硬件设计规则
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目录:
一、电源回路设计
二、输入回路设计
2.1、负触发回路
2.2、正触发回路
2.3、车速/转速PWM输入回路
2.4、AD输入回路
三、输出回路设计
3.1、典型输出回路
3.1.1、高电平驱动回路
3.1.2、低电平驱动回路
3.2、BCM驱动回路介绍
3.2.1、马达输出控制回路
3.2.2、室内灯控制回路
3.2.3、中控门锁控制回路
3.2.4、继电器控制回路
3.2.5、转向灯驱动回路
3.2.6、蜂鸣器驱动回路
3.2.7、安全指示灯驱动回路
3.2.8、低驱保护回路设计
四、通信回路设计
4.1、LIN回路设计
4.2、CAN回路设计
五、MCU回路设计
六、高频接收板基本原理
七、发射器基本原理
7.1、基于HCS300编码器的遥控器设计如下图:
7.1.2、电路设计说明:
八、运放在BCM中的应用
8.1、用于车窗电机侦测的差分运放回路
8.1.1、电路原理说明
8.1.2、放大倍数原则:
2.3、车速/转速PWM输入回路
设计原理:
1、此回路设计主要目的是借用外部逻辑降低静态功耗。
降低静态功耗原理说明:
假设若不采用IGN来控制Speed_Input上拉,VB2为长电(12V),则VB2与Speed_In put之间一直存在电流,也就意味着一直存在12/R5的静态损耗;但是若采用IGN来控制Speed_Input上拉,那么损耗就只存在与IGN_ON时,而一般静态电流测量是在IGN_ OFF或者设置警戒状态时。
2、当Speed_Iput为PWM信号时,鉴于Speed_Iput PWM信号的规定,若VB2采用I/O
_Ctrl上拉控制,有以下缺点:
1、单片机检测PWM信号失真。
2、上拉控制时间延长,得不到降低静态功耗的效果。
3、建议值:
1、R1=10K
2、R2=10K
R3=10K
3、R4=10K
4、R5=1.3K
5、R6=100K
6、R7=150K
7、C2=100nF(耐压100V)
8、C1=10nF
说明:采用IGN外部逻辑控制的信号一般有以下几种:
1、车速信号;
2、碰撞信号;
3、转速信号;
根据整车线束与BCM实际设计要求,还有以下信号也可以参考IGN外部逻辑控制:
4、安全带信号;
5、前雾灯信号;
2.4 、A/D输入回路
A/D输入回路设计注意事项:
1、电阻配比考虑要点;
A、回路抗干扰能力:A/D端口输入阻抗最好不得超过10K
B、A/D电压采集范围:
C、静态功耗要求:可采用运放配合设计_电压跟随器(运放输出阻抗约为0)
D、电阻精度要求
三、输出回路设计
3.1、典型回路设计
典型驱动回路有:高电平驱动回路和低电平驱动回路,对于我们的BCM,不管是高驱还是低驱回路,在设计前期都要明确整车外围电路。整车外围电路一般分为:
1、直接驱动负载,例如:钥匙孔照明灯、室内顶灯、防盗LED指示灯等;
2、通过继电器间接驱动的负载,例如:前/后雨刮控制、门锁马达控制、车窗控制、除霜控制等。(即BCM通过驱动外部继电器驱动实际负载)对于通过继电器间接驱动的负载,根据具体要求又分为:
a、继电器内置;
b、继电器外置;
以上介绍驱动类型,划分点其实就是驱动外部负载的电流,驱动外部负载需要的电流小,则可直接驱动;驱动外部负载需要的电流大,就需要通过其他的方法来转换。
3.1.1、高电平驱动回路
A、三极管高驱回路
建议值:
1、R1=10K;
2、R2=4.7K;
3、R3=10K;
4、R4=4.7K;
5、R5为限流电阻,一般用于小电流驱动回路。
6、Q1=BC817;
7、Q2=BC807(500mA驱动能力)
说明:Q2选择取决于外部负载的驱动电流。Q1在该回路中是开关管,R1与R2电阻配比要保证Q1的偏置电压>0.7V;R3与R4电阻配比要保证Q2的偏置电压>0.7V。
B、继电器高驱回路
备注:继电器高驱回路一般用于驱动外部大电流负载。
3.1.2、低电平驱动回路
A、三极管低驱回路
建议值:
1、R1=10K
2、R2=4.7K
3、R3为限流电阻,一般用于小电流驱动回路中。
4、Q1=BC817(驱动电流500mA)
说明:Q1选择一般取决于外部负载电流;R1与R2电阻配比要保证Q1的偏置电压>0.7V。
B、MOS管驱动回路
建议值:
1、R1=4.7K
2、R2=47K
3、T1=VNN1NV04
4、C1=100nF(耐压100V)
备注:MOS管驱动一般用于大电流负载电路;相比较三极管驱动大电流,需要采
用多级放大,MOS管电压驱动更加简洁。
设计时具体选用三极管或者MOS管驱动,需要考虑以下几点要素:
1.设计成本
2.PCB绘制空间
3.外部负载电流
4.保护回路设计(有些MOS管自带短路保护功能)
3.2、BCM输出控制回路介绍:
BCM驱动控制,一般为:马达控制、灯泡控制、继电器控制等
3.2.1、马达输出控制
A、可使用晶体管控制内部继电器,但在继电器的线圈两端需并接一个二极管,以吸收继电器线
圈的反电动势。
B、可使用IC 2003驱动内部继电器,因为2003内部有内建二极管,因此不需要再另外接二极
管,但须将IC 2003的第9PIN接至与继电器相同的正电源。