一種用於重卡的智能開關的製作方法
2023-05-29 12:36:41 1
一種用於重卡的智能開關的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於重卡的智能開關，其特徵在於：所述的智能開關為兩個或兩個以上的從節點MCU將按鍵信息通過從節點串口通信模塊傳遞給主節點MCU的主節點串口通信模塊；主節點MCU再將處理後的按鍵信息通過CAN收發模塊送入整車CAN網絡，本發明針對重卡的需要進行設計改進，使其滿足重卡對於開關數量需求的同時節省線束，便於線束的布置和安裝。
【專利說明】—種用於重卡的智能開關
【技術領域】
[0001]本發明涉及重卡的電氣設計領域，特別涉及一種用於重卡的智能開關。
【背景技術】
[0002]隨著現代汽車電器化的發展，汽車的各種電器配置越來越多，導致汽車開關數量增加，往往在駕駛內部就有各式各樣的開關20?30個。各種開關通過線束分別連接到各自的控制模塊，以每個開關兩根線束，每段線束2m的長度計算，僅駕駛室內部開關線束就達到120m長。對於一些重要的開關，往往多個控制器均需此開關信息，使線束更加錯綜複雜。
[0003]局域網際網路LIN的發展一定程度上解決了開關線束繁雜凌亂的現象，但LIN通信受自身的局限，最多僅能帶16個從節點，即僅能接16個開關。因LIN通信受數量的限制，在目前國內開發的車型中，往往將多個開關組合成一個LIN節點的方式進行應用，組合式LIN開關在擴展的靈活性上受到限制，根據不同的整車電器配置，組合式LIN開關往往因個別功能的不同，存在多種零件，導致管理成本增加。這類問題重點表現在重卡上，由於重卡上需要用到的開關數量較多，嚴重製約了重卡的發展。
[0004]針對上述問題，為重卡專門提供一種新型的智能開關，滿足開關數量需求的同時節省線束，便於線束的布置及增加開關節點數量是現有技術需要解決的問題。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是，提供一種用於重卡的智能開關，在滿足開關數量需求的同時達到節省線束，便於布置的目的。
[0006]為達到上述目的，本發明的技術方案是，一種用於重卡的智能開關，其特徵在於:所述的智能開關為兩個或兩個以上的從節點MCU將按鍵信息通過從節點串口通信模塊傳遞給主節點MCU的主節點串口通信模塊；主節點MCU再將處理後的按鍵信息通過CAN收發模塊送入整車CAN網絡，從而實現最多三十個從節點的擴展，滿足重卡對於開關的需求。
[0007]所述的從節點MCU的信號輸入端分別與按鍵模塊連接。
[0008]所述的從節點MCU、主節點MCU、從節點串口通信模塊、主節點串口通信模塊分別通過串口通信線進行連接。
[0009]所述的智能開關設有主節點電源模塊、從節點電源模塊分別為主節點MCU、從節點MCU進行供電。
[0010]所述的主節點MCU主控晶片的型號為MC9S08DZ16。
[0011]所述的從節點MCU主控晶片的型號為S9S08SG8。
[0012]所述的智能開關為每個從節點MCU分配不同的識別地址。
[0013]一種用於重卡的智能開關，由於採用上述的結構，本發明針對重卡的需要進行設計改進，使其滿足重卡對於開關數量需求的同時節省線束，便於線束的布置和安裝。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明；
[0015]圖1為本發明一種用於重卡的智能開關的結構框圖；
[0016]圖2為本發明一種用於重卡的智能開關中主節點電源模塊的電路圖；
[0017]圖3為本發明一種用於重卡的智能開關中主節點MCU的電路圖；
[0018]圖4為本發明一種用於重卡的智能開關中CAN收發模塊的電路圖；
[0019]圖5為本發明一種用於重卡的智能開關中主節點串口通信模塊的電路圖；
[0020]圖6為本發明一種用於重卡的智能開關中從節點電源模塊的電路圖；
[0021]圖7為本發明一種用於重卡的智能開關中從節點MCU的電路圖；
[0022]圖8為本發明一種用於重卡的智能開關中從節點串口通信模塊的電路圖；
[0023]圖9為本發明一種用於重卡的智能開關中從節點按鍵信號採集電路；
[0024]在圖1中，1、從節點MCU ;2、主節點MCU ;3、從節點串口通信模塊；4、主節點串口通信模塊；5、按鍵模塊；6、CAN收發模塊；7、整車CAN網絡；8、主節點電源模塊；9、從節點電源模塊。
【具體實施方式】
[0025]如圖1所示，本發明為兩個或兩個以上的從節點MCUl將按鍵信息通過從節點串口通信模塊3傳遞給主節點MCU2的主節點串口通信模塊4 ;主節點MCU2再將處理後的按鍵信息通過CAN收發模塊6送入整車CAN網絡7，從而實現最多三十個從節點的擴展，滿足重卡對於開關的需求。
[0026]從節點MCUl的信號輸入端分別與按鍵模塊5連接。從節點MCU1、主節點MCU2、從節點串口通信模塊3、主節點串口通信模塊4分別通過串口通信線進行連接。智能開關設有主節點電源模塊8、從節點電源模塊9分別為主節點MCU2、從節點MCUl進行供電。
[0027]具體的如圖2-8所示，本發明的硬體結構包括按鍵模塊5、從節點MCU1、主節點電源模塊8、從節點電源模塊9、主節點串口通信模塊4、從節點串口通信模塊3、主節點MCU2、CAN收發模塊6。
[0028]主節點電源模塊8、從節點電源模塊9給各MCU提供穩定5V電源，按鍵模塊5與從節點MCUl的信號輸入埠連接，從節點MCUl將按鍵狀態通過串口通信線發送給主節點串口通行模塊4，主節點串口通信模塊4收到信號後由主節點MCU2處理，最後通過CAN收發模塊6將開關狀態發送至整車CAN網絡7。
[0029]本發明分別給30個從節點分配地址，使各開關都具備一個標識符，當開關位置變化時，通過標識符仍可識別開關功能。
[0030]主節點電源模塊8以L5150BN為核心，其中包括8個電阻，I個電解電容，7個濾波電容，I個二極體，I個瞬態電壓抑制器，I個電源晶片L5150BN。
[0031]集成電路晶片U1L5150BN的I腳與C3電容的一端、電解電容⑶I的正極、電阻R2的一端、電阻R5的一端、電阻R6的一端、電阻R8的一端、電阻RlO的一端連接；電解電容⑶I的負極與C3的另一端連接並接地；電阻R2的另一端與電阻R5的另一端、電阻R6的另一端、電阻R8的另一端、電阻RlO的另一端和二極體Dl的負極、V_BAT_D連接；二極體Dl的正極與瞬態電壓抑制器TVSl負極、電容C5的一端連接並接蓄電池電源V_BAT ；C5的另一端與瞬態電壓抑制器TVSl正極連接並接地；集成電路晶片U1L5150BN的2腳與4腳連接並接地；集成電路晶片U1L5150BN的3腳與Rll的一端、C4的一端和VCC MCU電源電壓進行端連接；電容C4另一端接地；電阻Rll的另一端與電容C6的一端、電容C7的一端、電容C8的一端連接；電容C6的另一端與電容C7的另一端、電容CS的另一端連接並接地。
[0032]主節點MCU2模塊包括S9S08DZ16CLC晶片，8MHz晶振，4個電阻，6個濾波電容，I個四腳排針。
[0033]S9S08DZ16CLC晶片U2的2腳、29腳均接VCC ；3腳、27腳均接地；4腳與電容C18的一端、電阻R36的一端和晶振Xl的一端連接；5腳與電容C22的一端、電阻R36的另一端和晶振Xl的另一端連接；6腳與電阻R28的一端、電容C15的一端和四腳排針J2的4腳連接；7腳與電阻R25的一端連接；8腳與電容Cll的一端、電阻R19的一端、電阻R17的一端連接；13腳與電阻R33的一端連接；14腳與電阻R32的一端連接；15腳與電阻R30的一端、晶片U3TJA1042T的8腳連接；21腳與四腳排針J2的3腳連接；32腳與電容Cl的一端、電阻Rl的一端、電阻R3的一端連接；其餘引腳懸空；電容C18的另一端與電容C22的另一端連接並接地；晶振Xl外殼接地；電阻R28的另一端與VCC連接；電容C15的另一端接地；電容Cl的另一端與電阻R3的另一端連接並接地；電容Rl的另一端接ON檔電源C0N_IGN_IN ；電容C20和電容C21的一端均接VCC ;電容C20的另一端和電容C21的另一端均接地；四腳排針J2的I腳接VCC，2腳接地。
[0034]主節點CAN收發模塊6包括I個TJA1042T收發器，8個電阻，4個濾波電容，2個瞬態電壓抑制器，I個電感。
[0035]TJA1042T晶片U3的I腳接電阻R33的另一端；2腳接地；3腳與電容C14的一端連接並接VCC ；4腳接電阻R32的另一端；5腳接電阻R37的一端；6腳接電阻R35的一端和電感LI的I腳；7腳接電阻R29的一端和電感LI的2腳；電容C14的另一端接地；電阻R37的另一端與電容C17的一端、電阻R31的一端、電阻R34的一端連接；電容C17的另一端接地；電阻R31的另一端與電阻R29的另一端、電感LI的3腳、電容C16的一端、瞬態電壓抑制器TVS2的負極和整車CAN總線C0N_CANH連接；電阻R34的另一端與電阻R35的另一端、電感LI的4腳、電容C19的一端、瞬態電壓抑制器TVS3的負極和整車CAN總線C0N_CAHL連接；電容C16的另一端與電容C19的另一端、瞬態電壓抑制器TVS2的正極、瞬態電壓抑制器TVS3的正極連接並接地；電阻R30的另一端接VCC。
[0036]主節點串口通信模塊4包括7個電阻，2個濾波電容，3個三極體，I個穩壓二極體。
[0037]電容Cll與電阻R19連接並接地；電阻R17的另一端與R20的一端、三極體Ql的集電極、穩壓二極體Zl的負極、電容C12的一端和串口通信線C0N_SCI連接；電阻R20的另一端接V_BAT_D ;穩壓二極體Zl的正極和C12的另一端分別接地；三極體Ql的基集與三極體Q3的集電極、電阻R24的一端、電阻R21的一端連接；三極體Ql的發射極與三極體Q3的基集、電阻R26的一端連接；三極體Q3的發射極與電阻R24的另一端、R26的另一端連接並接地；R21的另一端與三極體Q2的集電極連接；三極體Q2的發射極與VCC連接；三極體Q2的基集與R25的另一端連接。
[0038]從節點電源模塊9以L5150BN為核心，將24V電源轉換為5V，提供給MCU穩定的5V電壓，其中還包括6個電阻，5個濾波電容，I個電解電容，I個二極體。
[0039]L5150BN晶片U2的I腳與電容Cl的一端、電解電容⑶I的正極、電阻Rl的一端、電阻R2的一端、電阻R3的一端、電阻R4的一端、電阻R5的一端連接；L5150BN晶片U2的2腳和4腳連接並接地；L5150BN晶片U2的3腳與電阻R6的一端、電容C2的一端連接並接VCC;電容Cl的另一端與電解電容⑶I的負極連接並接地；電阻Rl的另一端與電阻R2的另一端、電阻R3的另一端、電阻R4的另一端、電阻R5的另一端、二極體Dl的負極連接並接V_BAT_D ;二極體Dl的正極接蓄電池電源V_BAT ；電阻R6的另一端與電容C4的一端、電容C5的一端、電容C6的一端連接；電容C4的另一端與電容C5的另一端、電容C6的另一端連接並接地；電容C2的另一端接地。
[0040]從節點MCUl包括S9S08SG8主控晶片，2個濾波電容，I個電阻和I個4腳排針。
[0041]S9S08SG8晶片U3的I腳與電阻R32的一端、電容Cll的一端、四腳排針J4的4腳連接；2腳與四腳排針J4的3腳連接；3腳接5V電源VCC ；4腳接地；6腳與電阻Rl7的一端連接；8腳與電阻R29的一端連接；9腳與電阻R14的一端連接；10腳與電阻R27的一端、電容ClO的一端連接；11腳與電阻R12的一端連接；12腳與電阻R7的一端、電容C7的一端、電阻R8的一端連接；14腳與電阻R30的一端連接；15腳與電阻R26的一端、電容C9的一端連接；其餘引腳懸空；電阻R32的另一端接5V電源VCC ;電容Cll的另一端接地；四腳排針J4的I腳接5V電源VCC，四腳排針J4的2腳接地；電容C12的一端接5V電源VCC，電容Cl2的另一端接地。
[0042]從節點串口通信模塊3包括7個電阻，2個濾波電容，3個三極體，I個穩壓二級管。
[0043]電容C7與電阻R8連接並接地；電阻R7的另一端與R9的一端、三極體Ql的集電極、穩壓二極體Zl的負極、電容C12的一端和串口通信線C0N_SCI連接；電阻R9的另一端接V_BAT_D ;穩壓二極體Zl的正極和C8的另一端分別接地；三極體Ql的基集與三極體Q3的集電極、電阻Rll的一端、電阻RlO的一端連接；三極體Ql的發射極與三極體Q3的基集、電阻R13的一端連接；三極體Q3的發射極與電阻Rll的另一端、R13的另一端連接並接地；RlO的另一端與三極體Q2的集電極連接；三極體Q2的發射極與5V電源VCC連接；三極體Q2的基集與Rl2的另一端連接。
[0044]從節點按鍵模塊5包括2個按鍵，4個發光二極體，4個三極體，12個電阻，2個濾波電容。
[0045]電容C9的另一端接地；電阻R26的另一端與電阻R22的一端、按鍵SI的2腳、按鍵SI的2P腳連接；按鍵SI的O腳和OP腳接地；按鍵SI的I腳和IP腳懸空；電阻R22的另一端接5V電源VCC。電容ClO的另一端接地；電阻R27的另一端與電阻R23的一端、按鍵S2的2腳、按鍵SI的2P腳連接；按鍵S2的O腳和OP腳接地；按鍵S2的I腳和IP腳懸空；電阻R23的另一端接5V電源VCC。
[0046]電阻R14的另一端與三極體Q4的基集連接；三極體Q4的發射極接地；三極體Q4的集電極與發光二極體D3的負極連接；發光二極體D3的正極與電阻R15的一端連接；電阻R15的另一端與背光電源C0N_LED_P0W連接。電阻R17的另一端與三極體Q5的基集連接；三極體Q5的發射極接地；三極體Q5的集電極與發光二極體D2的負極連接；發光二極體D2的正極與電阻R16的一端連接；電阻R16的另一端與背光電源C0N_LED_P0W連接。電阻R29的另一端與三極體Q7的基集連接；三極體Q7的發射極接地；三極體Q7的集電極與發光二極體D4的負極連接；發光二極體D4的正極與電阻R18的一端連接；電阻R18的另一端與背光電源C0N_LED_P0W連接。電阻R30的另一端與三極體Q8的基集連接；三極體Q8的發射極接地；三極體Q8的集電極與發光二極體D5的負極連接；發光二極體D5的正極與電阻R19的一端連接；電阻R19的另一端與背光電源CON_LED_POW連接。
[0047]上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明技術方案進行的各種改進，或未經改進直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種用於重卡的智能開關，其特徵在於:所述的智能開關為兩個或兩個以上的從節點MCU(I)將按鍵信息通過從節點串口通信模塊(3)傳遞給主節點MCU(2)的主節點串口通信模塊(4);主節點MCU (2)再將處理後的按鍵信息通過CAN收發模塊(6)送入整車CAN網絡⑵。
2.根據權利要求1所述的一種用於重卡的智能開關，其特徵在於:所述的從節點MCU(I)的信號輸入端分別與按鍵模塊(5)連接。
3.根據權利要求1所述的一種用於重卡的智能開關，其特徵在於:所述的從節點MCU(I)、主節點MCU(2)、從節點串口通信模塊(3)、主節點串口通信模塊(4)分別通過串口通信線進行連接。
4.根據權利要求1所述的一種用於重卡的智能開關，其特徵在於:所述的智能開關設有主節點電源模塊(8)、從節點電源模塊(9)分別為主節點MCU(2)、從節點MCU(I)進行供電。
5.根據權利要求1所述的一種用於重卡的智能開關，其特徵在於:所述的主節點MCU (2)主控晶片的型號為S9S08DZ16CLC。
6.根據權利要求1所述的一種用於重卡的智能開關，其特徵在於:所述的從節點MCU(I)主控晶片的型號為S9S08SG8。
7.根據權利要求1所述的一種用於重卡的智能開關，其特徵在於:所述的智能開關為每個從節點MCU(I)分配不同的識別地址。
8.根據權利要求1所述的一種用於重卡的智能開關，其特徵在於:所述的智能開關系統可接30個開關從節點。
【文檔編號】G05B19/418GK104375472SQ201410173036
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2014年4月25日
【發明者】王東, 李偉, 薛燕芳, 向易華, 楊家亮 申請人:蕪湖佳景科技有限公司