[发明专利]一种车辆高低电平有效开关闭合和悬空状态的检测电路

说明书

本发明公开了一种车辆高低电平有效开关闭合和悬空状态的检测电路，其包括光耦电路模块、低电平有效通路模块、高电平有效通路模块、滤波消抖模块、瞬态抑制模块和接线端子；光耦电路模块连接至低电平有效通路模块、高电平有效通路模块与低电平有效通路模块并联后共同连接至滤波消抖模块、滤波消抖模块连接至瞬态抑制模块、然后通过接线端子连接至外部高电平有效开关或者低电平有效开关。不论针对的是高电平有效开关还是低电平有效开关，本检测电路都可辨别开关处于闭合还是悬空状态，并且强弱电压隔离，满足车辆通用化和模块化设计需求。

技术领域

本发明涉及模拟电路技术及电平信号检测技术领域，特别涉及一种车辆高低电平有效开关闭合和悬空状态的检测电路。

背景技术

重型车辆具有定制化、产量少和改型快的特点，各零部件厂商间并无统一标准，导致开关量信号有些为高电平有效，有些为低电平有效。其次，整车厂在安装按钮或外部开关时，有些接入电源，有些搭铁接入公共地，同样致使开关信号有些为高电平有效，有些为低电平有效。这些开关量电平的不同给硬件电路设计和程序编写带来困难，所以，需要一种可以区分高或低电平有效开关闭合和悬空状态的通用检测电路以满足当前通用车辆控制器对开关量状态检测的要求。

目前，为了解决同一电路不能兼容检测外部开关的高有效电平、低有效电平和悬空状态的问题，已有相关专利提出了解决方案，例如：

1、申请号为2012103387591，名称为“一种开关状态检测电路”的专利中，为了区分高低电平和悬空状态，增加一路高低电平周期性翻转电路，从而在开关状态检测的单片机I/O口输入端分别呈现电源电压、电源地和高低电平翻转信号的三种信号。但高低电平周期性翻转电路需要通过电阻连接至每个开关状态检测的单片机I/O口，不仅增加了布线难度，还占用了一个单片机I/O口资源；开关状态检测的单片机I/O口的扫描周期需要比高低电平周期性翻转电路的翻转周期快，才能区分输入端信号是高低翻转电平、高电平还是低电平，导致程序编写复杂。

2、申请号为2018105454615，名称为“一种可检测输入端口悬空和高低电平的电路”的中国专利中，将开关悬空状态上拉到介于电源电压和电源地之间的模拟电压值，利用单片机ADC口周期采样端口电压，从而区分开关接电源、开关接地和开关悬空三种状态。但该方法占用了单片机非常重要的ADC资源，且不能应用到无ADC的单片机上，同时增加了编程难度。

3、申请号为2012104409297，名称为“一种3状态控制信号输入IO电路”的中国专利中，在将开关悬空状态上拉到介于电源电压和电源地之间的模拟电压值的基础上，利用两个比较器将模拟量转换成数字IO电平信号。高电平输入对应两个比较器的输出为11，低电平输入对应两个比较器的输出为00，悬空输入对应两个比较器的输出为01，从而需要两个单片机IO口才能区分三种开关输入状态。因此，该方法不适用于开关量输入较多的场合，且比较器一般比较大，增大PCB面积。

综上，目前已有的方法仍存在电路复杂、耗费单片机资源和外部输入未隔离的不足，所以，亟需一个带隔离的IO口就能区分高有效开关或低有效开关闭合状态和悬空状态的通用电路。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术中检测开关悬空状态电路过于复杂和无高或低电平有效开关均适用的闭合和悬空状态检测电路的问题，提供一种车辆高低电平有效开关闭合和悬空状态的检测电路，进而解决重型车辆行业通用控制器设计中不同电平开关的状态检测难题。

本发明一种车辆高低电平有效开关闭合和悬空状态的检测电路，包括光耦电路模块、低电平有效通路模块、高电平有效通路模块、滤波消抖模块、瞬态抑制模块和接线端子；