源極輸出的信號經(jīng)濾波電路后直接進入所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端，利用一個第一電容器通過所述的復合三極管直接進行充電，利用一個并聯(lián)電阻器為所述的第一電容器提供相應的放電回路，利用場效應管實現(xiàn)反饋信號的導通與切斷。進一步的，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時時間。本發(fā)明的工作原理是汽車電子控制單元的單片機在第一次上電Power on時，第一輸入輸出端向復合三極管中的NPN型三極管的基極輸出高電平，復合三極管中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接地電容器充電。同時，第二輸入輸出端保持低電平，維持場效應管關閉。上述狀態(tài)在汽車電子控制單元單片機在第一次上電Power on后一直保持。在汽車電子控制單元單片機在測試、維修以及啟動/停止功能運行過程中斷電時，第一輸入輸出端向復合三極管中的NPN型三極管的基極輸出低電平，復合三極管中NPN型三極管的集電極關閉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間的增加而下降。在汽車電子控制單元再次上電Power on時，汽車電子控制單元的單片機的第一輸入輸出端首先保持低電平，第二輸入輸出端向場效應管的柵極輸出高電平，場效應管導通，汽車電子控制單元單片機通過模數(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根據(jù)接地電容器兩端的當前電壓值與汽車電子控制單元的單片機第一次上電后模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端的電壓值之間的差異來判斷斷電所經(jīng)過的時間，再根據(jù)用戶設定的斷電時間門限值來選擇保護單片機現(xiàn)場狀態(tài)數(shù)據(jù)或者放棄現(xiàn)場狀態(tài)數(shù)據(jù)，同時關閉場效應管并打開復合三極管，對電容器重新充電，準備下一次斷電計時本發(fā)明和已有技術相比較，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的輸入輸出端上設置了復合三極管、場效應管、電容器和電阻器，利用電容器和電阻器構(gòu)成充放電電路，利用復合三極管、場效應管實現(xiàn)充放電轉(zhuǎn)換，利用單片機的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端檢測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)過的時間，再根據(jù)用戶設定的斷電時間門限值來選擇單片機的動作。本發(fā)明便于調(diào)整計時時間，控制及判斷簡單，占用單片機資源少，采用場效應管的開關電路可防止高壓下對單片機造成破壞，電路簡單，降低了斷電后計時措施的成本。


圖I是本發(fā)明的一種汽車控制單元的斷電計時電路的原理圖。圖2是本發(fā)明的一種汽車控制單元的斷電計時電路中的單片機電源Power信號、第一輸入輸出端信號、第二輸入輸出端信號和模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端信號的邏輯控制圖。
具體實施例方式實施例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時電路，包括一個汽車電子控制單元的單片機MCU中的一個第一輸入輸出端SWl、一個第二輸入輸出端SW2和一個模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端CHECK，還包括一個復合三極管Ql和一個場效應管Q2，所述的復合三極管Ql由一個NPN型三極管和一個PNP型三極管組成，其中，汽車控制單元的單片機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效應管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直接控制場效應管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，場效應管Q2源極輸出的信號經(jīng)濾波電路后直接進入模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端CHECK，第一電容器Cl通過復合三極管Ql直接進行充電，并聯(lián)電阻器Rl為第一電容器Cl提供相應的放電回路，場效應管Q2實現(xiàn)反饋信號的導通與切斷功能。進一步的，通過改變電容器Cl的容量和并聯(lián)電阻器Rl的阻值來改變計時時間。本實施例的工作原理是汽車電子控制單元的單片機在第一次上電Power on時，第一輸入輸出端SWl向復合三極管中的NPN型三極管的基極輸出高電平，復合三極管中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接地電容器C2充電。同時，汽車電子控制單元的單片機的第二輸入輸出端SW2保持低電平，維持場效應管Q2關閉。上述狀態(tài)在汽車電子控制單兀單片機在第一次上電Power on后一直保持。在汽車電子控制單元單片機在測試或者維修過程中斷電時，第一輸入輸出端SWl向復合三極管中的NPN型三極管的基極輸出低電平，復合三極管中NPN型三極管的集電極關閉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間的增加而下降。在汽車電子控制單元再次上電Power on時，汽車電子控制單元的單片機的第一輸入輸出端Sffl首先保持低電平，第二輸入輸出端SW2向場效應管Q2的柵極輸出高電平，場效應管Q2導通，汽車電子控制單元單片機通過模數(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根據(jù)電容器C2兩端的當前電壓值與汽車電子控制單元的單片機第一次上電后模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端的電壓值之間的差異來判斷斷電所經(jīng)過的時間，再根據(jù)用戶設定的斷電時間門限值來選擇保護單片機現(xiàn)場狀態(tài)數(shù)據(jù)或者放棄現(xiàn)場狀態(tài)數(shù)據(jù)，同時關閉場效應管Q2并打開復合三極管，對接地電容器C2重新充電，準備下一次斷電計時。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MCU輸出SWl為高電平時，Cl充電；MCU輸出SWl為低電平時，Cl通過Rl放電，當MCU輸出SW2高電平時，因為CHECK端是輸入，所以Q2導通，如果Cl兩端電壓高于MCU電源電壓(5伏)時，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端信號電壓略低于5伏，如果Cl兩端電壓低于MCU電源電壓(5伏)時，Q2的柵極是SWl輸入的電壓(5伏)，所以Q2為完全打開，CHECK端信號電壓等于Cl兩端電壓，通過檢測CHECK端的電壓來檢測斷電的時間。測試完成，關閉Q2，再打開Ql，此狀態(tài)下，Cl開始充電，C2通過R3、R2放電，已準備下次測試。圖2中，On表示高電平，Off表示低電平。本實施例中，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時電路，包括一個汽車控制單元的單片機的ー個第一輸入輸出端、ー個第二輸入輸出端和一個模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端，還包括一個復合三極管和ー個場效應管，所述的復合三極管由ー個NPN型三極管和ー個PNP型三極管組成，其特征在于所述的單片機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效應管的漏極連接，所述的第二輸入輸出端通過ー個第一串聯(lián)電阻器直接控制所述的場效應管的柵極，ー個第二串聯(lián)電阻器和ー個接地電容器組成濾波電路，場效應管源極輸出的信號經(jīng)濾波電路后直接進入所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端，利用ー個第一電容器通過所述的復合三極管直接進行充電，利用一個并聯(lián)電阻器為所述的第一電容器提供相應的放電回路，利用場效應管實現(xiàn)反饋信號的導通與切斷。
2.如權(quán)利要求I所述的汽車控制単元的斷電計時電路，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時時間。
全文摘要
一種汽車控制單元的斷電計時電路，適用于汽車電子控制單元的控制電路，包括單片機的兩個數(shù)字控制端口和一個模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端口，并配合以復合三極管、場效應管、電容器和電阻器等半導體元件，利用電容器和電阻器構(gòu)成充放電電路，利用復合三極管、場效應管構(gòu)成開關電路，開關電路可根據(jù)實際需要，由單片機來實現(xiàn)開關的控制邏輯，由模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端檢測電容器兩端的電壓值，根據(jù)電壓的檢測結(jié)果來判斷斷電經(jīng)歷時間，再根據(jù)用戶設定的斷電時間門限值來選擇單片機的動作。本發(fā)明便于調(diào)整計時時間，控制及判斷簡單，占用單片機資源少，開關電路中利用場效管的特性可防止高壓對單片機的破壞，電路簡單，同時降低了成本。
文檔編號G04G19/00GK102621881SQ201210041188
公開日2012年8月1日 申請日期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 申請人:延鋒偉世通電子科技(上海)有限公司