專利名稱：一種汽車儀表電源掉電保護電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種掉電保護電路，具體是指一種汽車儀表電源掉電保護電路。
背景技術：
汽車電池的標準電壓為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)進行正常通信。而當電壓低于6V時， 系統(tǒng)需進入緊急保護狀態(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 口進行讀取電池電壓?？紤]到MCU的系統(tǒng)負載，一般采用50ms ^lOOms的采樣周期對電池電壓進行采樣。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采樣的方式進行電壓采集后再做處理，可能會導致 50ms^l00ms的時間延遲，這樣MCU可能不能及時進行一些緊急處理，停止一些操作，保護好數(shù)據，從而導致器件的損壞或數(shù)據的丟失。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)據進行保護處理。
發(fā)明內容本實用新型所要解決的技術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)據保護的汽車儀表電源掉電保護電路。為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案實現(xiàn)一種汽車儀表電源掉電保護電路，包括電源電路單元及MCU主控單元，還包括若干電壓轉換電路單元，所述電壓轉換電路單元分別與MCU主控單元的中斷信號輸入口連接，電壓轉換電路單元將電源電路單元各電壓轉換后輸出給MCU主控單元，電壓異常情況下觸發(fā)MCU中斷進而控制實現(xiàn)數(shù)據及器件保護。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，供汽車儀表整機工作的9V 16V電池電壓。具體的，所述電壓轉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換輸出觸發(fā)MCU中斷的第一轉換電路、用于在供汽車儀表整機工作的電壓低于安全值時轉換輸出觸發(fā)MCU中斷的第二轉換電路及用于在支持CAN總線工作的電壓高于安全值時轉換輸出觸發(fā)MCU中斷的第三轉換電路、用于在供汽車儀表整機工作的電壓高于安全值時轉換輸出觸發(fā)MCU中斷的、第四轉換電路。所述第三轉換電路及第四轉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工作電壓進行采集，輸出端均連接MCU同一中斷輸入口。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果在于(1)、當前汽車儀表功能的增加導致當緊急掉電程序停止關閉的時間隨之增加，需要保護的數(shù)據量也隨之增加，那么系統(tǒng)的保護啟動實時性需進一步加強。本實用新型通過中斷獲取關鍵電壓值信息，從而觸發(fā)汽車儀表系統(tǒng)的軟件進行緊急保護處理，比通過AD 口獲取關鍵電壓信號實時性強，可有效避免由于AD采用周期延遲導致的數(shù)據丟失等問題(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 )通過中斷獲取關鍵電壓值信息，那么需增加相應電子電路進行電壓值的獲取， 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運行功能程序，以及保護器件和數(shù)據，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電路原理示意圖。
具體實施方式
為了便于本領域技術人員理解，下面將結合附圖以及實施例對本實用新型進行進一步詳細描述。如圖1所示，本實用新型所揭示汽車儀表電源掉電保護電路，包括電源電路單元、 MCU主控單元及若干電壓轉換電路單元，所述電壓轉換電路單元分別與MCU主控單元的中斷信號輸入口連接，電壓轉換電路單元將電源電路單元各電壓轉換后輸出給MCU主控單元，電壓異常情況下觸發(fā)MCU中斷進而控制實現(xiàn)數(shù)據及器件保護。傳統(tǒng)設計中，車載電池的電源通過汽車儀表電路進行轉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時，MCU根據產品設計將相關功能關閉，保護器件，并進行數(shù)據的保護。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，供汽車儀表整機工作的9V 16V電池電壓。本實用新型采用電壓轉換電路單元將關鍵工作電壓轉換后輸入到MCU主控單元的中端口，當這些關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，及時進行數(shù)據保護和器件保護。本實用新型根據上述關鍵電壓設置四個電壓轉換電路，包括用于在支持CAN總線工作的電壓低于安全值時轉換輸出觸發(fā)MCU中斷的第一轉換電路、用于在供汽車儀表整機工作的電壓低于安全值時轉換輸出觸發(fā)MCU中斷的第二轉換電路及用于在支持CAN總線工作的電壓高于安全值時轉換輸出觸發(fā)MCU中斷的第三轉換電路、用于在供汽車儀表整機工作的電壓高于安全值時轉換輸出觸發(fā)MCU中斷的第四轉換電路。其中，由于第三轉換電路及第四轉換電路的中斷觸發(fā)值可設置為相同的觸發(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工作電壓進行采集，輸出端均連接MCU同一中斷輸入口即可。電壓轉換電路的具體實施方式
本領域的技術人員可根據實際情況具體設定，在此不再贅述。[0019]實際應用中，由于不同的汽車儀表的功能點和復雜度不同，可根據實際器件保護和數(shù)據處理保護的實時性要求，適當選取關鍵工作電壓進行中斷處理，不是每個關鍵工作電壓值都需設置為中斷，可根據產品的實際情況調整不同的設計，如對于關鍵的低壓值6V 設置為中斷觸發(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范圍之內。
權利要求1.汽車儀表電源掉電保護電路，包括電源電路單元及MCU主控單元，其特征在于，還包括若干電壓轉換電路單元，所述電壓轉換電路單元分別與MCU主控單元的中斷信號輸入口連接，電壓轉換電路單元將電源電路單元各電壓轉換后輸出給MCU主控單元，電壓異常情況下觸發(fā)MCU中斷進而控制實現(xiàn)數(shù)據及器件保護。
2.根據權利要求1所述的汽車儀表電源掉電保護電路，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，供汽車儀表整機工作的9V 16V 電池電壓。
3.根據權利要求1所述的汽車儀表電源掉電保護電路，其特征在于所述電壓轉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換輸出觸發(fā)MCU中斷的第一轉換電路、用于在供汽車儀表整機工作的電壓低于安全值時轉換輸出觸發(fā)MCU中斷的第二轉換電路及用于在支持CAN總線工作的電壓高于安全值時轉換輸出觸發(fā)MCU中斷的第三轉換電路、用于在供汽車儀表整機工作的電壓高于安全值時轉換輸出觸發(fā)MCU中斷的、第四轉換電路。
4.根據權利要求3所述的汽車儀表電源掉電保護電路，其特征在于所述第三轉換電路及第四轉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工作電壓進行采集，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電路，包括電源電路單元及MCU主控單元、電壓轉換電路單元，所述電壓轉換電路單元分別與MCU主控單元的中斷信號輸入口連接，電壓轉換電路單元將電源電路單元各電壓轉換后輸出給MCU主控單元，電壓異常情況下觸發(fā)MCU中斷進而控制實現(xiàn)數(shù)據及器件保護。本實用新型通過中斷獲取關鍵電壓值信息，觸發(fā)汽車儀表系統(tǒng)的軟件進行緊急保護，有效避免由于AD采樣周期延遲導致的數(shù)據丟失問題，提高了系統(tǒng)的實時性；同時通過中斷獲取關鍵電壓值信息，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程序，使系統(tǒng)在緊急掉電時，有足夠時間來停止相關運行程序及保護器件和數(shù)據，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)先權日2011年7月14日
發(fā)明者李寶泳, 楊進超 申請人:惠州市德賽西威汽車電子有限公司