一种基于CAN通信模块的昼行灯控制器论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种基于CAN通信模块的昼行灯控制器，涉及昼行灯控制器领域；其包括驱动电路和电源电路，驱动电路连接负载，还包括单片机、开关检测电路和CAN通信电路，开关检测电路和CAN通信电路分别与单片机电性连接，驱动电路包括智能功率芯片，单片机和智能功率芯片输入端电性连接，智能功率芯片输出端连接负载，通过单片机控制功率芯片实现驱动和驱动状态检测；本实用新型使用智能功率芯片替换原继电器驱动方式，利用芯片驱动负载的同时检测负载状态，并检测灯开关状态，通过CAN通信及时反馈，解决了现有昼行灯控制器采用继电器驱动可靠性差、无法进行状态检测和状态传输的问题。

主设计要求

1.一种基于CAN通信模块的昼行灯控制器，包括驱动电路和电源电路，所述驱动电路连接负载，其特征在于：还包括单片机、开关检测电路和CAN通信电路，所述开关检测电路和CAN通信电路分别与单片机电性连接，所述驱动电路包括智能功率芯片，所述单片机和智能功率芯片输入端电性连接，智能功率芯片输出端连接负载，通过单片机控制功率芯片实现驱动和驱动状态检测。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种基于CAN通信模块的昼行灯控制器，其特征在于：还包括保护电路，所述保护电路输出端与智能功率芯片OUTPUT引脚连接，其输入端连接电源VCC，所述保护电路包括MOS管Q37、二极管D67和二极管D68，MOS管Q37的栅极连接电源VCC，其源极分别连接二极管D67阳极、二极管D68阳极，二极管D67阴极、二极管D68阴极分别连接接口J1，其漏极接地。

3.根据权利要求1或者2所述的一种基于CAN通信模块的昼行灯控制器，其特征在于：所述智能功率芯片3引脚和INPUT2引脚连接单片机3引脚，其5和INPUT2引脚连接单片机2引脚，其7和CURRENT SENSE1引脚连接单片机5和9引脚，其9和CURRENT SENSE2引脚连接单片机6和10引脚，其OUTPUT2引脚连接电容C123，其OUTPUT1引脚连接电容C124，电容C123和电容C124并联连接后连接电源，其OUTPUT2引脚还连接接口J1的7引脚，其OUTPUT1引脚还连接接口J1的6引脚，实现驱动输出。

4.根据权利要求1所述的一种基于CAN通信模块的昼行灯控制器，其特征在于：所述CAN通信电路包括CAN芯片，所述CAN芯片的TXD、RXD引脚分别对应连接单片机23、24引脚，其CANH、CANL引脚分别对应接口J1的10、9引脚，其VDD引脚连接电容C11后接地，其TXD引脚连接电阻R29后连接电源VDD，其RXD引脚连接电阻R28-1后连接电源VDD，其RS引脚连接电阻R30后接地。

5.根据权利要求1所述的一种基于CAN通信模块的昼行灯控制器，其特征在于：所述开关检测电路包括开关二极管，所述开关二极管K1端连接单片机和电源VDD，其K2端连接远光灯开关或者近光灯开关或者前雾灯开关或者后位置灯开关，其A端连接并联连接的电阻和电容后接地。

6.根据权利要求1所述的一种基于CAN通信模块的昼行灯控制器，其特征在于：所述电源电路的电路连接如下：二极管D6阳极连接电源VCC，其阴极连接电容C13后接地，电容C13和串联连接的电容C6和电容C7并联连接，其阴极还连接电阻R28后连接稳压管D20阴极，压管D20阳极接地，电容C14、电容C8、电容C9并联连接的一端连接电源+5V和电阻R28，另一端接地。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及昼行灯控制器领域，尤其是一种基于CAN通信模块的昼行灯控制器。

背景技术

目前国内外部分小型汽车上具有昼行灯控制功能，重型汽车尚未装配昼行灯，昼行灯工作是通过专门的昼行灯控制器来完成的，根据欧盟法规要求，如果车辆出口到欧盟国家，必须装配昼行灯，为了提高道路安全性，降低车辆意外故障的发生率，机动车多要求安装昼行灯。根据有关标准(欧洲ECE R48《关于照明和信号装置安装认证的统一规定》)，机动车昼行灯需要在车辆前雾灯或者前大灯开启的时候能够自动关闭。目前，安装有昼行灯的机动车采用继电器驱动控制昼行灯的开闭，继电器长期使用磨损，其使用寿命有限，导致昼行灯的可靠性差；同时，采用继电器控制，电路复杂，制造成本高；昼行灯的状态无法进行监测，使用不便。因此，需要一种昼行灯控制器可以克服以上问题。

发明内容

本实用新型的目的在于：本实用新型提供了一种基于CAN通信模块的昼行灯控制器，解决了现有昼行灯控制器采用继电器驱动可靠性差、无法进行状态检测和状态传输的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于CAN通信模块的昼行灯控制器，包括驱动电路和电源电路，所述驱动电路连接负载，还包括单片机、开关检测电路和CAN通信电路，所述开关检测电路和CAN通信电路分别与单片机电性连接，所述驱动电路包括智能功率芯片，所述单片机和智能功率芯片输入端电性连接，智能功率芯片输出端连接负载，通过单片机控制功率芯片实现驱动和驱动状态检测。

优选地，还包括保护电路，所述保护电路输出端与智能功率芯片OUTPUT引脚连接，其输入端连接电源VCC，所述保护电路包括MOS管Q37、二极管D67和二极管D68，MOS管Q37的栅极连接电源VCC，其源极分别连接二极管D67阳极、二极管D68阳极，二极管D67阴极、二极管D68阴极分别连接接口J1，其漏极接地。

优选地，所述智能功率芯片3引脚和INPUT2引脚连接单片机3引脚，其5和INPUT2引脚连接单片机2引脚，其7和CURRENT SENSE1引脚连接单片机5和9引脚，其9和CURRENTSENSE2引脚连接单片机6和10引脚，其OUTPUT2引脚连接电容C123，其OUTPUT1引脚连接电容C124，电容C123和电容C124并联连接后连接电源，其OUTPUT2引脚还连接接口J1的7引脚，其OUTPUT1引脚还连接接口J1的6引脚，实现驱动输出。

优选地，所述CAN通信电路包括CAN芯片，所述CAN芯片的TXD、RXD引脚分别对应连接单片机23、24引脚，其CANH、CANL引脚分别对应接口J1的10、9引脚，其VDD引脚连接电容C11后接地，其TXD引脚连接电阻R29后连接电源VDD，其RXD引脚连接电阻R28-1后连接电源VDD，其RS引脚连接电阻R30后接地。

优选地，所述开关检测电路包括开关二极管，所述开关二极管K1端连接单片机和电源VDD，其K2端连接远光灯开关或者近光灯开关或者前雾灯开关或者后位置灯开关，其A端连接并联连接的电阻和电容后接地。

优选地，所述电源电路的电路连接如下：二极管D6阳极连接电源VCC，其阴极连接电容C13后接地，电容C13和串联连接的电容C6和电容C7并联连接，其阴极还连接电阻R28后连接稳压管D20阴极，压管D20阳极接地，电容C14、电容C8、电容C9并联连接的一端连接电源+5V和电阻R28，另一端接地。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型使用智能功率芯片替换原继电器驱动方式，利用芯片驱动负载，简化电路，同时选用自带保护电路的功率芯片和增设保护电路，保证驱动控制的稳定性，提高昼行灯驱动的可靠性；

2.本实用新型使用微型控制器控制CAN通信模块，实现状态通信的同时简化电路，降低成本；

3.本实用新型通过对电源电路设置稳压、滤波、二极管等，保证供电的稳定性，进一步提高昼行灯驱动的可靠性；

4.本实用新型通过开关二极管检测开关状态，将开关状态进行检测和通信，提高实用性和使用便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型的功率驱动电路的电路图；

图2是本实用新型的单片机的电路图；

图3是本实用新型的CAN通信电路图；

图4是本实用新型的保护电路的电路图；

图5是本实用新型的电源电路的电流图；

图6是本实用新型的接口电路的电路图；

图7是本实用新型的开关检测电路的电路图；

图8是本实用新型的控制框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

技术问题：解决现有昼行灯控制器采用继电器驱动可靠性差、无法进行状态检测和状态传输的问题。

技术手段：

一种基于CAN通信模块的昼行灯控制器，包括驱动电路和电源电路，驱动电路连接负载，还包括单片机、开关检测电路和CAN通信电路，开关检测电路和CAN通信电路分别与单片机电性连接，驱动电路包括智能功率芯片，单片机和智能功率芯片输入端电性连接，智能功率芯片输出端连接负载，通过单片机控制功率芯片实现驱动和驱动状态检测。

还包括保护电路，保护电路输出端与智能功率芯片OUTPUT引脚连接，其输入端连接电源VCC，保护电路包括MOS管Q37、二极管D67和二极管D68，MOS管Q37的栅极连接电源VCC，其源极分别连接二极管D67阳极、二极管D68阳极，二极管D67阴极、二极管D68阴极分别连接接口J1，其漏极接地。

智能功率芯片3引脚和INPUT2引脚连接单片机3引脚，其5和INPUT2引脚连接单片机2引脚，其7和CURRENT SENSE1引脚连接单片机5和9引脚，其9和CURRENT SENSE2引脚连接单片机6和10引脚，其OUTPUT2引脚连接电容C123，其OUTPUT1引脚连接电容C124，电容C123和电容C124并联连接后连接电源，其OUTPUT2引脚还连接接口J1的7引脚，其OUTPUT1引脚还连接接口J1的6引脚，实现驱动输出。

CAN通信电路包括CAN芯片，CAN芯片的TXD、RXD引脚分别对应连接单片机23、24引脚，其CANH、CANL引脚分别对应接口J1的10、9引脚，其VDD引脚连接电容C11后接地，其TXD引脚连接电阻R29后连接电源VDD，其RXD引脚连接电阻R28-1后连接电源VDD，其RS引脚连接电阻R30后接地。

开关检测电路包括开关二极管，开关二极管K1端连接单片机和电源VDD，其K2端连接远光灯开关或者近光灯开关或者前雾灯开关或者后位置灯开关，其A端连接并联连接的电阻和电容后接地。

电源电路的电路连接如下：二极管D6阳极连接电源VCC，其阴极连接电容C13后接地，电容C13和串联连接的电容C6和电容C7并联连接，其阴极还连接电阻R28后连接稳压管D20阴极，稳压管D20阳极接地，电容C14、电容C8、电容C9并联连接的一端连接电源+5V和电阻R28，另一端接地。

技术效果：本实用新型使用智能功率芯片替换原继电器驱动方式，利用芯片驱动负载，简化电路，同时选用自带保护电路的功率芯片和设计保护电路，保证驱动控制的稳定性，提高昼行灯驱动的可靠性；使用微型控制器控制CAN通信模块，实现状态通信的同时简化电路，降低成本；通过对电源电路设置稳压、滤波、二极管等，保证供电的稳定性，进一步提高昼行灯驱动的可靠性；通过开关二极管检测开关状态，将开关状态进行检测和通信，提高实用性和使用便利性。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

一种基于CAN通信模块的昼行灯控制器，包括驱动电路和电源电路，驱动电路连接负载，还包括单片机、开关检测电路和CAN通信电路，开关检测电路和CAN通信电路分别与单片机电性连接，驱动电路包括智能功率芯片；昼行灯控制器通过开关检测电路获取远光灯开关或者近光灯开关或者前雾灯开关或者后位置灯开关的状态，通过CAN通信传输信息，根据昼行灯控制逻辑要求通过驱动电路对昼行灯进行控制，并实时监测驱动的负载状态，对故障进行判别并保护控制器及回路负载，单片机通过连接功率芯片的INPUT引脚控制，功率芯片输出端连接驱动对象；同时可根据功率芯片的电流检测引脚(功率芯片的CURRT SENSE引脚)反馈驱动对象的状态给单片机；实现驱动的同时实现检测，当昼行灯工作时实时监控负载回路，出现过载时，立即切断该回路输出，并将故障信息经由CAN通信电路和CAN总线发送至仪表提示，当故障消除后，回路恢复正常工作。

其中，功率芯片型号为VND5012AK，主控芯片型号为PIC18F25K80，CAN通信模块的型号为MCP2551，保护电路的MOS管型号为RU75N08S，二极管为S3B(DO-214型)，开关二极管型号为BAV70；

开关检测电路包括开关二极管，开关二极管K1端连接单片机和电源VDD，其K2端连接远光灯开关或者近光灯开关或者前雾灯开关或者后位置灯开关，其A端连接并联连接的电阻和电容后接地，具体电路如图2、6、7所示。

电源电路的电路连接如下：二极管D6阳极连接电源VCC，其阴极连接电容C13后接地，电容C13和串联连接的电容C6和电容C7并联连接，其阴极还连接电阻R28后连接稳压管D20阴极，稳压管D20阳极接地，电容C14、电容C8、电容C9并联连接的一端连接电源+5V和电阻R28，另一端接地，具体电路如图5、6所示。

具体电路如图1-7所示。本领域技术人员根据电路图或者器件型号能清楚地实现本申请记载的技术方案，解决本申请记载的技术问题。控制框图如图8所示，单片单片机控制功率芯片实现稳定驱动控制和检测驱动状态(判断检测引脚的电平)；通过单片机控制CAN通信电路实现通过CAN总线传输昼行灯的灯开关状态或者驱动状态，实用性强，使用更加便利；通过开关检测电路获取各种灯开关状态，利于监测，防止灯开关故障带来的后果，比起现有昼行灯控制器控制可靠性提高，功能更加优化和完善。

实施例2

基于实施例1，本实施例增设保护电路，保护电路输出端与智能功率芯片OUTPUT引脚连接，其输入端连接电源VCC，保护电路包括MOS管Q37、二极管D67和二极管D68，MOS管Q37的栅极连接电源VCC，其源极分别连接二极管D67阳极、二极管D68阳极，二极管D67阴极、二极管D68阴极分别连接接口J1，其漏极接地。智能功率芯片3引脚和INPUT2引脚连接单片机3引脚，其5和INPUT2引脚连接单片机2引脚，其7和CURRENTSENSE1引脚连接单片机5和9引脚，其9和CURRENT SENSE2引脚连接单片机6和10引脚，其OUTPUT2引脚连接电容C123，其OUTPUT1引脚连接电容C124，电容C123和电容C124并联连接后连接电源，其OUTPUT2引脚还连接接口J1的7引脚，其OUTPUT1引脚还连接接口J1的6引脚，实现驱动输出；MOS管型号为RU75N08S TO263型，二极管型号为S3B(DO-214型)，具体电路如图4所示，通过保护电路进行限压或者限流保护，具体如下：主控芯片通过高低电平控制功率芯片输出端为高电平或者低电平，实现连接驱动对象或者断开驱动对象，出现异常时，比如电流异常，异常电流较小时通过二极管进行保护，异常电流较大时，通过MOS管进行保护；利用功率芯片驱动负载，简化电路，同时选用自带保护电路的功率芯片和设置限压、限流保护电路，保证驱动控制的稳定性，提高昼行灯驱动的可靠性。

实施例3

基于实施例1，本实施例的通信采用CAN通信，CAN通信电路包括CAN芯片，CAN芯片的TXD、RXD引脚分别对应连接单片机23、24引脚，其CANH、CANL引脚分别对应接口J1的10、9引脚，其VDD引脚连接电容C11后接地，其TXD引脚连接电阻R29后连接电源VDD，其RXD引脚连接电阻R28-1后连接电源VDD，其RS引脚连接电阻R30后接地，CAN通信模块的型号为MCP2551，具体电路如图2、3、6所示，比起现有的昼行灯控制器增设CAN通信，利于及时检测和反馈。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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