LIN驱动电路实现方法与总线模块、转接器、电机盒、控制器、插板、充电器、蓄电池、车辆技术

本发明专利技术公布了LIN驱动电路实现方法与总线模块、转接器、电机盒、控制器、插板、充电器、蓄电池、车辆，就是为了降低LIN驱动电路的成本，应用低廉的三极管组成LIN驱动电路来取代专用LIN驱动芯片。所述发明专利技术的实现方法包括4种模式：mcu单线收发复用低压LIN总线模式、mcu双线收发低压LIN总线模式、mcu双线收发高压分压LIN总线模式、mcu双线收发高压比较器LIN总线模式，可应用于不同的LIN通讯开发。可应用于不同的LIN通讯开发。可应用于不同的LIN通讯开发。

【技术实现步骤摘要】
LIN驱动电路实现方法与总线模块、转接器、电机盒、控制器、插板、充电器、蓄电池、车辆


[0001]汽车电子
，具体为“电器部件”。

技术介绍

[0002]为了本专利技术叙述方便，使用以下简称：
ꢀ“
大线”指电动车电器之间连接的导线束，他们一般是捆扎在一起的，分别连到各种电器部件，有的称为线束；“电动车”指包括四轮电动车汽车、电动观光车、电动扫地车、电动叉车、儿童车、电动自行车、电动助力车、电动摩托车、电动三轮车等电池作动力的车辆；“N管”泛指NPN三极管、NPN达林顿管、NMOS管，本专利技术优选NPN三极管；“P管”泛指PNP三极管、PNP达林顿管、PMOS管，本专利技术优选PNP三极管。LIN通讯是德国博世（bosch）公司专为汽车电器的控制开发出的一套通讯标准，但mcu需要LIN驱动芯片才能完成。如MCP201就是一种LIN驱动芯片。由于其价格高而影响了LIN系统的广泛应用，特别是小型电动车上电器部件的应用。
[0003]本专利技术就是为了解决这个难题，应用低廉的三极管组成LIN驱动电路，大大减少了LIN通讯的节点成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术公布了一种LIN驱动电路实现方法与总线模块、转接器、电机盒、控制器、插板、充电器、蓄电池、车辆，就是为了降低LIN驱动电路的成本，应用低廉的三极管组成LIN驱动电路来取代专用LIN驱动芯片，大大减少了LIN通讯的节点成本。一种LIN驱动电路实现方法：所述LIN驱动电路包含mcu电路，所述mcu电路包含mcu芯片。所述mcu芯片包含UART异步通讯模块。所述UART异步通讯模块包含RX、TX收发管脚。
[0005]所述LIN驱动电路用于智能部件之间的宽压单线半双工双向异步通讯（主要针对汽车电子方面的应用）。所述LIN驱动电路用于2个或2个以上的智能部件之间的通讯。所有所述智能部件均通过LIN总线联网并交换数据。在同一个LIN总线系统中只有1个主master智能部件，它负责整个网络的通讯协调，其余均为从slave智能部件。如果LIN总线系统中有2个以上的slave智能部件时，则每个slave智能部件均有特定的地址ID编号。
[0006]（本专利技术核心是弃用传统的LIN通讯驱动芯片，降低LIN通讯电路成本，还拓展了LIN通讯的电压范围，并非LIN通讯的标准模式（需要LIN驱动模块或LIN驱动芯片）。所述宽压指LIN总线的高电平电压为3.3V、5V、12V或24V）。
[0007]所述实现方法包括4种模式：mcu单线收发复用低压LIN总线模式、mcu双线收发低压LIN总线模式、mcu双线收发高压分压LIN总线模式、mcu双线收发高压比较器LIN总线模式。模式1：所述mcu单线收发复用低压LIN总线模式，是所述mcu芯片通过程序设定，把
所述RX、TX分时复用到同一个管脚，而实现单线半双工双向通讯（这种模式需要mcu芯片的支持，只有少数mcu芯片有此功能，如CY8C24533）。
[0008]master_mcu芯片的所述TX发数时，slave_mcu为RX接收状态。
[0009]所述master_mcu芯片的所述RX收数时，所述slave_mcu为TX发数状态。
[0010]所述LIN总线的1电平电压为上述mcu芯片的VCC电源电压（一般为3.3V或5V）。（见图1。）这是最省钱的模式。模式2：所述mcu双线收发低压LIN总线模式包含P管、N管和上拉电阻R。所述TX连接（针对PMOS）或通过电阻连接（针对PNP三极管和PNP达林顿管）P管。所述P管连接（针对NMOS）或通过电阻连接（针对NPN三极管和NPN达林顿管）所述N管。所述P管还连接所述mcu芯片的VCC电源。所述N管连接所述上拉电阻R和地线。（所述master_mcu和所述slave_mcu的所述N管均可接所述上拉电阻R，或只有所述master_mcu的所述N管连接所述上拉电阻R）。针对NMOS管的所述N管，其栅极需对地连接下拉电阻。所述上拉电阻R连接所述mcu芯片的VCC电源。所述LIN总线连接所述RX、所述N管和所述上拉电阻R的连接点（slave_mcu的驱动电路与此类似）。
[0011]当发数时，是所述master_mcu芯片的所述TX去控制P管，所述P管再控制N管，所述N管和上拉电阻去控制所述LIN总线的电压状态（此时所有slave_mcu的TX信号为1电平）。（slave_mcu的驱动电路与此类似）。
[0012]当收数时，TX为1电平导致所述P管和所述N管都处于关闭状态，所述slave_mcu的TX信号通过所述LIN总线直接传到所述master_mcu的RX。所述master_mcu芯片的UART异步通讯模块随即读取了所述LIN总线的数据。
[0013]所述LIN总线的1电平电压为所述mcu芯片的VCC电源电压（一般为3.3V或5V）。（见图2）。
[0014]以上为TX正逻辑输出RX正逻辑输入。
[0015]如果LIN系统所有的部件的MCU对端口TX或RX可设置反逻辑，本模式完全可以只用1个管子，P管或N管均可。则TX连接或通过电阻连接N管或P管，所述N管或所述P管控制LIN总线电平。
[0016]如图7只用N管，全程需要TX的反逻辑输出，RX收数电路保持不变，RX正逻辑输入。UART模块的TX发1，实际TX引脚出的是0电平，LIN总线为1电平；UART模块的TX发0，实际TX引脚出的是1电平，LIN总线为0电平。RX读数逻辑不变，RX收数电路保持不变。本方法节省1个P管。
[0017]如图8只用P管，全程需要TX的发数为正逻辑输出，RX收数电路保持不变，RX反逻辑输入。UART模块的TX发1，实际TX引脚出的是1电平，LIN总线为0电平，RX反逻辑后得1电平；UART模块的TX发0，实际TX引脚出的是0电平，LIN总线为1电平，RX反逻辑后得0电平。本方法节省1个N管。模式3：所述mcu双线收发高压分压LIN总线模式包含P管、N管、上拉电阻R、分压电阻RH、分压电阻RL。所述TX连接（针对PMOS）或通过电阻连接（针对PNP三极管和PNP达林顿管）P管。所述P管连接（针对NMOS）或通过电阻连接（针对NPN三极管和NPN达林顿管）所述N管。所述P管还连接所述mcu芯片的VCC电源。所述N管连接所述上拉电阻R和地线。（所述
master_mcu和所述slave_mcu的所述N管均可接所述上拉电阻R，或只有所述master_mcu的所述N管连接所述上拉电阻R）。针对NMOS管的所述N管，其栅极需对地连接下拉电阻。所述上拉电阻R连接LIN总线电源V_LIN。所述LIN总线连接所述分压电阻RH、所述N管和所述上拉电阻R的连接点。所述分压电阻RL连接地线。所述分压电阻RH和所述分压电阻RL的分压点连接所述RX。（slave_mcu的驱动电路与此类似）。
[0018]当发数时，是所述master_mcu芯片的所述TX去控制P管，所述P管再控制N管，所述N管和上拉电阻去控制所述LIN总本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LIN驱动电路实现方法，其特征在于：所述LIN驱动电路包含mcu电路，所述mcu电路包含mcu芯片；所述mcu芯片包含UART异步通讯模块；所述UART异步通讯模块包含RX、TX收发管脚；所述LIN驱动电路用于智能部件之间的宽压单线半双工双向异步通讯；所述LIN驱动电路用于2个或2个以上的智能部件之间的通讯；所有所述智能部件均通过LIN总线联网并交换数据；在同一个LIN总线系统中只有1个主master智能部件，它负责整个网络的通讯协调，其余均为从slave智能部件；如果LIN总线系统中有2个以上的slave智能部件时，则每个slave智能部件均有特定的地址ID编号；所述实现方法包括4种模式：mcu单线收发复用低压LIN总线模式、mcu双线收发低压LIN总线模式、mcu双线收发高压分压LIN总线模式、mcu双线收发高压比较器LIN总线模式；模式1：所述mcu单线收发复用低压LIN总线模式，是所述mcu芯片通过程序设定，把所述RX、TX分时复用到同一个管脚，而实现单线半双工双向通讯；master_mcu芯片的所述TX发数时，slave_mcu为RX接收状态；所述master_mcu芯片的所述RX收数时，所述slave_mcu为TX发数状态；所述LIN总线的1电平电压为上述mcu芯片的VCC电源电压；模式2：所述mcu双线收发低压LIN总线模式包含P管、N管和上拉电阻R；所述TX连接或通过电阻连接P管；所述P管连接或通过电阻连接所述N管；所述P管还连接所述mcu芯片的VCC电源；所述N管连接所述上拉电阻R和地线；针对NMOS管的所述N管，其栅极需对地连接下拉电阻；所述上拉电阻R连接所述mcu芯片的VCC电源；所述LIN总线连接所述RX、所述N管和所述上拉电阻R的连接点；当发数时，是所述master_mcu芯片的所述TX去控制P管，所述P管再控制N管，所述N管和上拉电阻去控制所述LIN总线的电压状态；当收数时，TX为1电平导致所述P管和所述N管都处于关闭状态，所述slave_mcu的TX信号通过所述LIN总线直接传到所述master_mcu的RX；所述master_mcu芯片的UART异步通讯模块随即读取了所述LIN总线的数据；所述LIN总线的1电平电压为所述mcu芯片的VCC电源电压；以上为TX正逻辑输出RX正逻辑输入；如果TX反逻辑发数RX正逻辑输入，RX收数电路保持不变，则TX连接或通过电阻连接N管，所述N管控制LIN总线电平；如果如果TX正逻辑发数RX反逻辑输入，收数电路保持不变，则TX连接或通过电阻连接P管，所述P管控制LIN总线电平；模式3：所述mcu双线收发高压分压LIN总线模式包含P管、N管、上拉电阻R、分压电阻RH、分压电阻RL；所述TX连接或通过电阻连接P管；所述P管连接或通过电阻连接所述N管；所述P管还连接所述mcu芯片的VCC电源；所述N管连接所述上拉电阻R和地线；针对NMOS管的所述N管，其栅极需对地连接下拉电阻；所述上拉电阻R连接LIN总线电源V_LIN；所述LIN总线连接所述分压电阻RH、所述N管和所述上拉电阻R的连接点；所述分压电阻RL连接地线；所述分压电阻RH和所述分压电阻RL的分压点连接所述RX；当发数时，是所述master_mcu芯片的所述TX去控制P管，所述P管再控制N管，所述N管和上拉电阻去控制所述LIN总线的电压状态；当收数时，TX为1电平导致所述P管和所述N管都处于关闭状态，所述slave_mcu的TX信号通过所述LIN总线传到所述分压电阻RH，所述分压电阻RH和所述分压电阻RL的分压信号传到所述master_mcu的RX；所述master_mcu芯片的UART异步通讯模块随即读取了所述LIN总线的数据；所述LIN总线的1电平电压为LIN总线电源V_LIN电压；以上为TX正逻辑发数；如果TX反逻辑发数，则TX连接或通过电阻连接N管，所述N管控制LIN总线电平，RX收数电路和逻辑保持不变；
模式4：所述mcu双线收发高压比较器LIN总线模式包含P管、N管、上拉电阻R、分压电阻RH、分压电阻RL、比较器；所述TX连接或通过电阻连接P管；所述P管连接或通过电阻连接所述N管；所述P管还连接所述mcu芯片的VCC电源；所述N管连接所述上拉电阻R和地线；针对NMOS管的所述N管，其栅极需对地连接下拉电阻；所述上拉电阻R连接LIN总线电源V_LIN；所述LIN总线连接所述分压电阻RH、所述N管和所述上拉电阻R的连接点；所述分压电阻RL连接地线；所述分压电阻RH和所述分压电阻RL的分压点连接所述比较器的IN+端口；所述比较器的OUT端口连接所述RX；当发数时，是所述master_mcu芯片的所述TX去控制P管，所述P管再控制N管，所述N管和上拉电阻去控制所述LIN总线的电压状态；当收数时，TX为1电平导致所述P管和所述N管都处于关闭状态，所述slave_mcu的TX信号通过所述LIN总线传到所述分压电阻RH，所述分压电阻RH和所述分压电阻RL的分压信号传到所述比较器的IN+端口；所述比较器的OUT端口信号传给master_mcu的RX；所述master_mcu芯片的UART异步通讯模块随即读取了所述LIN总线的数据；所述LIN总线的1电平电压为LIN总线电源V_LIN电压；以上为TX正逻辑发数；如果TX反逻辑发数，则TX连接或通过电阻连接N管，所述N管控制LIN总线电平，RX收数电路和逻辑保持不变。2.一种总线模块，其特征在于：所述总线模块应用了权利要求1所述的LIN驱动电路实现方法完成LIN通讯，通过LIN总线检测和控制全车的电器部件，以此简化全车布线；所述总线模块包含仪表模块、组合开关模块、左前模块、左后模块、右前模块、右后模块、左前门控模块、右前门控模块、左后门控模块、右后门控模块、顶盖模块、底盘模块的多项组合（有些模块可以不用或者增加LIN接口的其它模块）；所述仪表模块、所述组合开关模块、所述左前模块、所述左后模块、所述右前模块、所述右后模块、所述左前门控模块、所述右前门控模块、所述左后门控模块、所述右后门控模块、所述顶盖模块、...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：天津九九电子有限公司，
类型：发明
国别省市：