一種基于rs422芯片實(shí)現(xiàn)車速采集電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于RS422芯片實(shí)現(xiàn)車速采集電路。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車上的車速信號采集，現(xiàn)在用的比較多的是磁性的霍爾傳感器，傳感器是一個無源線圈感性器件，有磁場切割的時候兩端就產(chǎn)生感生電壓，當(dāng)用霍爾傳感器采集變速箱輸出軸的轉(zhuǎn)速時，會輸出一個正弦電壓信號，當(dāng)輸出軸的轉(zhuǎn)速快時，產(chǎn)生感生的正弦電壓幅值和頻率都會升高。原來的實(shí)現(xiàn)電路是圖1，出現(xiàn)采樣不準(zhǔn)的問題，在轉(zhuǎn)速太低時，霍爾傳感器輸出的正弦電壓幅值很低，當(dāng)轉(zhuǎn)速頻率低于200HZ時，霍爾傳感器輸出的正弦電壓峰峰值只有0.7V，運(yùn)放電路輸出不變；當(dāng)轉(zhuǎn)速很高時，霍爾傳感器輸出的正弦電壓幅值很大頻率很高，當(dāng)頻率到800HZ時，輸出幅度達(dá)到20V左右，讓電路進(jìn)入飽和狀態(tài)，輸出的不變。
[0003]現(xiàn)有的車速采集電路是一個運(yùn)放，一個基準(zhǔn)電路，能把一個正弦波信號轉(zhuǎn)換成一個方波，基準(zhǔn)電壓是通過兩個電阻來分壓的，如果把基準(zhǔn)電壓調(diào)低，可以采到較低的車速信號，但是車速高一點(diǎn)很容易讓運(yùn)放進(jìn)入飽和區(qū)，采不到高速的輸出信號；如果基準(zhǔn)電壓調(diào)高，車速高時霍爾輸出幅度大，采樣電路不會進(jìn)入飽和區(qū)，可以采集高速的車速信號，但在當(dāng)車速下降后，霍爾輸出的幅度下降后，輸入電壓值比基準(zhǔn)電路低，運(yùn)放不發(fā)生翻轉(zhuǎn)，輸出電壓不變。由此可以見電路采集的車速范圍很小，車速低時采不到，車速高時采不到，只能采到200?800轉(zhuǎn)的車速信號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有方法存在的采樣頻率范圍，電壓范圍小的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于RS422芯片實(shí)現(xiàn)車速采集電路，解決上述技術(shù)問題的具體技術(shù)方案如下:
[0005]本發(fā)明提供了一種基于RS422芯片實(shí)現(xiàn)車速采集電路，該電路包括:分壓電路、雙向鉗位電路、RS422模塊。
[0006]所述分壓電路將輸入的車速差分信號用電阻進(jìn)行分壓得到分壓信號，并將分壓信號輸入到RS422模塊中；
[0007]所述雙向鉗位電路是對分壓電路得到的信號進(jìn)行雙向鉗位，防止電壓過高，保護(hù)RS422芯片不被燒掉，當(dāng)分壓信號峰峰值大于0.7V時，鉗位到0.7V ;當(dāng)分壓信號峰峰值小于0.7V時，輸出電壓值不變；
[0008]所述RS422通信接口芯片可以識別最低0.2V的電壓變化，所以當(dāng)車速降低時，霍爾傳感器輸出正弦電壓信號峰峰值低到0.2V時，轉(zhuǎn)速在20HZ以上，還能正常采樣；當(dāng)車速提高后，RS422芯片得到的電壓是±0.7V,通過霍爾實(shí)際測試頻率到2000HZ，采樣正?？煽?。RS422芯片輸出的方波通過電阻進(jìn)入到單片機(jī)的PWM輸入，用單片機(jī)來測量方波的變化從而測出車速信號。
[0009]作為上述基于RS422芯片實(shí)現(xiàn)車速采集電路的改進(jìn)，所述差分輸入信號是將車速傳感器霍爾元件的輸出分別連接到VIN+和VIN-上面，采用差分輸入的方式，傳感器到采樣電路的線采用雙絞線，有效的抑制共模信號。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)直接使用運(yùn)算放大器作為差分輸入，然而運(yùn)放輸入識別的正負(fù)壓差小，很容易受到干擾。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的車速采集電路巧妙的利用了 RS422芯片可以差分輸入，還有0.2V電壓能識別的特點(diǎn)，不僅有效地?cái)U(kuò)大了采樣頻率范圍和電壓范圍，還提高了電路的抗干擾能力，此外本發(fā)明電路還具有工作可靠性高、電路簡單，元器件少、成本低等優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明基于RS422芯片實(shí)現(xiàn)車速采集電路結(jié)構(gòu)框圖。
[0012]圖2是本發(fā)明基于RS422芯片實(shí)現(xiàn)車速采集電路原理圖，其中101?105是電阻，201 是二極管，301 是 RS422 芯片 ISL3280，401、402 是電容。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。需要說明的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以幫助理解本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。
[0014]如圖1所示，為本發(fā)明基于RS422芯片實(shí)現(xiàn)車速采集電路的結(jié)構(gòu)框圖，包括:分壓電路、雙向鉗位電路、RS422模塊。電路米用差分輸入的方式，輸入的車速差分信號經(jīng)過電阻分壓之后，分壓信號經(jīng)過雙向鉗位電路后輸入到RS422芯片的的兩個輸入端，當(dāng)RS422的兩個輸入端電壓信號變化大于±0.2V時，RS422芯片的輸出腳就會輸出的方波，把輸出的方波通過電阻進(jìn)入單片機(jī)的PWM輸入，用單片機(jī)來測量方波的變化就可以測出車速信號。
[0015]如圖2所示，為本發(fā)明基于RS422芯片實(shí)現(xiàn)車速采集電路原理圖。本采樣電路包括電阻 101、102、103、104、105，RS422 芯片 301，TVS 二極管 201，電容 401,402 組成。電容401、402起到濾波作用，濾掉電源紋波。101、103、105組成一個采樣分壓電路，分壓之后103兩端的信號給RS422芯片301 ；102和201串聯(lián)之后組成一個雙向鉗位電路，二極管的導(dǎo)通壓降是0.7V,所以這個雙向鉗位電路能把RS422芯片的5腳和4腳電壓鉗位到±0.7V,保護(hù)RS422芯片，RS422芯片ISL3280E的輸入電壓識別是±0.2V,這即可以檢測到信號，又不會燒壞芯片。
[0016]車速傳感器霍爾元件的輸出分別連接到VIN+和VIN-上面，采用差分輸入的方式，傳感器到采樣電路的線采用雙絞線，有效的抑制共模信號；輸入的車速差分信號經(jīng)過101、103、105分壓之后，103兩端的信號輸入到RS422芯片的5腳和4腳，當(dāng)5腳和4腳有±0.2V電壓變化時，RS422芯片的3腳就有輸出的方波。RS422芯片可以識別最低0.2V的電壓變化，所以當(dāng)車速降低時，霍爾傳感器輸出正弦電壓信號峰峰值低到0.2V時，轉(zhuǎn)速在20HZ以上，還能正常采樣；當(dāng)車速提高后，霍爾傳感器輸出的正弦電壓幅值會升高，Dl和R2組成一個雙向鉗位電路，防止電壓過高，可以把301的5腳和4腳電壓鉗位到±0.7V,通過霍爾實(shí)際測試頻率到2000HZ，采樣正?？煽?。由于車的轉(zhuǎn)速有限，為了測試采樣電路能夠采樣的最高頻率，本實(shí)施例中改用信號發(fā)生器做采樣電路的輸入，通過IMHZ的信號，采樣輸出正常，由此可見，信號的頻率輸入范圍寬，頻率從20HZ到1MHZ，電壓幅值從0.2V?30V都可以正常采樣，采樣的頻率和電壓范圍都比之前的改進(jìn)了很多，車速傳感器輸出的最大幅值和最高頻率分別是20V和1KHZ，所以現(xiàn)在的采樣電路完全能滿足車速傳感器信號的采樣。把輸出的方波通過104進(jìn)入單片機(jī)的PWM輸入，用單片機(jī)來測量方波的變化就可以測出車速信號。
[0017]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于RS422芯片實(shí)現(xiàn)車速采集電路，其特征在于，該電路包括:分壓電路、雙向鉗位電路、RS422模塊； 所述分壓電路、雙向鉗位電路、RS422模塊依次電器相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于RS422芯片實(shí)現(xiàn)車速采集電路，其特征在于，所述分壓電路將輸入的車速差分信號用電阻進(jìn)行分壓得到分壓信號，并將分壓信號輸入到RS422模塊中。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于RS422芯片實(shí)現(xiàn)車速采集電路，其特征在于，所述雙向鉗位電路是對分壓電路得到的信號進(jìn)行雙向鉗位，防止電壓過高，保護(hù)RS422芯片不被燒掉，當(dāng)分壓信號峰峰值大于0.7V時，鉗位到0.7V ;當(dāng)分壓信號峰峰值小于0.7V時，輸出電壓值不變。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于RS422芯片實(shí)現(xiàn)車速采集電路，其特征在于，所述RS422芯片輸出的方波通過電阻進(jìn)入到單片機(jī)的PWM輸入，用單片機(jī)來測量方波的變化從而測出車速信號。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于RS422芯片實(shí)現(xiàn)車速采集電路，其特征在于，輸入到分壓電路的差分輸入信號是將車速傳感器霍爾元件的輸出分別連接到VIN+和VIN-上面，采用差分輸入的方式得到的。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于RS422芯片實(shí)現(xiàn)車速采集電路，其特征在于，傳感器到采樣電路的線采用雙絞線，有效的抑制共模信號。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于RS422芯片實(shí)現(xiàn)車速采集電路，屬于汽車電子技術(shù)領(lǐng)域。該電路包括：分壓電路、雙向鉗位電路、RS422模塊。電路采用差分輸入的方式，傳感器到采樣電路的線采用雙絞線，有效的抑制共模信號；輸入的車速差分信號經(jīng)過電阻分壓之后，分壓信號經(jīng)過雙向鉗位電路后輸入到RS422芯片的兩個輸入端，當(dāng)RS422的兩個輸入端電壓信號變化大于±0.2V時，RS422芯片的輸出腳就會輸出的方波，把輸出的方波通過電阻進(jìn)入單片機(jī)的PWM輸入，用單片機(jī)來測量方波的變化就可以測出車速信號。本發(fā)明巧妙的利用了RS422芯片可以差分輸入，還有0.2V電壓能識別的特點(diǎn)，有效地解決了現(xiàn)有車速采集電路采用頻率范圍小，電壓范圍小的缺點(diǎn)，此外本發(fā)明電路抗干擾能力強(qiáng)，電路簡單，使用元器件少，工作可靠性高，成本低。
【IPC分類】G05B19/042, G08C19/00
【公開號】CN104952238
【申請?zhí)枴緾N201510331070
【發(fā)明人】王亞杰, 李明哲, 李德鵬, 劉文洲
【申請人】武漢合康動力技術(shù)有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月15日