一种嵌入式汽车开关检测控制系统的接口技术方案

一种嵌入式汽车开关检测控制系统的接口，由ARM处理器、驱动电路、伺服和步进电机组、现场传感器和A/D转换装置构成，其结构如图1所示；ARM处理器的通用输入/输出端口GPIO分别与驱动电路和A/D转换装置相连；GPIO的三组输出信号经驱动电路控制伺服电机和步进电机，产生对汽车开关的按压、旋拧和拨动三种动作的控制；GPIO的三组输入信号用于接收由现场传感器检测到的经A/D转换装置采集的汽车开关闭合状态，从而完成三种不同动作的汽车开关的并行检测过程，提高系统的通用性和检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种嵌入式汽车开关检测控制系统的接口
本技术属于自动控制
，尤其涉及汽车开关检测控制系统的接口。
技术介绍
一般的汽车开关检测控制系统接口，只能满足对单一类型的汽车开关的检测，对开关的控制动作单一，对开关状态信号采集量不高，因此造成检测效率不高，功能单一，通用性差。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种嵌入式汽车开关检测控制系统的接口，其特点在于：能同时对三个不同类型的汽车开关同时进行检测，提供对被检测开关的按压、旋拧和拨动三种动作的控制，并同时采集三个开关的闭合状态，具有对参数的高速实时采集和不同动作轨迹运算控制的功能。接口由ARM处理器控制，ARM处理器的通用输入/输出端口GPIO与驱动电路和A/D转换装置相连；GPIO的三组输出信号经驱动电路控制伺服和步进电机，产生对被检测的汽车开关的按压、旋拧和拨动三种动作的控制；GPIO的三组输入信号用于接收经现场传感器检测到的汽车开关的闭合状态，从而完成三个不同动作的汽车开关的并行检测的过程，伺服、步进电机组的驱动电路选用高速光耦6N137，该光耦最高开关速度为10MHz，有效提高逆变器的快速性；电机驱动器选用IR2112，是一种高电压、高速度的功率MOSFET和IGBT驱动器，工作电压为10～20V，分别有三个独立的高端和低端输出通道。现场传感器采用压力传感器；传感器电路设计选用了集成了四个运算放大器的低功耗放大芯片的运放MAX4472。A/D转换装置的板卡选用PC-1232-K系列，12位32通道110KHz转换板卡。转换器选用AD574型号12位逐次逼近型快速A/D转换器。附图说明图1嵌入式汽车开关检测控制系统接口结构图；图2-1电机组驱动电路设计图一；图2-2电机组驱动电路设计图二；图2-3电机组驱动电路设计图三；图3现场传感器电路设计图；图4A/D转换板卡接口电路示意图。具体实施方式本技术接口由ARM处理器、驱动电路、伺服和步进电机组、现场传感器和A/D转换装置构成，如图1所示。本技术接口的驱动电路选用高速光耦6N137，该光耦最高开关速度为10MHz，有效提高逆变器的快速性，以保证系统的并行检测的速度，其电路设计如图2-1所示。本技术接口的驱动电路的电机驱动器选用IR2112，工作电压为10～20V，分别有三个独立的高端和低端输出通道，与伺服和步进电机组相连，从而驱动控制杆，完成对被检测开关的按压、旋拧和拨动的动作控制；电机驱动器的U卡插入IPC的ISA插槽内，W和GND线与电机电源线连接，用于电机电源供电，而电机的增量式编码器则由驱动器的X6接口接入；外围电路中的运算放大器通过外部的电流检测电位器来提供全桥电路电流的模拟反馈值，如果超出设定或调整的参考电流值，IR2112驱动器的内部电流保护电路就启动，关断输出通道，实现电流保护的作用，其电路设计如图2-2和图2-3所示。本技术接口的现场传感器采用压力传感器，压力传感器与数据采集卡连接；由于各压力传感器内部己经集成了内置电阻，所以各压力传感器的输出侧无需连接外部电阻；现场传感器电路选用了集成了四个运算放大器的低功耗放大芯片MAX4472，内部集成运放A接恒流源，为压力传感器提供恒定的电流，运放B和运放C、运放D组成差分输入、单端输出放大电路，现场传感器电路设计如图3所示。本技术接口的A/D转换装置的板卡选用PC-1232-K系列的12位32通道110KHzAD/DA转换板卡。由于该板卡采用特有的复试A/D并进行操作方式与特殊电路处理，从根本上保证了110KHz的实时数据采集速度和±1LSB的变换误差。现场传感器检测到的三组开关的闭合状态信号经过A/D转换处理后通过A/D通道传送给ARM处理器的GPIO的三组输入端，其接口电路如图4所示。本技术接口的A/D转换装置的转换器选用AD574型号的12位逐次逼近型快速A/D转换器，转换速度最大为35μs，转换精度为0.05%，非线性误差为±1LSB。AD574内设高精度的参考电压，只需外接一个适当阻值的电阻，便可向DAC部分的解码网络提供REFI，转换操作所需的时钟信号由内部提供，不需要外接任何元器件。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种嵌入式汽车开关检测控制系统的接口,包括ARM处理器、驱动电路、伺服和步进机电机组、现场传感器和A/D转换装置，其特征在于：ARM处理器的通用输入/输出端口GPIO与驱动电路和A/D转换装置相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式汽车开关检测控制系统的接口,包括ARM处理器、驱动电路、伺服和步进机电机组、现场传感器和A/D转换装置，其特征在于：ARM处理器的通用输入/输出端口GPIO与驱动电路和A/D转换装置相连。


2.根据权利要求1所述的一种嵌入式汽车开关检测控制系统的接口，其特征在于：所述的伺服和步进电机组的驱动电路选用高速光耦6N137和IR2112电机驱动器。


3....

【专利技术属性】
技术研发人员：唐伎玲，李绽蕾，武岩，黄葵，王乐乐，楚叶峰，
申请(专利权)人：长春大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22