一种车载按键状态检测系统的制作方法

1.本实用新型属于车联网技术领域，具体涉及一种车载按键状态检测系统。


背景技术：

2.目前，许多主流的汽车上都使用按键来触发某项功能，例如一键呼叫，按键按下时可自动拨打指定电话。通常的实体按键有按下和未按下两种状态，但是，当车载按键出现脱落或短路时，主控芯片无法判断按键属于脱落还是未按下，可能会出现无法呼叫或者异常呼叫的故障，给车主带来较大的不便。若增加多组按键电路，就需要增加主控芯片的更多io控制资源来检测及实现，大大增加了电路的复杂性和成本。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的，在于提供一种车载按键状态检测系统，使用一个检测端子即可检测按键的多种状态，方便及时发现按键故障并进行处理，操作简单，成本低，判断速度快。
4.为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：
5.一种车载按键状态检测系统，用于对车载按键的工作状态进行判断；包括mcu模块、电压检测模块、故障检测模块和远程通信模块，其中，故障检测模块的两个端子连接车载按键的两端，故障检测模块具有两个使能端，分别与mcu模块连接，由mcu模块控制提供高电平或低电平；电压检测模块与故障检测模块连接，用于在mcu模块使能不同电平时测量故障检测模块的电压值并送入mcu模块，mcu模块根据电压值判断按键状态，并在按键出现脱落或短路时，控制远程通信模块向车联网平台服务器发送信息。
6.上述故障检测模块包括mos管、二极管和第一-第六电阻，mos管的源极连接电源，mos管的栅极作为故障检测模块的一个使能端；mos管的漏极还连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端分别连接二极管的阴极、第二电阻的一端、第四电阻的一端，第一电阻的该另一端还作为故障检测模块的一个端子；二极管的阳极连接第六电阻的一端，第六电阻的另一端作为故障检测模块的另一个使能端；第二电阻的另一端经由第三电阻接地，且第二电阻的该另一端还连接电压检测模块；第四电阻的另一端与第五电阻的一端连接并接地，第五电阻的另一端则作为故障检测模块的另一个端子。
7.上述远程通信模块通过移动通讯网络与车联网平台服务器建立通信。
8.采用上述方案后，本实用新型用一个adc口就能实时检测车载按键的5种状态：按键按下、未按下、脱落、短电源或短地。当按键出现故障时，能够及时发现并进行处理，避免由于按键故障而带来不便，具有操作简单，成本低，快速判断按键状态等优点。
附图说明
9.图1是本实用新型的检测电路原理图；
10.图2是本实用新型的检测流程图；
11.图3是本实用新型的系统整体架构图。
具体实施方式
12.以下将结合附图，对本实用新型的技术方案及有益效果进行详细说明。
13.如图3所示，本实用新型提供一种车载按键状态检测系统，用于对车载按键的工作状态进行判断，所述检测系统包括mcu模块、电压检测模块、故障检测模块和远程通信模块，其中，故障检测模块用于连接车载按键电路，该故障检测模块具有两个使能端，分别与mcu模块连接，由mcu模块控制提供高电平或低电平；电压检测模块与故障检测模块连接，用于在mcu模块使能不同电平时测量故障检测模块特定位置的电压，并将电压值送入mcu模块，mcu模块根据电压值判断按键状态，并在按键出现脱落或短路时，控制远程通信模块向车联网平台服务器发送信息。
14.如图1所示，是本实用新型中故障检测模块与车载按键连接的电路图，其中，故障检测模块包括1个mos管q1、1个二极管d1和6个电阻r1-r6，q1的源极连接电源vdd，q1的漏极与源极之间正向连接有二极管，q1的栅极作为故障检测模块的一个使能端keydet_en1；q1的漏极还连接r1的一端，r1的另一端分别连接d1的阴极、r2的一端、r4的一端，r1的该另一端还作为故障检测模块的一个端子，连接车载按键sw1的一端；d1的阳极连接r6的一端，r6的另一端作为故障检测模块的另一个使能端keydet_en2；r2的另一端经由r3接地，且r2的该另一端还作为故障检测模块的电压测量端key_adc，连接电压检测模块；r4的另一端接地，r5的一端与r4的该另一端连接并接地，r5的另一端则作为故障检测模块的另一个端子，连接车载按键sw1的另一端。
15.配合图2所示，本实用新型在应用时，mcu模块通过检测key_adc的不同电压值来判断按键的不同状态。假设vdd＝3.3v，mcu模块的io电压范围为0～3.3v，且
16.电阻阻值满足关系为：r1＝r5＜＜r2＝r3＜r4＝r6≈2
×
r2
17.(例如r1＝r5＝1k，r2＝r3＝499k，r4＝r6＝1m)
18.首先mcu模块控制两个使能端为keydet_en1＝0，keydet_en2＝0(q1导通，d1截止)；
19.1)当按键接口短路到电源12v(vdd《12v)时，读取key_adc电压值为：
[0020][0021]
在此说明的是，由于处理器mcu供电是3.3v，因此模数转换器adc能够检测到的最大电压也是3.3v，那么，当计算得到的key_adc电压值等于6v时，ad信号的实际电压值key_adc等于3.3v。
[0022]
2)当按键接口短路到gnd时，读取key_adc电压值为0；
[0023]
3)当按键正常连接并按下按键时，读取key_adc电压值为：
[0024][0025]
4)当按键正常连接未按下或脱落时，读取key_adc电压值为：
[0026]
[0027]
此时做进一步判断，mcu控制keydet_en1＝1，keydet_en2＝1(q1截止，d1导通)，
[0028]
若按键正常连接但未按下，则
[0029][0030]vio
为mcu的控制io电平，即keydet_en2高电平时的电压值为v
io
＝3.3v若按键脱落，则
[0031][0032]
当mcu检测到外部按键出现脱落或短路时，远程通信模块通过移动通讯网络把信息发给车联网平台服务器，再通过智能终端app通知到车主，车主就能对故障进行及时处理。
[0033]
需要说明的是，本实用新型中mcu模块根据测得的电压值进行判断，并输出相应的控制指令，此为常规技术，本案的改进点在于利用mos管的特性，并结合二极管、电阻等电子元器件构成故障检测模块，通过检测电压值的变化来快速判断车载按键的状态，操作简单，成本低廉。
[0034]
以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。


技术特征：
1.一种车载按键状态检测系统，用于对车载按键的工作状态进行判断；其特征在于：包括mcu模块、电压检测模块、故障检测模块和远程通信模块，其中，故障检测模块的两个端子连接车载按键的两端，故障检测模块具有两个使能端，分别与mcu模块连接，由mcu模块控制提供高电平或低电平；电压检测模块与故障检测模块连接，用于在mcu模块使能不同电平时测量故障检测模块的电压值并送入mcu模块，mcu模块根据电压值判断按键状态，并在按键出现脱落或短路时，控制远程通信模块向车联网平台服务器发送信息。2.如权利要求1所述的车载按键状态检测系统，其特征在于：所述故障检测模块包括mos管、二极管和第一-第六电阻，mos管的源极连接电源，mos管的栅极作为故障检测模块的一个使能端；mos管的漏极还连接第一电阻的一端，第一电阻的另一端分别连接二极管的阴极、第二电阻的一端、第四电阻的一端，第一电阻的该另一端还作为故障检测模块的一个端子；二极管的阳极连接第六电阻的一端，第六电阻的另一端作为故障检测模块的另一个使能端；第二电阻的另一端经由第三电阻接地，且第二电阻的该另一端还连接电压检测模块；第四电阻的另一端与第五电阻的一端连接并接地，第五电阻的另一端则作为故障检测模块的另一个端子。3.如权利要求1所述的车载按键状态检测系统，其特征在于：所述远程通信模块通过移动通讯网络与车联网平台服务器建立通信。

技术总结
本实用新型公开一种车载按键状态检测系统，包括MCU模块、电压检测模块、故障检测模块和远程通信模块，其中，故障检测模块的两个端子连接车载按键的两端，故障检测模块具有两个使能端，分别与MCU模块连接，由MCU模块控制提供高电平或低电平；电压检测模块与故障检测模块连接，用于在MCU模块使能不同电平时测量故障检测模块的电压值并送入MCU模块，MCU模块根据电压值判断按键状态，并在按键出现脱落或短路时，控制远程通信模块向车联网平台服务器发送信息。此种检测系统使用一个ADC口即可检测按键的多种状态，方便及时发现按键故障并进行处理，操作简单，成本低，判断速度快。判断速度快。判断速度快。


技术研发人员：隋榕华 林伟 黄盖 黄小强
受保护的技术使用者：慧翰微电子股份有限公司
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2022/7/22