一种SPI通信非接触式角度传感电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种SPI通信非接触式角度传感电路，所述主霍尔电源滤波模块的输入端用于连接电源，所述主霍尔电源滤波模块的输出端经主霍尔输入端的ESD防护模块后与双路霍尔式角度传感模块连接，所述双路霍尔式角度传感模块经主霍尔输出端的ESD防护模块后与主霍尔SPI信号滤波模块连接；所述副霍尔电源滤波模块的输入端用于连接电源，所述副霍尔电源滤波模块的输出端经副霍尔输入端的ESD防护模块后与双路霍尔式角度传感模块连接，所述双路霍尔式角度传感模块经副霍尔输出端的ESD防护模块后与副霍尔SPI信号滤波模块连接，以实现AMT换挡器P档、R档、N档、D档位识别，以SPI通信的方式输出当前档位数据，避免由输出短路、过压、ESD带来的问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及非接触式角度位移霍尔技术应用领域，特别涉及一种SPI通信非接触式角度传感电路。
技术介绍
自动变速器（AMT）能根据车速、油门、驾驶员命令等参数，确定最佳挡位，控制原来由驾驶员人工完成的离合器分离与接合、换挡手柄的摘挡与挂挡以及发动机的油门开度的同步调节等操作过程，最终实现换挡过程的操纵自动化。AMT换挡器是自动变速器执行的输入信号，因此行业内不仅对AMT换挡器档的耐久性、可靠性、稳定性、耐高温环境性能要求严格，同时还要AMT换挡器电子设计预防输出短路、过压保护、ESD防护。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题为：通过利用霍尔传感器实现AMT换挡器档位的信号采集和SPI通信方式输出档位信息，实现AMT换挡器P档、R档、N档、D档位识别，以SPI通信的方式输出当前档位数据，避免由输出短路、过压、ESD带来的问题。为了实现上述目的，本技术采取的技术手段为：一种SPI通信非接触式角度传感电路，包括主霍尔电源滤波模块、副霍尔电源滤波模块、双路霍尔式角度传感模块、主霍尔输入端的ESD防护模块、主霍尔输出端的ESD防护模块、副霍尔输入端的ESD防护模块、副霍尔输出端的ESD防护模块、主霍尔SPI信号滤波模块和副霍尔SPI信号滤波模块；所述主霍尔电源滤波模块的输入端用于连接电源，所述主霍尔电源滤波模块的输出端经主霍尔输入端的ESD防护模块后与双路霍尔式角度传感模块连接，所述双路霍尔式角度传感模块经主霍尔输出端的ESD防护模块后与主霍尔SPI信号滤波模块连接；所述副霍尔电源滤波模块的输入端用于连接电源，所述副霍尔电源滤波模块的输出端经副霍尔输入端的ESD防护模块后与双路霍尔式角度传感模块连接，所述双路霍尔式角度传感模块经副霍尔输出端的ESD防护模块后与副霍尔SPI信号滤波模块连接。本技术的双路霍尔式角度传感模块可采用现有非接触式霍尔芯片，霍尔周边元器件为现有产品，在应用时，电源经过主副霍尔电源滤波模块，经滤波模块转化为5V电源，将5V电源供给双路霍尔式角度传感模块，同时，双路霍尔式角度传感模块将采集到的当前档位信号以SPI通信方式输出至主副霍尔SPI信号滤波模块，档位信号经过主副霍尔SPI信号滤波模块至ECU模块，电路设计上避免由输出短路、过压、ESD带来的问题。 进一步地，所述主霍尔电源滤波模块包括电容C3、电容C4、电阻R2和磁珠B2；所述电容C3的一端与电阻R2的一端连接且用于连接电源，所述电阻R2的另一端与磁珠B2的一端连接，所述磁珠B2的另一端与电容C4的一端连接且作为主霍尔电源滤波模块的输出端，所述电容C3的另一端与电容C4的另一端连接且接地；所述副霍尔电源滤波模块包括电容C2、电容C1、电阻R1和磁珠B1；所述电容C2的一端与电阻R1的一端连接且用于连接电源，所述电阻R1的另一端与磁珠B1的一端连接，所述磁珠B1的另一端与电容C1的一端连接且作为副霍尔电源滤波模块的输出端，所述电容C1的另一端与电容C2的另一端连接且接地。进一步地，所述主霍尔输入端的ESD防护模块由TVS管TVS1组成，所述TVS管TVS1的一端与双路霍尔式角度传感模块的一个电源输入端连接，所述TVS管TVS1的另一端接地；所述主霍尔输出端的ESD防护模块由排阻RA1组成，所述排阻RA1的输入端与双路霍尔式角度传感模块的信号输出端连接，所述排阻RA1的输出端与主霍尔SPI信号滤波模块连接；所述副霍尔输入端的ESD防护模块由TVS管TVS2组成，所述TVS管TVS2的一端与双路霍尔式角度传感模块的另一个电源输入端连接，所述TVS管TVS2的另一端接地；所述副霍尔输出端的ESD防护模块由排阻RA2组成，所述排阻RA2的输入端与双路霍尔式角度传感模块的信号输出端连接，所述排阻RA2的输出端与副霍尔SPI信号滤波模块连接。进一步地，所述双路霍尔式角度传感模块包括电容C5、电容C6和型号为MLX90363的霍尔式角度传感器，所述霍尔式角度传感器的1脚与电容C5的一端连接，所述电容C5的另一端与霍尔式角度传感器的2脚连接且接地，所述霍尔式角度传感器的9脚与电容C6的一端连接，所述电容C6的另一端与霍尔式角度传感器的10脚连接且接地，所述主霍尔电源滤波模块的输出端与霍尔式角度传感器的3脚连接；所述副霍尔电源滤波模块的输出端与霍尔式角度传感器的11脚连接。进一步地，所述主霍尔SPI信号滤波模块和副霍尔SPI信号滤波模块均包括四个滤波支路，每个滤波支路包括一个电阻、一个磁珠和两个电容，所述磁珠的一端与一个电容的一端连接且用于连接排阻的输出端，所述磁珠的另一端与电阻的一端连接，所述电阻的另一端与另一个电容的一端连接，所述两个电容的另一端连接且接地。进一步地，所述主霍尔SPI信号滤波模块由电阻R3、R5、R7、R9、电容C7、C8、C11、C12、C15、C16、C19、C20和磁珠B3、B5、B7、B9；所述副霍尔SPI信号滤波模块包括电阻R4、R6、R8、R10、电容C9、C10、C13、C14、C17、C18、C21、C22和磁珠B4、B6、B8、B10组成。进一步地，所述TVS管型号为MMBZ27VALT；所述磁珠的型号为BLM21RK102SN1；所述排阻的型号为0603 /2.2KΩ/5%/4R8P。与现有技术相比，本技术的有益效果是：利用主霍尔电源滤波模块、副霍尔电源滤波模块、双路霍尔式角度传感模块、主霍尔输入端的ESD防护模块、主霍尔输出端的ESD防护模块、副霍尔输入端的ESD防护模块、副霍尔输出端的ESD防护模块、主霍尔SPI信号滤波模块和副霍尔SPI信号滤波模块来实现对汽车AMT换挡器PRND档位的识别，可通过SPI通信方式，将当前档位数据反馈给处理器，实现汽车自动变速箱档位的执行，同时对角位移霍尔模块的输出过流、输出过压提出了保护，提高了AMT换挡器档上霍尔角位移电路的抗扰度以及换挡器工作的可靠性。附图说明图1所示为本技术模块结构框图；图2所示为本技术中的主霍尔电源滤波模块和主霍尔输入端的ESD防护模块的电路结构图；图3所示为本技术中的副霍尔电源滤波模块和副霍尔输入端的ESD防护模块的电路结构图；图4所示为本技术中的双路霍尔式角度传感模块的电路结构示意图；图5所示为本技术中的主霍尔输出端的ESD防护模块和副霍尔输出端的ESD防护模块的电路结构示意框图；图6所示为本技术中的主霍尔SPI信号滤波模块的电路结构框图；图7所示为本技术中的副霍尔SPI信号滤波模块的电路结构框图。具体实施方式根据具体实施方式，并结合附图，对本技术的技术方案进行说明；实施例1 如图1所示，一种SPI通信非接触式角度传感电路，包括主霍尔电源滤波模块、副霍尔电源滤波模块、双路霍尔式角度传感模块、主霍尔输入端的ESD防护模块、主霍尔输出端的ESD防护模块、副霍尔输入端的ESD防护模块、副霍尔输出端的ESD防护模块、主霍尔SPI信号滤波模块和副霍尔SPI信号滤波模块；所述主霍尔电源滤波模块的输入端用于连接电源，所述主霍尔电源滤波模块的输出端经主霍尔输入端的ESD防护模块后与双路霍尔式角度传感模块连接，所述双路霍尔式角度传感模块经主霍尔输出端的ESD防护模块后与主霍尔SPI信号滤波模块连接；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SPI通信非接触式角度传感电路，其特征在于，包括主霍尔电源滤波模块、副霍尔电源滤波模块、双路霍尔式角度传感模块、主霍尔输入端的ESD防护模块、主霍尔输出端的ESD防护模块、副霍尔输入端的ESD防护模块、副霍尔输出端的ESD防护模块、主霍尔SPI信号滤波模块和副霍尔SPI信号滤波模块；所述主霍尔输入端的ESD防护模块由TVS管TVS1组成，所述TVS管TVS1的一端与双路霍尔式角度传感模块的一个电源输入端、主霍尔电源滤波模块的输出端连接，所述TVS管TVS1的另一端接地；所述主霍尔输出端的ESD防护模块由排阻RA1组成，所述排阻RA1的输入端与双路霍尔式角度传感模块的信号输出端连接，所述排阻RA1的输出端与主霍尔SPI信号滤波模块连接；所述副霍尔输入端的ESD防护模块由TVS管TVS2组成，所述TVS管TVS2的一端与双路霍尔式角度传感模块的另一个电源输入端、副霍尔电源滤波模块的输出端连接，所述TVS管TVS2的另一端接地；所述副霍尔输出端的ESD防护模块由排阻RA2组成，所述排阻RA2的输入端与双路霍尔式角度传感模块的信号输出端连接，所述排阻RA2的输出端与副霍尔SPI信号滤波模块连接，所述主霍尔SPI信号滤波模块和副霍尔SPI信号滤波模块均包括四个滤波支路，每个滤波支路包括一个电阻、一个磁珠和两个电容，所述磁珠的一端与一个电容的一端连接，所述磁珠的另一端与电阻的一端连接，所述电阻的另一端与另一个电容的一端连接，所述两个电容的另一端连接且接地。...

【技术特征摘要】
1.一种SPI通信非接触式角度传感电路，其特征在于，包括主霍尔电源滤波模块、副霍尔电源滤波模块、双路霍尔式角度传感模块、主霍尔输入端的ESD防护模块、主霍尔输出端的ESD防护模块、副霍尔输入端的ESD防护模块、副霍尔输出端的ESD防护模块、主霍尔SPI信号滤波模块和副霍尔SPI信号滤波模块；所述主霍尔输入端的ESD防护模块由TVS管TVS1组成，所述TVS管TVS1的一端与双路霍尔式角度传感模块的一个电源输入端、主霍尔电源滤波模块的输出端连接，所述TVS管TVS1的另一端接地；所述主霍尔输出端的ESD防护模块由排阻RA1组成，所述排阻RA1的输入端与双路霍尔式角度传感模块的信号输出端连接，所述排阻RA1的输出端与主霍尔SPI信号滤波模块连接；所述副霍尔输入端的ESD防护模块由TVS管TVS2组成，所述TVS管TVS2的一端与双路霍尔式角度传感模块的另一个电源输入端、副霍尔电源滤波模块的输出端连接，所述TVS管TVS2的另一端接地；所述副霍尔输出端的ESD防护模块由排阻RA2组成，所述排阻RA2的输入端与双路霍尔式角度传感模块的信号输出端连接，所述排阻RA2的输出端与副霍尔SPI信号滤波模块连接，所述主霍尔SPI信号滤波模块和副霍尔SPI信号滤波模块均包括四个滤波支路，每个滤波支路包括一个电阻、一个磁珠和两个电容，所述磁珠的一端与一个电容的一端连接，所述磁珠的另一端与电阻的一端连接，所述电阻的另一端与另一个电容的一端连接，所述两个电容的另一端连接且接地。2.如权利要求1所述的SPI通信非接触式角度传感电路，其特征在于，所述主霍尔电源滤波模块包括电容C3、电容C4、电阻R2和磁珠B2；所述电容C3的一端与电阻R2的一端连接且用于连接电源，所述电阻R2的另一端与磁珠B2的一端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡万训，傅乃云，解振强，吴玉德，
申请(专利权)人：南京奥联汽车电子电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32