一种车载系统低功耗电路的制作方法

1.本实用新型涉及电气控制领域，具体而言，涉及一种车载系统低功耗电路。


背景技术：

2.汽车包括多个需要控制的车载电子设备，如动力域控制：包括发动机控制、变速箱控制、防抱死系统控制、主动悬架控制等等；又如车身域控制：包括车门控制、电源锁、空调、灯光控制、气囊等等。为了实现对一辆汽车中多个不同车载电子设备的良好控制，需要一套统一的通信协议。
3.can(controller area network，控制器局域网络)通讯因为具有实时性强、传输距离远、成本低等优点，经常被用于现有的车载系统控制中。但是can通讯也存在不足：当用户因为暂时离开车辆等情况不需要对车载电子设备进行控制时，即车载系统处于待机状态时，使用can通讯很难做到关断车载电子设备的微处理器供电和控制电源管理模块处于不使能状态，从而无法实现待机状态的低功耗，不满足汽车的节能需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种车载系统低功耗电路，能够在接收到用户发送的休眠指令时，依据lin通讯芯片控制电源管理模块处于不使能状态，从而实现降低功耗的目标。
5.本实用新型提供一种技术方案：
6.本实用新型提供了一种车载系统低功耗电路，所述车载系统低功耗电路包括通讯模块、微处理器和电源管理模块；
7.所述通讯模块分别与所述微处理器、所述电源管理模块电连接；
8.所述微处理器与所述电源管理模块电连接；
9.所述通讯模块，用于当接收到用户发送的休眠指令时，向所述微处理器发送休眠信号；所述微处理器用于当接收到所述休眠信号时，控制所述电源管理模块处于不使能状态。
10.在一实施方式中，所述通讯模块包括lin通讯芯片；
11.所述lin通讯芯片包括lin管脚和inh管脚；
12.所述inh管脚与所述电源管理模块电连接；
13.所述lin管脚用于接收所述用户发送的休眠指令并控制所述lin通讯芯片进入休眠模式。
14.在一实施方式中，所述电源管理模块包括电源输入端、保护单元、防反接单元、滤波单元、ldo芯片、供电单元；
15.所述电源输入端与所述保护单元电连接；
16.所述保护单元与所述防反接单元电连接；
17.所述防反接单元与所述滤波单元电连接；
18.所述滤波单元与所述ldo芯片电连接；
19.所述ldo芯片与所述供电单元电连接；
20.所述ldo芯片用于控制所述供电单元的通断。
21.在一实施方式中，所述电源输入端与12v电源电连接。
22.在一实施方式中，所述电源输入端还经由静电防护单元接地。
23.在一实施方式中，所述静电防护单元包括双向二极管，所述双向二极管接地。
24.在一实施方式中，所述保护单元包括保险丝，所述保险丝与所述防反接单元电连接。
25.在一实施方式中，所述防反接单元包括第一二极管、第二二极管和第三二极管；
26.所述第一二极管和第二二极管并联连接；所述第一二极管的正极和所述第二二极管的正极分别与所述保护单元电连接；
27.所述第三二极管的正极与所述滤波单元电连接，所述第三二极管的负极分别与所述第一二极管的负极、所述第二二极管的负极电连接。
28.在一实施方式中，所述滤波单元包括多个电容与一个电感；多个所述电容与一个所述电感并联连接。
29.在一实施方式中，所述ldo芯片包括en管脚；所述en管脚与所述通讯模块电连接。
30.本实用新型提供的一种车载系统低功耗电路的有益效果如下：
31.本实用新型提供了一种车载系统低功耗电路，所述车载系统低功耗电路包括通讯模块、微处理器和电源管理模块；所述通讯模块分别与所述微处理器、所述电源管理模块电连接；所述微处理器与所述电源管理模块电连接；所述通讯模块，用于当接收到用户发送的休眠指令时，向所述微处理器发送休眠信号；所述微处理器用于当接收到所述休眠信号时，控制所述电源管理模块处于不使能状态。本实用新型提供的一种车载系统低功耗电路能够在接收到用户发送的休眠指令时，依据lin通讯芯片控制电源管理模块处于不使能状态，从而实现降低功耗的目标。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
33.图1为本实用新型实施例提供的车载系统低功耗电路的一结构示意图。
34.图2为本实用新型实施例提供的电源管理模块的一电路示意图。
35.图3为本实用新型实施例提供的电源端子的一接线示意图。
36.图4为本实用新型实施例提供的电源管理模块的另一电路示意图。
37.图5为本实用新型实施例提供的通讯模块的另一电路示意图。
38.图6为本实用新型实施例提供的车载系统低功耗电路的另一电路示意图。
39.图标：通讯模块110，微处理器120，电源管理模块130，运放元件140，霍尔元件150。
具体实施方式
40.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
41.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
42.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
43.在本实用新型的描述中，需要理解的是，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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。
44.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
45.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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实用新型中的具体含义。
46.实施例
47.请参阅图1，本实施例提供了一种车载系统低功耗电路，图1为本实施例提供的车载系统低功耗电路的一结构示意图。
48.所述车载系统低功耗电路包括通讯模块110、微处理器120和电源管理模块130；所述通讯模块110分别与所述微处理器120、所述电源管理模块130电连接；所述微处理器120与所述电源管理模块130电连接；
49.此外，电源管理模块130还可以与运放元件140、霍尔元件150电连接。图1中仅示出了两种连接方式用于举例说明。在实际应用中，可以根据具体应用的车载系统来连接其他元件，在此不做限制。
50.所述通讯模块110，用于当接收到用户发送的休眠指令时，向所述微处理器120发送休眠信号；所述微处理器120用于当接收到所述休眠信号时，控制所述电源管理模块130处于不使能状态。
51.车载系统主要根据用户远程操控或用户与系统的各种交互动作，如触碰各种按键来操控，在本技术实施例中，统一描述为用户发送的指令。为了实现车载系统的低能耗，本技术实施例从降低车载系统休眠模式的能耗入手，即接收到用户发送的休眠指令时，控制
电源管理模块处于不使能状态，较大降低了休眠模式的能耗。
52.用户也可以将车载系统从休眠模式中唤醒，在一实施方式中，当通讯模块接收到用户发送的唤醒指令时，向所述微处理器发送唤醒信号；当所述微处理器接收到唤醒信号时，再控制所述电源管理模块重新进入使能状态。
53.在一实施方式中，所述电源管理模块130包括电源输入端、保护单元、防反接单元、滤波单元、ldo芯片、供电单元；所述电源输入端与所述保护单元电连接；所述保护单元与所述防反接单元电连接；所述防反接单元与所述滤波单元电连接；所述滤波单元与所述ldo芯片电连接；所述ldo芯片与所述供电单元电连接；所述ldo芯片用于控制所述供电单元的通断。
54.请参见图2，图2示出了本实用新型实施例提供的电源管理模块的一电路示意图。下文所述的电路可以设置在pcb板上。图2所示的电路包括电源输入端、保护单元、防反接单元、滤波单元；这部分电路的主要作用是电磁兼容，防止对外界造成电磁干扰的同时，也有效减少了外界对自身的电磁干扰。
55.在一实施方式中，所述电源输入端经由图3所示的电源端子p1与12v电源电连接。12v电源可以为12v蓄电池。此外，在一实施方式中，静电防护单元还与电源端子p1的引脚3相连。电源端子p1的其他引脚与公共接地端gnd电连接，或与其他公共端gnd1电连接，或空置。此外，滤波单元经由电源端子p1与lin芯片电连接；lin芯片与ldo芯片电连接，滤波单元可以起到对lin芯片和ldo芯片的保护作用。
56.在一实施方式中，所述保护单元包括保险丝f1，所述保险丝与所述防反接单元电连接。在一实施方式中，可以选用型号为bll17006a00的自修复保险丝，参数为24v/7a。当所述保险丝检测到预设时间内，输入电压过压或回路中的电流过流，则会自动断开，对整体电路起到了保护作用。
57.在一实施方式中，所述防反接单元包括第一二极管d1、第二二极管d2和第三二极管d3；所述第一二极管和第二二极管并联连接；所述第一二极管的正极和所述第二二极管的正极分别与所述保护单元电连接；所述第三二极管的正极与所述滤波单元电连接，所述第三二极管的负极分别与所述第一二极管的负极、所述第二二极管的负极电连接。
58.具体的，在一实施方式中，第一二极管d1、第二二极管d2采用的是型号为ss56q的肖特基二极管，肖特基二极管的压降要比普通的二极管低很多，自身功耗小，效率很高，反向恢复时间极短。而第三二极管d3采用的是型号为pka26a的浪涌抑制器，当回路中产生尖峰电流或电压时，可以在极短时间内导通分流，避免了浪涌对其他元件的危害。
59.若电路的输入输出反接，可能会造成击穿元件、短路等问题，存在安全隐患，同时也会损坏电路造成经济损失。防反接单元利用了二极管正向导通、反向截止的特性，当电路输入输出反接时，电路处于断路状态，避免了安全隐患。
60.在一实施方式中，所述滤波单元包括多个电容与一个电感；多个所述电容与一个所述电感并联连接。在本实施方式中，由三个电容c2、c3、c4依次并联后接地，具体的，电容c2、c3、c4的型号均为aec-q200，电容c2、c3的参数为100nf/50v,c4的参数为1uf/100v，电容c2、c3、c4并联后还与8a的共模电感lf1并联。共模电感lf1再与c5、c6、c7、c11并联。具体的，电容c5、c6、c7的型号均为aec-q200，电容c5、c6的参数为100nf/50v,c7的参数为1uf/100v，c11的参数为47uf/50v。c2、c3、c4、c5、c6、c7、c11、lf1构成π型滤波。其中，电阻r1、r2、r6的
作用为母线电压采样，电容c14的作用为欠压或过压保护。ts1代表信号接口；adc0、adc0_1代表与外接的模数转化器相连。
61.在一实施方式中，所述ldo芯片包括en管脚；所述en管脚与所述通讯模块电连接。所述通讯模块包括lin通讯芯片；所述lin通讯芯片包括lin管脚和inh管脚；所述inh管脚与所述电源管理模块电连接；所述lin管脚用于接收所述用户发送的休眠指令并控制所述lin通讯芯片进入休眠模式。
62.在一实施方式中，如图4所示，所述ldo芯片u1的1引脚vsp与信号输入端vin电连接；2引脚g接地，3引脚en与通讯模块电连接，4引脚nc空置，5引脚经由电容c9、c10接地。电阻r3设置在3引脚en和地之间，用于采样所在支路的电压；电容c8设置在信号输入端vin和地之间用于欠压或过压保护；电容c10设置在3.3v电源输入端与地之间用于欠压或过压保护。ts5、ts6、ts7表示信号接口。
63.在一实施方式中，ldo芯片u1采用的型号为mcp4207l33，lin芯片采用的型号为sit1021t。sit1021通过txd引脚控制lin总线的状态，可将协议控制器的发送数据流转换为具有最佳压摆率和波形整形的总线信号，以最大程度地减少电磁辐射。
64.其中，引脚1，即rxd为接收器数据输出(开漏)端口；发生唤醒事件后置为低电平。引脚2，即slp_n为使能输入端口，高电平使能器件进入正常模式，低电平使能器件进入休眠模式；复位txd上的唤醒源标志和rxd上的唤醒请求。引脚3，即wake_n为本地唤醒输入端口(低电平有效)，下降沿触发。引脚4，即txd发送器数据输入端口；发生本地唤醒事件后输出低电平。引脚5，即gnd地。引脚6，即lin为lin总线输入/输出端口。引脚7，即vbat为电池电源电压。引脚8，即inh用于控制外部稳压器的工作状态，发生唤醒事件后置为高电平。
65.如图5所示，当sit1021t的lin管脚接受休眠指令时，sit1021t芯片进入休眠模式，同时inh管脚悬空，ldo芯片的en管脚被r3电阻下拉，形成低电平，ldo芯片不使能；当sit1021t的lin管脚接受唤醒模式时，inh管脚输出高电平，ldo芯片的en管脚形成高电平，ldo芯片使能。其中，d17与r103协同作用，将lin引脚上拉至vbat，sit1021通过lin引脚接收总线上的数据流，并由接收器的输出引脚rxd将数据传送到外部的微处理器120。lin芯片的1引脚经由电阻r101与3.3v电源输入端电连接，2引脚经由电容c107接地，3引脚经由电阻r100与信号输入端电连接，5引脚接地，7引脚经由电容c108、c109接地。其中，电容c107、c108、c109、c112用于过压或欠压保护；电阻r100、r101、r102起到的作用是母线采样。
66.如图6所示，图6为本实用新型实施例提供的车载系统低功耗电路提供的另一结构示意图，图6中lin通讯芯片的lin引脚接受休眠信息，通过rxd(接收数据)、txd(发送数据)与mcu通讯，mcu通过lin通讯芯片的slp_n管脚发出休眠信号，此时图3所示的lin通讯芯片的inh脚此时悬空，ldo芯片被r3电阻下拉，ldo芯片进入不使能转态，关闭3.3v电源输出；当lin通讯芯片的lin管脚接受到唤醒信息，inh脚高电平，ldo使能，3.3v电源可以为运放元件、霍尔元件或其他元件供电。
67.本实用新型提供了一种车载系统低功耗电路，所述车载系统低功耗电路包括通讯模块、微处理器和电源管理模块；所述通讯模块分别与所述微处理器、所述电源管理模块电连接；所述微处理器与所述电源管理模块电连接；所述通讯模块，用于当接收到用户发送的休眠指令时，向所述微处理器发送休眠信号；所述微处理器用于当接收到所述休眠信号时，控制所述电源管理模块处于不使能状态。本实用新型提供的一种车载系统低功耗电路能够
在接收到用户发送的休眠指令时，依据lin通讯芯片控制电源管理模块处于不使能状态，从而实现降低功耗的目标。
68.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。