[实用新型]基于模数转换器的开关量检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电平信号检测装置，尤其适合汽车ECU对输入开关量的检测使用。

背景技术

随着汽车技术的发展，传统的直接由开关连线到驱动终端的方式已逐渐被抛弃，越来越多车电系统的采用了总线集成控制技术，进而采用由ECU（电子控制单元）采集开关信号和驱动终端的方式，极大简化了电气连线。

在开关量检测电路产品设计中，通常把开关一端接地，12V（或24V）高电平接入ECU中的光耦电路，这种连接电路简单、稳定；但是如果12V开关高电平端误接入了24V电平，则会烧毁光耦,损坏ECU。据统计，80%的ECU输入端损坏都是由于外部接线错误而造成的，而这种损坏一般是不可修复的，只能更换整个ECU模块。

发明内容

本实用新型的目的是提供避免开关接线错误而损坏ECU，且在因接线错误造成系统异常时能准确判断出故障点的基于模数转换器的开关量检测装置以弥补现有技术之不足。

本实用新型为实现目的的技术方案是：基于模数转换器的开关量检测装置，其特征是：设置三个电阻串联在5V和地之间，外部信号线接入电阻一和电阻二之间，并经电阻二和电阻三分压后通过内部信号线输入模数转换器，由内部CPU读取该模数转换器的输出值。

优化的，外部信号线经电阻二和电阻三分压。

优化的，使用模数转换器采集外部信号经分压后的值。

本实用新型的有益效果在于：即使是外部接线错误时，输入电压过高，也能有效的保护ECU，使之不会损坏。同时，还能准确的判断出故障点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

实施例：

目前常用的汽车电气高电平有12V和24V两种，本实用新型取消了光耦设计，解决在接错电平的情况下保证不会损坏硬件电路。具体实施方法如下：

在ECU和外部电平之间接入本装置：

设计R1,R2,R3三个电阻，串联在5V和地之间，从R3和R2之间取得信号AD0通过内部信号线2接入A/D转换器1（即模数转换器），而外部信号通过外部信号线3输入R2和R1之间。电容C1消除出输入电压瞬间波动，C2则是对A/D转换器1的输入信号进行简单的滤波处理。

如图1所示，当外部高电平接入24V时，AD0=24V×(R3/(R1+R2))=24V×(180/(180+680))≈5.023V；当外部高电平接入12V时，AD0=12V×(R3/(R1+R2))=12V×(180/(180+680))≈2.511V；当外部输入接地时，AD0=0V；当外部断线时，AD0=5V×(R3/(R1+R2))=5V×(180/(180+180+680))≈0.865V。因此只需要选择一款输入范围为0～5V的A/D转换器1即可，A/D转换器1的精度也不需要太高，8位即可。

模数转换器1后部数字信号送入单片机进行处理。

利用ECU的MCU读取A/D值，如果读得的值为5V，显然外部接入了24V电平；如果读得的值为2.5V，则外部接入了12V电平；如果读得的值为0V，则外部接地；如果读得的值为0.8V，则外部断线。至于数据结果的反馈，则可以利用CAN总线数据包，将转换结果发送到诊断终端上。