一种汽车控制器检测用CAN总线终端电阻检测电路的制作方法

一种汽车控制器检测用can总线终端电阻检测电路
技术领域
1.本实用新型属于汽车控制器检测技术领域，尤其是涉及一种汽车控制器检测用can总线终端电阻检测电路。


背景技术：

2.can总线终端电阻检测电路是自动测试设备中的重要功能之一，承担着设备中can终端电阻检测等工作，是获取电路状态的基础参数；这些功能的可靠性和准确性也直接影响着测试设备本身的品质；
3.目前，为确定是否具备can总线终端电阻是否正常，市面上采用的检测装置测量精度不准确，灵活性较差，测量成本较高等；因此，本专利申请设计了一种can总线终端电路电测电路。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种汽车控制器检测用can总线终端电阻检测电路，以解决现有的检测装置测量精度不准确，灵活性较差的问题。
5.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.一种汽车控制器检测用can总线终端电阻检测电路，包括开关控制电路、电桥电路和放大电路；
7.开关控制电路的输入端通过can通信总线连接终端电阻r2，开关控制电路的输出端通过电桥电路连接放大电路，放大电路的输出端连接单片机；
8.开关控制电路的输入端还连接有用于控制开关控制电路工作的外部控制设备。
9.进一步的，can通信总线包括dtu-can h通信线和dtu-can l通信线，dtu-can h通信线和dtu-can l通信线连接外部can通信总线设备；
10.终端电阻r2的一端与dtu-can h通信线连接，终端电阻r2的另一端与dtu-can l通信线连接。
11.进一步的，开关控制电路包括mos开关管u1、mos开关管u2、mos开关管u4和mos开关管u5，mos开关管u1的源极端与dtu-can h通信线连接，mos开关管u1的漏极端连接mos开关管u2的漏极端，mos开关管u1的栅极端通过电阻r9连接外部控制设备，mos开关管u1的栅极端还连接mos开关管u2的栅极端，mos开关管u2的源极端连接电桥电路；
12.mos开关管u4的源极端与dtu-can l通信线连接，mos开关管u4的漏极端与mos开关管u5的漏极端连接，mos开关管u4的栅极端通过电阻r11连接外部控制设备，mos开关管u4的栅极端与mos开关管u5的栅极端连接，mos开关管u5的源极端连接电桥电路。
13.进一步的，mos开关管u1、mos开关管u2、mos开关管u4和mos开关管u5均为nmos开关管。
14.进一步的，电阻r9与外部控制设备之间的连接线路上还连接有电阻r10，电阻r10的另一端接地；
15.电阻r11与外部控制设备之间的连接线路上还连接有电阻r12，电阻r12的另一端接地。
16.进一步的，电桥电路包括电阻r1、电阻r3和电阻r4，电阻r1的一端连接mos开关管u2的源极端，电阻r1的另一端连接电阻r3，电阻r3的另一端连接电阻r4，电阻r4的另一端连接mos开关管u5的源极端；
17.电阻r1与mos开关管u2的源极端之间的连接线路上还连接有电阻r5，电阻r5的另一端连接放大电路，电阻r1与电阻r3之间的连接线路上连接有电源vcc；
18.电阻r3与电阻r4之间的连接线路上连接有电阻r7，电阻r7的另一端连接放大电路，电阻r4与mos开关管u5的源极端连接的一端接地。
19.进一步的，放大电路包括运算放大器u3a，运算放大器u3a的同向输入端与电阻r5连接，运算放大器u3a的反向输入端与电阻r7连接，运算放大器u3a的输出端连接单片机；
20.运算放大器u3a的反向输入端还通过电阻r8连接运算放大器u3a的输出端；
21.电阻r5与运算放大器u3a的同向输入端之间的连接线路上还连接有电阻r6，电阻r6接地；
22.运算放大器u3a的电源端连接电源vcc，运算放大器u3a的接地端接地。
23.相对于现有技术，本实用新型所述的一种汽车控制器检测用can总线终端电阻检测电路具有以下有益效果：
24.(1)本实用新型所述的一种汽车控制器检测用can总线终端电阻检测电路通过惠更斯电桥测量终端电阻的方式，可不受环境温度的影响，测量方式精度高，测量结果更精确，并且可以测出细微的变化；
25.(2)本实用新型所述的一种汽车控制器检测用can总线终端电阻检测电路电路简单，成本低，且使用性更广泛，可以用于其他类型的电阻传感器的测量，使用灵活度高。
附图说明
26.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
27.图1为本实用新型实施例所述的一种汽车控制器检测用can总线终端电阻检测电路图。
具体实施方式
28.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等
的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
32.请参阅图1所示，一种汽车控制器检测用can总线终端电阻检测电路，包括开关控制电路、电桥电路和放大电路；
33.开关控制电路的输入端通过can通信总线连接终端电阻r2，开关控制电路的输出端通过电桥电路连接放大电路，放大电路的输出端连接单片机；
34.开关控制电路的输入端还连接有用于控制开关控制电路工作的外部控制设备。
35.can通信总线包括dtu-can h通信线和dtu-can l通信线，dtu-can h通信线和dtu-can l通信线连接外部can通信总线设备；
36.终端电阻r2的一端与dtu-can h通信线连接，终端电阻r2的另一端与dtu-can l通信线连接。
37.开关控制电路包括mos开关管u1、mos开关管u2、mos开关管u4和mos开关管u5，mos开关管u1的源极端与dtu-can h通信线连接，mos开关管u1的漏极端连接mos开关管u2的漏极端，mos开关管u1的栅极端通过电阻r9连接外部控制设备，mos开关管u1的栅极端还连接mos开关管u2的栅极端，mos开关管u2的源极端连接电桥电路；
38.mos开关管u4的源极端与dtu-can l通信线连接，mos开关管u4的漏极端与mos开关管u5的漏极端连接，mos开关管u4的栅极端通过电阻r11连接外部控制设备，mos开关管u4的栅极端与mos开关管u5的栅极端连接，mos开关管u5的源极端连接电桥电路；
39.当控制信号ctr signal高于vcc电压vgs(th)时，此时，四组nmos导通，两根can通信线(dtu-can h和dtu-can l)分别接入检测电路，即将终端电阻接入检测电路中。
40.mos开关管u1、mos开关管u2、mos开关管u4和mos开关管u5均为nmos开关管，本专利申请采用的nmos开关管为rk7002bmhzg型号mos开关管。
41.电阻r9与外部控制设备之间的连接线路上还连接有电阻r10，电阻r10的另一端接地；
42.电阻r11与外部控制设备之间的连接线路上还连接有电阻r12，电阻r12的另一端接地；
43.电阻r9和电阻r10作为限流电阻，可起到阻碍降低mos开关管栅极电流的作用，电阻r10和电阻r12可防止电路误触发，提高该检测电路的稳定性。
44.电桥电路包括电阻r1、电阻r3和电阻r4，电阻r1的一端连接mos开关管u2的源极端，电阻r1的另一端连接电阻r3，电阻r3的另一端连接电阻r4，电阻r4的另一端连接mos开关管u5的源极端；
45.电阻r1与mos开关管u2的源极端之间的连接线路上还连接有电阻r5，电阻r5的另一端连接放大电路，电阻r1与电阻r3之间的连接线路上连接有电源vcc；
46.电阻r3与电阻r4之间的连接线路上连接有电阻r7，电阻r7的另一端连接放大电路，电阻r4与mos开关管u5的源极端连接的一端接地。
47.放大电路包括运算放大器u3a，本专利申请采用的运算放大器u3a为lmv358型号运算放大器，运算放大器u3a的同向输入端与电阻r5连接，运算放大器u3a的反向输入端与电阻r7连接，运算放大器u3a的输出端连接单片机；
48.运算放大器u3a的反向输入端还通过电阻r8连接运算放大器u3a的输出端；
49.电阻r5与运算放大器u3a的同向输入端之间的连接线路上还连接有电阻r6，电阻r6接地；
50.运算放大器u3a的电源端连接电源vcc，运算放大器u3a的接地端接地。
51.电路参数：dtu-can h通信线和dtu-can l通信线之间连接的终端电阻假设为r2，其他参数见图1所示：
52.测试条件：控制器断电；
53.该检测电路工作原理：当dtu-can h通信线和dtu-can l通信线接入电路中之后，即将终端电阻接入检测电路中，然后通过检测v1与v2两点的压差，再经过运算放大电路将压差放大之后进入单片机adc采样，完成对终端电阻的检测；
54.那么终端电阻r2与电压之间的具体计算关系如下：
55.根据欧姆定律分别可以得出电阻r2、r4、r6上分得的电压如下：
[0056][0057][0058][0059]
根据运算放大器的虚短可知，流经r8的电流和流经r7的电流相等；
[0060][0061]
已知：r1＝120r r3＝120r r4＝30r r5＝r7＝10k r6＝r8＝20k
[0062]
将已知条件代入上面1、3、4式子中可得：
[0063][0064][0065][0066][0067]
可推出v0＝3v4-2v2
ꢀꢀꢀ
9式
[0068]
又根据运算放大器的虚断可知v3＝v4，将8式代入9式可推出
[0069][0070]
由此可以看出vo与终端电阻r2有上式关系式。
[0071]
综上分析，vo与r2有关系式我们可以通过单片机检测vo的变化来检测终端电阻的变化。
[0072]
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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。