电源电压调整电路规划
电源的挑选是关系到体系安稳运转的重要因素之-,也是该外表能成功运用的重要-步。轿车中止和发动时的电源来源于轿车上的蓄电池,而轿车蓄电池是+24v(轿车为12v电系,卡车和重型卡车为24v电系),发动运转时发电机与蓄电池选用并联的方法对电器材供电,电压动摇规模为16V-32V。在外表内部电路中,液晶屏背光,蜂鸣器,各功用指示灯(发光二极管)为12V,MCU(H128)单片机的芯片内部运用3v电压、刀0端口和外部供电电压为 sv,EZPRoM等其他电气元件为SV,所以牢靠的电源转化也是本外表能成功运用的关键技术。因为轿车作业时负载改变大,电压动摇规模大,而本体系所用器材大多是SV和+12V供电的,其驱动电流都比较小,以及AD转化参阅电压都需求较安稳的电压。
本体系挑选的电压模块首先要进行电平转化,把+24V转化成12v和SV,一起保证其输入电压规模大,输出电压安稳。本体系选用的是NS的开关电源稳压转化器LM2574-5。开关电源以小型、轻量和高功率的特色被广泛运用于以电子核算机为主导的各种终端设备、通讯设备等简直一切的电子设备,是当今电子信息产业飞速发展不行短少的-种电源方法。LM2574系列其能够驱动0.5A的负载;输入电压规模大,在6V-40V之间;只需求4个简略的外围调整器材,即可把 +24V调整到+5V给元器材供给安稳的电压。而其他12V供电的元器材可直接选用电阻进行分压后获取所需电压。
选用开关电源LM2574-5,由反应电路操控输出电压。其最大电流输出为0.5A,从24V电源转化为SV时转化功率到达80%。外表中心操控电源部分选用了芯片7805做二级稳压,外表的中心电源电路别离如图4-8所示。
外表从车载蓄电池获取24V电源,经过电容Cn滤波进入开关电源芯片LM2574-5,输出端接稳压二极管DW3和滤波电感Ll,滤波电容C12。该开关电源从输出取样作为反应,R26,R27组成分压电路,为芯片反应引脚供给参阅电压。由R26,R27的阻值别离为5.IK,1.2K,决议二次稳压前电源电压为6.5V。在该电路中,外表的输出电压可用以下关系式核算:
二次稳压电源7805的输入、输出端别离接滤波电容C13,C14,经过二次稳压后输出VCCI为sv的规范电压。输出电容C14并统筹储能缓冲作用,C13为-个1000uF的电解电容,以便掉电时能够及时地保存数据。本外表内部包括如图4-8所示的电源模块两个,为液晶屏背光模块运用的12V- 个,其结构和图4-8比较省掉了二次稳压,经过替换R26,R27的阻值别离为9.IK,IK,使输出电压为VCCZ(12V)。
CAN总线接口模块规划
每个CAN节点在物理层上都需求经过-个收发器芯片衔接到CAN总线上。收发器能够供给CAN所需求的大电流驱动,并能够供给电流维护,防止遭到犯错CAN节点的影响。
本体系CAN总线驱动器选用的是PHILIPS公司的TJA1040,它选用了先进的绝缘硅(silieon-on-insulator),是用以替代82C250的高速CAN总线驱动器[461。该器材供给了CAN操控器与物理总线之间的接口以及对 CAN总线的差分驱动发送和接纳功用。TJA1040除了具有82C250的首要特性外,还在某些方面作了很大的改善,首要特性如下:
与ison898规范(高速CAN总线规范)彻底兼容;
速率高(最高可达IMbps);
总线与电源及地之间的短路维护;
待机方式下,关闭发送器,电流耗费十分低(最大15以);
优化了输出信号CANH和CANL之间的祸合,大大改善了信号的电磁辐射(EME)和电磁搅扰(EMI)的功能;
具有强电磁搅扰下,宽共模规模的差动接纳才能;
关于TXD端的显性位,具有超时检测才能;
输入电平与3.3V彻底兼容;
与CAN通讯操控器之间无需再加光电祸合器进行阻隔;
SPUT引脚替代Vref弓I脚,能有用的改善总线DC电源的安稳性。
TJA1040与H128之间的电路衔接如图4-9:
图中CANH和CANL代表CAN物理总线厂IXCANO、RXCANO和PS4别离对应H128上的引脚。CANH和CANL与地之间别离衔接了两个 93pF的小电容Cg、Cg和两个防雷击稳压二极管DS、D6。CS和Cg能够滤除总线上的高频搅扰信号,有-定的防电磁辐射的才能。轿车电器设备作业环境恶劣,稳压二极管能够反抗两输入端呈现的瞬变搅扰,维护电子设备的正常运转。特别是雷击浪涌波,其继续时间短,脉冲幅值高,能量大,给电子电器设备的正常运转带来极大的损害。
脉冲信号处理电路
车速传感器有霍尔型非触摸式传感器、磁电式传感器、光电式传感器等,其作业原理都是在车辆行进的过程中接连向外发送脉冲信号来传递相关的信息。光电式传感器的作业原理是由惯例车速表软轴驱动,软轴带动开有方孔(4,6,8,12等)的轮子在发光二极管和光敏二极管之间旋转。因为轮子轮流遮断放光二极管发射的光束,光电晶体管变宣布-连串的电脉冲信号,经过信号收集丈量模块将其整构成滑润的脉冲信号,如此传感器便能跟着车轮的滚动而输出相应频率的接连脉冲信号,然后被H128操控器计数成每秒脉冲数,每秒脉冲数变换成公里/小时值。
转速不仅仅是发动机的-个简略的作业参数,并且是核算电子操控体系其它参数的根据和操控喷发正时的基准。转速信号是经过转速传感器丈量而得的,假如传感器不能安稳地作业,电控体系也就无法正确地操控发动机正常作业。所以,传感器的功能直接关系到电控体系的功能。发动机转速表分为汽油机和柴油机两种,前者的传感信号取自焚烧体系初级电路的脉冲电压,后者的传感信号则来自安装在飞轮上的传感器。这儿咱们选取后-种方法,选用磁电式曲轴转角传感器,由转子和线圈组成。转子固定在分电器轴上,线圈固定在分电器壳体上。永久磁铁的磁力线经转子、线圈、托架构成关闭回路。转子旋转时,因为转子凸起与托架间的磁隙不断发生改变,经过线圈的磁通也不断改变,线圈中便发生感应电压,并以沟通方式输出。发动机滚动时,使感应线圈内磁通改变,从而在感应线圈里发生交变的电动势,传感器相应的处理单元再将它处理后,即变成脉冲信号。因为车速〔或发动机转速〕传感器输出的信号不是规范方波信号,并且往往还附加了许多的搅扰信号,这就要对信号进行预处理,去除其间的搅扰信号,并把信号整形为规范的方波信号输入给MCU。其处理电路及与H128衔接的电路图如图4-10: