复用信号输入电路、控制单元及电子装置的制作方法

allin2023-03-24  57



1.本实用新型涉及汽车领域,具体涉及一种复用信号输入电路、控制单元及电子装置。


背景技术:

2.通常,液晶显示屏由外部输入唤醒信号,其电压范围较宽,例如输入信号为1v~19v,当输入信号大于8v,液晶显示屏被唤醒,进入工作状态。
3.对于液晶显示屏而言,用户可能还需要调整亮度,因而就需要来自外部的控制信号,例如电压信号,来调整亮度,这样就需要增加一路输入,相应地增加外部接线,而且还可能需要修改壳体的结构以及接插件等,这些变更无疑会带来较大的成本。


技术实现要素:

4.针对现有技术中存在的问题,本实用新型要解决的问题是提供一种复用信号输入电路,能够利用一路输入,输入多个控制信号,减小由于增加输入信号带来的成本增加。
5.本实用新型提供一种复用信号输入电路,包括一个输入端,至少包括第一输出端与第二输出端,输入端用于输入复用信号,所述复用信号输入电路还包括第一电路与第二电路,第一电路设置于输入端与第一输出端之间,第二电路设置于输入端与第二输出端之间。
6.进一步地,复用信号属于第一范围时,第一输出端输出有效信号,复用信号属于第二范围时,第一输出端输出无效信号,第一范围与第二范围无交叠。
7.进一步地,第一电路用于判断复用信号是否属于第一范围,如果属于,第一输出端输出第一电平,否则输出第二电平,其中第一电平为有效信号。
8.进一步地,第一电路包括第一分压电路与第一二极管,第一二极管的正极输入对应于设定值的第一参考电压,第一二极管的负极与第一输出端连接,第一分压电路设置于输入端与第一输出端之间,如果复用信号分压后大于第一参考电压,第一输出端输出第一电平,第一电平为高电平。
9.进一步地,第二电路包括开关电路与第二分压电路,开关电路用于根据第一控制信号控制第二输出端是否输出第二电压,第二分压电路用于将对应于复用信号的电压进行分压。
10.进一步地,开关电路包括第一三极管与第二三极管,第一三极管为npn型三极管,第二三极管为pnp型三极管,第一三极管的基极通过第六电阻与控制端pctl连接,发射极接地,集电极通过串联的第五电阻、第四电阻与第三电阻连接到第一二极管的负极,第一二极管的正极与输入端pin连接,第二三极管的基极与第五电阻、第四电阻的连接节点连接,发射极与第三电阻、第四电阻的连接节点连接,集电极输出到第二分压电路。
11.进一步地,第二电路还包括端口保护电路,端口保护电路包括第九电阻与第五二极管,第九电阻设置于第二分压电路的分压节点与第二输出端之间,第五二极管的正极与
分压电路的分压节点连接,负极与第一电源连接。
12.进一步地,第二电路还包括端口保护电路,端口保护电路包括第一电阻与第二二极管,第一电阻设置于第二分压电路的分压节点与第二输出端之间,第二二极管的正极与分压电路的分压节点连接,负极与第一电源连接。
13.本实用新型还提供一种控制单元,包括主控芯片与上述复用信号输入电路,复用信号输入电路的输入端连接外部信号,第一输出端与主控芯片的唤醒管脚或使能管脚连接,第一输出端输出的第一电平用于唤醒或使能主控芯片,第二输出端与主控芯片的模拟采集端连接,第二输出端输出的第二电压用于控制与控制单元连接的设备。
14.进一步地,主控芯片的第一输出管脚与第二电路的开关电路的输入端连接,第一输出管脚输出第一控制信号,控制第二输出端是否输出第二电压。
15.本实用新型还提供一种电子装置,包括壳体、设置于壳体内的pcb板以及与控制单元连接的设备,pcb板设置有上述控制单元。
16.与现有技术相比,本实用新型提供的复用信号输入电路、控制单元及电子装置,具有以下有益效果:能够利用一路输入,输入多个控制信号,减小由于增加输入信号带来的成本增加。
附图说明
17.图1是本实用新型的一个实施例的仪表的示意图;
18.图2是复用信号输入电路的示意图。
具体实施方式
19.本实用新型的一个实施例的电子装置,例如仪表,包括壳体与设置于壳体内的pcb板,pcb板设置有控制单元。在其他的实施例中,电子装置也可以是信息娱乐系统、抬头显示装置或显示装置。
20.如图1所示,控制单元包括主控芯片con与复用信号输入电路inc。
21.复用信号输入电路inc,包括一个输入端pin,至少包括第一输出端po1与第二输出端po2,输入端pin用于输入复用信号se,所述复用信号输入电路inc还包括第一电路inc1与第二电路inc21、inc22,第一电路inc1设置于输入端pin与第一输出端po1之间,第二电路inc21、inc22设置于输入端pin与第二输出端po2之间。
22.复用信号输入电路的输入端pin连接外部信号se,第一输出端po1与主控芯片的唤醒管脚pwu连接,第一输出端po1输出的第一电平用于唤醒主控芯片con,第二输出端po2与主控芯片con的模拟采集端padc连接,第二输出端po2输出的第二电压v2用于控制与控制单元连接的设备,例如控制显示屏dis的亮度,具体地,主控芯片con的输出端po4与显示屏dis连接,主控芯片con根据模拟采集端padc采集到的第二电压v2,从输出端po4输出相应的控制信号pwm(脉宽调制)信号,以控制显示屏dis的亮度。
23.主控芯片con的第一输出管脚po3与第二电路的开关电路的输入端pctl连接,复用信号se经第一分压电路,第一输出管脚po3输出第一控制信号sctl,控制第二输出端po2是否输出第二电压v2。
24.第一电路inc1包括电阻r1、r2构成的第一分压电路与第二二极管d2,第二二极管
d2的正极连接对应于设定值(例如8v)的第一参考电压vr,第二二极管d2的负极与第一输出端po1连接,第一分压电路设置于输入端pin与第一输出端po1之间,如果复用信号se分压后大于第一参考电压vr,第一输出端po1输出第一电平,第一电平为高电平vhi。
25.复用信号se属于第一范围(8v-19v)时,例如复用信号se的电压大于或等于设定值,具体地,第一输出端po1输出有效信号,本实施例中有效信号为第一电平,即高电平vhi,第一电平输入到主控芯片con的唤醒输入端pwu,能够唤醒主控芯片con。
26.复用信号属于第二范围(1-4v)时,例如低电压范围是1-4v,第一范围(8v-19v)与第二范围(1-4v)无交叠,第一输出端po1输出无效信号,本实施例中无效信号为第二电平,即低电平vlo,即主控芯片con的唤醒输入端pwu输入低电平,不会唤醒主控芯片con,也就是从外部输入亮度控制信号时,不会输入有效的唤醒信号,也就是不会造成误唤醒主控芯片con;同样复用信号se属于第一范围(8v-19v)时,主控芯片con不会将模拟采集端padc采集到的第二电压v2作为有效的亮度控制信号
27.这样复用信号输入电路inc仅从输入端pin输入一路复用信号se,既能够用于唤醒主控芯片con,又能够用于控制显示屏dis的亮度,也就是不增加外部接线,也不修改壳体的结构以及接插件,从而减小了由于增加输入信号带来的成本增加。
28.第二电路包括开关电路inc21与第七电阻r7、第八电阻r8构成的第二分压电路inc22,开关电路inc21用于根据第一控制信号sctl控制第二输出端po2是否输出第二电压v2,第二分压电路inc22用于将对应于复用信号se的电压进行分压,以适应主控芯片con的模拟采集端padc的输入范围。
29.如图2所示,开关电路inc21包括第一三极管t1与第二三极管t2,第一三极管t1为npn型三极管,第二三极管t2为pnp型三极管。
30.第一三极管t1的基极通过第六电阻r6与控制端pctl连接,发射极接地,集电极通过串联的第五电阻r5、第四电阻r4与第三电阻r3连接到第一二极管d1的负极,第一二极管d1的正极与输入端pin连接。
31.第二三极管t2的基极与第五电阻r5、第四电阻r4的连接节点连接,发射极与第三电阻r3、第四电阻r4的连接节点连接,集电极输出到第二分压电路。
32.当从控制端pctl输入的控制信号sctl为高电平时,第一三极管t1导通,其集电极为地;此时第三电阻r3、第四电阻r4与第五电阻r5有电流通过,由于第二三极管t2的基极与发射极连接在第四电阻r4的两端,第四电阻r4上的压差使得第二三极管t2导通,复用信号se输出到第二分压电路,进而第二输出端po2输出第二电压v2主控芯片con的模拟采集端padc。
33.当从控制端pctl输入的控制信号sctl为低电平时,第一三极管t1断开,第二输出端po2不输出。
34.开关电路inc21还包括与第一三极管t1并联的第三二极管d3,与第二三极管t2并联的第四二极管d4,用于包括相应的三极管,例如测试时,复用信号se会施加-60v的电压。
35.第二电路还包括端口保护电路,本实施例中端口保护电路包括第九电阻r9与第五二极管d5,第九电阻r9设置于第二分压电路r7、r8的分压节点与第二输出端po2之间,限制第二输出端po2的输出电流,第五二极管d5的正极与分压电路r7、r8的分压节点连接,负极与第一电源vcc连接,用于限制第二输出端po2的输出电压,以保护主控芯片con的模拟采集
端padc,例如测试时,复用信号se会施加40v的电压。
36.为了降低由于增加输入信号带来的成本增加,在新的方案中,利用由外部输入唤醒信号的电压值,例如1-4v,进行相应的逻辑控制,例如调节液晶显示屏的亮度。
37.但同时需要监测这个信号的(精确监测低电压是因为lcd屏需要知道这个外部信号,尤其是低压值,lcd屏根据这个电压值,例如根据这个电压值,调节lcd的亮度)。监测这个电压值,通常将这个电压值转换为模拟量,因为芯片的处理精度关系,低电压不能取很小的值(实际项目中还需要考虑噪声影响,通常会有数十毫伏)。
38.在另一个实施例中,也可以复用使能信号与控制信号,例如复用控制器使能信号与液晶显示屏的亮度控制信号。
39.在又一个实施例中,还可以包括第三输出端与第三电路,当复用信号se属于第三范围(4v-8v)时,可以用作另一个控制信号。
40.虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上,但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的各种更动与修改,均应纳入本实用新型的保护范围内,因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

技术特征:
1.一种复用信号输入电路,其特征在于,所述复用信号输入电路包括一个输入端,至少包括第一输出端与第二输出端,输入端用于输入复用信号,所述复用信号输入电路还包括第一电路与第二电路,第一电路设置于输入端与第一输出端之间,第二电路设置于输入端与第二输出端之间。2.如权利要求1所述的复用信号输入电路,其特征在于,复用信号属于第一范围时,第一输出端输出有效信号,复用信号属于第二范围时,第一输出端输出无效信号,第一范围与第二范围无交叠。3.如权利要求2所述的复用信号输入电路,其特征在于,第一电路用于判断复用信号是否属于第一范围,如果属于,第一输出端输出第一电平,否则输出第二电平,其中第一电平为有效信号。4.如权利要求3所述的复用信号输入电路,其特征在于,第一电路包括第一分压电路与第一二极管,第一二极管的正极输入对应于设定值的第一参考电压,第一二极管的负极与第一输出端连接,第一分压电路设置于输入端与第一输出端之间,如果复用信号分压后大于第一参考电压,第一输出端输出第一电平,第一电平为高电平。5.如权利要求1所述的复用信号输入电路,其特征在于,第二电路包括开关电路与第二分压电路,开关电路用于根据第一控制信号控制第二输出端是否输出第二电压,第二分压电路用于将对应于复用信号的电压进行分压。6.如权利要求5所述的复用信号输入电路,其特征在于,开关电路包括第一三极管与第二三极管,第一三极管为npn型三极管,第二三极管为pnp型三极管,第一三极管的基极通过第六电阻与控制端pctl连接,发射极接地,集电极通过串联的第五电阻、第四电阻与第三电阻连接到第一二极管的负极,第一二极管的正极与输入端pin连接,第二三极管的基极与第五电阻、第四电阻的连接节点连接,发射极与第三电阻、第四电阻的连接节点连接,集电极输出到第二分压电路。7.如权利要求6所述的复用信号输入电路,其特征在于,第二电路还包括端口保护电路,端口保护电路包括第九电阻与第五二极管,第九电阻设置于第二分压电路的分压节点与第二输出端之间,第五二极管的正极与分压电路的分压节点连接,负极与第一电源连接。8.一种控制单元,其特征在于,所述控制单元包括主控芯片与权利要求1-7任一项所述的复用信号输入电路,复用信号输入电路的输入端连接外部信号,第一输出端与主控芯片的唤醒管脚或使能管脚连接,第一输出端输出的第一电平用于唤醒或使能主控芯片,第二输出端与主控芯片的模拟采集端连接,第二输出端输出的第二电压用于控制与控制单元连接的设备。9.如权利要求8所述的控制单元,其特征在于,主控芯片的第一输出管脚与第二电路的开关电路的输入端连接,第一输出管脚输出第一控制信号,控制第二输出端是否输出第二电压。10.一种电子装置,其特征在于,所述电子装置包括壳体、设置于壳体内的pcb板以及与控制单元连接的设备,pcb板设置有权利要求8或9所述的控制单元。

技术总结
本实用新型提供一种复用信号输入电路,包括一个输入端,至少包括第一输出端与第二输出端,输入端用于输入复用信号,所述复用信号输入电路还包括第一电路与第二电路,第一电路设置于输入端与第一输出端之间,第二电路设置于输入端与第二输出端之间。本实用新型还提供控制单元及电子装置。本实用新型提供的复用信号输入电路、控制单元及电子装置,能够利用一路输入,输入多个控制信号,减小由于增加输入信号带来的成本增加。号带来的成本增加。号带来的成本增加。


技术研发人员:黄诗友
受保护的技术使用者:大陆汽车车身电子系统(芜湖)有限公司
技术研发日:2021.12.09
技术公布日:2022/7/5
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