一种汽车点火模拟电路的制作方法

1.本技术涉及车载电压控制技术领域，尤其涉及一种汽车点火模拟电路。


背景技术：

2.随着汽车行业的快速发展，中控车载娱乐系统也日趋复杂化和多元化。在很多娱乐功能在运行的过程中进行汽车点火瞬间(cranking)操作时，由于电压瞬间异常变化，而导致各种异常表现。测试人员需要根据实际情况进行模拟，并实现验证测试，模拟的方式要么是实车测试，要么是设备仪器模拟。面对多种复杂待测试情况而言，设备仪器模拟显然更加能够适应多种复杂状态的验证测试任务。
3.现有一些技术在产品唤醒测试时，需要通过处理器获取can总线数据进行处理，再传输点火信号，唤醒终端，导致处理器的开发占用较多资源。另外，在产品测试阶段，需要精确的汽车模拟器或者实车作为测试环境，唤醒功能测试项较多时，加上产品数量的增加，对点火触发次数要求增加，流程会更加复杂，使得唤醒测试缺乏高效性。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种汽车点火模拟电路，用于解决现有技术在汽车点火的唤醒测试过程中触发流程比较复杂，不仅占用较多资源，还无法适用于大量的唤醒测试需求，导致实际执行过程缺乏高效性的技术问题。
5.有鉴于此，本技术第一方面提供了一种汽车点火模拟电路，包括：红外触发电路、门逻辑电路和升压点火电路；
6.所述红外触发电路包括红外接收管、第三电阻和第四电阻，所述红外触发电路用于提供触发电平；
7.所述门逻辑电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第一与非门、第二与非门、第三与非门、第四与非门、第五与非门和第六与非门；
8.所述第一与非门的输入端分别与所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端、所述第一电容的第一端、所述第四与非门的输入端、所述第五与非门的输入端和输出端相连；
9.所述第二与非门的输入端分别与所述红外触发电路、所述第一与非门的输出端和所述第四与非门的输出端相连；
10.所述第三与非门的输入端分别与所述红外触发电路、所述第一与非门的输出端和所述第四与非门的输出端相连；
11.所述第四与非门的输入端分别与所述第二与非门的输出端和所述红外触发电路相连；
12.所述第五与非门的输入端分别与所述第三与非门的输出端和第六与非门的输出端连接；
13.所述第六与非门的输入端分别与所述红外触发电路、所述第四与非门的输出端和
所述第五与非门的输出端相连，且所述第六与非门的输出端与所述升压点火电路相连；
14.所述升压点火电路包括第五电阻、晶体三极管、电感、反向偏置二极管和第二电容，用于生成点火电压。
15.可选的，所述红外接收管的输入端分别与所述第三电阻的第一端和所述第四电阻的第一端相连；
16.所述第三电阻的第二端分别与所述第一电阻的第二端、供电电源和所述电感的第一端相连。
17.可选的，所述第二电阻的第二端、所述第四电阻的第二端及所述第一电容的第二端均接地。
18.可选的，还包括：反相器；
19.所述反相器的输入端与所述第六与非门的输出端相连，所述反相器的输出端与所述第五电阻的第一端相连。
20.可选的，所述第五电阻的第二端与所述晶体三极管的基极相连；
21.所述晶体三极管的集电极分别与所述电感的第二端和所述反向偏置二极管的输入端相连；
22.所述反向偏置二极管的输出端分别与电路电压输出端口和所述第二电容的第一端相连；
23.所述晶体三极管的发射极和所述第二电容的第二端均接地。
24.可选的，所述第一与非门、所述第二与非门、所述第三与非门、所述第四与非门、所述第五与非门和所述第六与非门均为相同结构的三路与非门。
25.从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：
26.本技术中，提供了一种汽车点火模拟电路，包括：红外触发电路包括红外接收管、第三电阻和第四电阻，红外触发电路用于提供触发电平；门逻辑电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第一与非门、第二与非门、第三与非门、第四与非门、第五与非门和第六与非门；第一与非门的输入端分别与第一电阻的第一端、第二电阻的第一端、第一电容的第一端、第四与非门的输入端、第五与非门的输入端和输出端相连；第二与非门的输入端分别与红外触发电路、第一与非门的输出端和第四与非门的输出端相连；第三与非门的输入端分别与红外触发电路、第一与非门的输出端和第四与非门的输出端相连；第四与非门的输入端分别与第二与非门的输出端和红外触发电路相连；第五与非门的输入端分别与第三与非门的输出端和第六与非门的输出端连接；第六与非门的输入端分别与红外触发电路、第四与非门的输出端和第五与非门的输出端相连，且第六与非门的输出端与升压点火电路相连；升压点火电路包括第五电阻、晶体三极管、电感、反向偏置二极管和第二电容，用于生成点火电压。
27.本技术提供的汽车点火模拟电路，电路架构简单，并未引入复杂的处理器，主要通过门逻辑电路的电平变化情况实现汽车点火任务，电路中均为成本低廉的元器件，不会带来成本压力；唤醒方式也是通过红外触发电路生成触发电平，最后由升压点火电路输出唤醒电压实现点火，电路结构简单易执行，元器件的触发速度快，效率高。因此，本技术能够解决现有技术在汽车点火的唤醒测试过程中触发流程比较复杂，不仅占用较多资源，还无法适用于大量的唤醒测试需求，导致实际执行过程缺乏高效性的技术问题。
附图说明
28.图1为本技术提供的一种汽车点火模拟电路的线路连接示意图；
29.图2为本技术提供的基于车载obd终端的汽车点火模拟电路的应用场景图；
30.附图标记：
31.红外触发电路1；门逻辑电路2；升压点火电路3；第一电阻r1；第二电阻r2；第三电阻r3；第四电阻r4；第五电阻r5；第一电容c1；第二电容c2；电感l1；反相器p1；第一与非门g1；第二与非门g2；第三与非门g3；第四与非门g4；第五与非门g5；第六与非门g6；红外接收管d1；反向偏置二极管d2；晶体三极管q1；
32.①
、obd电源线；
②
、移动电源；
③
、车载obd终端的pcba；
④
、车载obd终端；
⑤
、手机终端或红外遥控触发器。
具体实施方式
33.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
36.为了便于理解，请参阅图1，本技术提供的一种汽车点火模拟电路，包括：红外触发电路1、门逻辑电路2和升压点火电路3。
37.红外触发电路1包括红外接收管d1、第三电阻r3和第四电阻r4，红外触发电路1用于提供触发电平；红外触发电路1中的第三电阻r3和第四电阻r4主要用于分压，在汽车的obd终端处于休眠状态时，第三电阻r3和第四电阻r4可以分得合适的电压供给红外接收管d1，从而使得红外接收管d1的输出端输出高电平。
38.门逻辑电路2主要由第一与非门g1、第二与非门g2、第三与非门g3、第四与非门g4、第五与非门g5和第六与非门g6构成，除此之外还包括一些分压电阻，例如第一电阻r1和第二电阻r2。具体的，第一与非门g1的输入端分别与第一电阻r1的第一端、第二电阻r2的第一端、第一电容c1的第一端、第四与非门g4的输入端、第五与非门g5的输入端和输出端相连；而第二与非门g2的输入端分别与红外触发电路1、第一与非门g1的输出端和第四与非门g4的输出端相连；第三与非门g3的输入端分别与红外触发电路1、第一与非门g1的输出端和第四与非门g4的输出端相连；第四与非门g4的输入端分别与第二与非门g2的输出端和红外触
发电路1相连；第五与非门g5的输入端分别与第三与非门g3的输出端和第六与非门g6的输出端连接；第六与非门g6的输入端分别与红外触发电路1、第四与非门g4的输出端和第五与非门g5的输出端相连，且第六与非门g6的输出端与升压点火电路3相连。
39.请参阅图1，上述的六个与非门均包含4个连接脚，且构造相同，其中1脚、2脚和3脚均为与非门的输入端，4脚为与非门的输出端。为了便于理解和描述，将上述各与非门的连接脚标记为gn_m，其中n为与非门序号，m为连接脚序号，例如第一与非门的1脚为g1_1，2脚为g1_2。
40.可以理解的是，本实施例中门逻辑电路的输出端为第六与非门g6输出端4脚g6_4。因此，与非门电路的整体动作的分析判断依据是g6_4处的电压输出状态，车载obd终端上电状态不同、红外接收管d1的触发电平的变化都能够影响g6_4处的电平情况。然后根据g6_4处的电压状态影响升压点火电路3。
41.可以根据不同的上电状态对与非门组的输出电平进行判断分析：
42.1)在车载obd终端在上电瞬间，由于第一电容c1的不可突变性，输入到第一与非门g1的2脚g1_2、第四与非门g4的1脚g4_1、第五与非门g5的1脚g5_1均为低电平，那么第四与非门g4的4脚g4_4和第六与非门g6的2脚g6_2均为高电平；由于第四电阻r4分得电压，第六与非门g6的3脚g6_3为高电平，且第五与非门g5的1脚g5_1为低电平，则第五与非门g5的4脚g5_4和第六与非门g6的1脚g6_1均为高电平，则第六与非门g6的4脚g6_4为低电平。
43.2)在车载obd终端上电后，第一电容c1通过第一电阻r1进行充电，此时，第一与非门g1的2脚g1_2、第四与非门g4的1脚g4_1和第五与非门g5的1脚g5_1均为高电平，由上述分析可知，第一与非门g1的4脚g1_4和第四与非门g4的4脚g4_4均为高电平，则第二与非门g2的1脚g2_1和第二与非门g2的3脚g2_3均为高电平，第二与非门g2的4脚g2_4为低电平，则第三与非门g3的3脚g3_3和第六与非门g6的2脚g6_2均为高电平，由于第二与非门g2的1脚g2_1为高电平，则第三与非门g3的4脚g3_4为低电平，第五与非门g5的4脚g5_4和第六与非门g6的1脚g6_1为高电平，由于第六与非门g6的3脚g6_3为高电平，第六与非门g6的4脚g6_4依然输出低电平，说明当车载obd终端上电瞬间开始，直到休眠后，第六与非门g6的4脚g6_4一直保持输出低电平。
44.3)当通过用手机或红外触发器发射信号时，红外接收管d1出现下降沿与上升沿信号波形。也就是红外接收管d1输出端out先输出低电平(下降沿)，则第三与非门g3的4脚g3_4和第五与非门g5的2脚g5_2为高电平，而第四与非门g4的4脚g4_4和第六与非门g6的2脚g6_2为高电平，因第六与非门g6的4脚g6_4为低电平，第五与非门g5的4脚g5_4和第六与非门g6的1脚g6_1为高电平，第六与非门g6的4脚g6_4依然保持低电平不变。
45.4)当红外接收管d1输出out输出高电平(上升沿)，则第四与非门g4的1脚g4_1和第四与非门g4的3脚g4_3为高电平，由上述1)2)3)的分析可知，第一与非门g1的1脚g1_1、第一与非门g1的2脚g1_2和第一与非门g1的3脚g1_3为高电平，则第一与非门g1的4脚g1_4、第二与非门g2的1脚g2_1为低电平，则第二与非门g2的4脚g2_4为高电平，同理，第四与非门g4的4脚g4_4为低电平，则第六与非门g6的4脚g6_4为高电平。
46.升压点火电路3包括第五电阻r5、晶体三极管q1、电感l1、反向偏置二极管d2和第二电容c2，用于生成点火电压，执行车载终端唤醒任务。
47.综合以上分析可以发现，不同的上电或者触发机制可以使得不同的与非门各引脚
的电平各不相同，从而，通过与非门组的电平高低的变换实现升压点火电路的电平控制，进而实现车载终端唤醒操作。
48.本技术实施例提供的汽车点火模拟电路，电路架构简单，并未引入复杂的处理器，主要通过门逻辑电路的电平变化情况实现汽车点火任务，电路中均为成本低廉的元器件，不会带来成本压力；唤醒方式也是通过红外触发电路生成触发电平，最后由升压点火电路输出唤醒电压实现点火，电路结构简单易执行，元器件的触发速度快，效率高。因此，本技术实施例能够解决现有技术在汽车点火的唤醒测试过程中触发流程比较复杂，不仅占用较多资源，还无法适用于大量的唤醒测试需求，导致实际执行过程缺乏高效性的技术问题。
49.作为上一个实施例的改进，进一步地，红外接收管d1的输入端分别与第三电阻r3的第一端和第四电阻r4的第一端相连；第三电阻r3的第二端分别与第一电阻r1的第二端、供电电源和电感l1的第一端相连。
50.可以理解的是，此部分描述为红外触发电路1的元器件具体连接方式，如图1中，供电电源采用的是12v电源，车载obd终端在进入休眠前后，都保持12v供电，由第三电阻r3、第四电阻r4分得合适的电压后供给红外接收管d1，而此时红外接收管d1输出out为高电平。
51.作为上一个实施例的改进，进一步地，第二电阻r2的第二端、第四电阻r4的第二端及第一电容c1的第二端均接地。
52.作为上一个实施例的改进，进一步地，还包括：反相器p1；反相器p1的输入端与第六与非门g6的输出端相连，反相器p1的输出端与第五电阻r5的第一端相连。
53.需要说明的是，门逻辑电路2的输出端即为g6_4，当g6_4为高电平时，反相器p1输出则为低电平，反之，则反相器p1输出为高电平。
54.作为上一个实施例的改进，进一步地，本技术实施例中的升压点火电路3中各器件的具体连接关系为：第五电阻r5的第二端与晶体三极管q1的基极相连；晶体三极管q1的集电极分别与电感l1的第二端和反向偏置二极管d2的输入端相连；反向偏置二极管d2的输出端分别与电路电压输出端口vcc_out和第二电容c2的第一端相连；晶体三极管q1的发射极和第二电容c2的第二端均接地。
55.升压点火电路3的具体触发机制可以分为两种：
56.1)在车载obd终端上电瞬间，晶体三极管q1的基极为高电平，晶体三极管q1导通，电源对电感l1进行充电，充电状态一直持续到触发信号发生上升沿才结束，也就是当第六与非门g6的4脚g6_4输出高电平，反相器p1输出低电平时晶体三极管q1断开时。
57.2)车载obd终端上电后就对电感l1和第二电容c2进行充电，而第二电容c2两端电压值已达12v，当红外触发信号使得晶体三极管q1断开时，电感l1会通过反向偏置二极管d2给第二电容c2充电，也就是第二电容c2两端电压会增大，如超过设定的点火电压阈值，则会唤醒车载obd终端。
58.综合上述分析，当车载obd终端上电后，通过门逻辑电路2，晶体三极管q1导通，电感l1充电，当红外接收管d1接收到触发信号(上升沿有效)时，晶体三极管q1不导通，电感l1对第二电容c2进行充电，使第二电容c2两端电压升高并超过点火电压阈值，完成点火。因此，本技术实施例中的基于车载obd终端模拟的汽车点火红外触发电路能够对大量车载obd产品进行模拟点火，从而为车载obd产品的唤醒测试流程提供更便利的条件，例如唤醒时终端的定位能力、数据传输稳定性等测试项目。
59.作为上一个实施例的改进，进一步地，第一与非门、第二与非门、第三与非门、第四与非门、第五与非门和第六与非门均为相同结构的三路与非门。
60.将上述电路应用于实际场景中，请参阅图2，整个系统主要包括移动电源、obd电源线、车载obd终端、红外接收管和红外发射器(手机或者红外遥控器)。其中，
①
obd电源线用于连接移动电源的车载obd终端；
②
移动电源用于给车载obd终端供电；
③
是车载obd终端的pcba，其中包含外露的红外接收管；
④
是车载obd终端；
⑤
是手机终端或红外遥控触发器。
61.唤醒流程为：
62.1)车载obd终端进入休眠模式后，此时移动电源维持12v供电；
63.2)用手机或红外遥控触发器发射信号至车载obd终端；
64.3)车载obd终端中的红外接收管接收到红外触发信号后，将通过本技术的汽车点火模拟电路触发车载obd终端点火，从而唤醒终端。
65.以上所述，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。