專利名稱：一種can總線傳輸測溫傳感器電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種CAN總線傳輸測溫傳感器電路。
背景技術：
申請號為201120485348.6的一篇專利文獻《一種發動機溫度測量裝置》，如圖1所示，該裝置包括用于對溫度信號進行轉換的傳感器數字轉換電路，該傳感器數字轉換電路包括八個不同分度的熱電偶傳感器和傳感器數字轉換器MAX31855，各傳感器數字轉換電路的輸入端用于與對應的八路溫度采集信號連接，各傳感器數字轉換器的數據輸出端連接在用于與處理器相連的串行總線上，各傳感器數字轉換器的片選端用于與處理器中工控機的相應端口對應連接，由于現有汽車的車載ECU系統都采用CAN總線，本實用新型溫度測量裝置與車載E⑶之間的配套比較困難。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種CAN總線傳輸測溫傳感器電路，用以解決現有溫度傳感器不能直接進行串行數據交換，傳感器與車載ECU之間的配套困難的問題。為實現上述目的，本實用新型的方案是:一種CAN總線傳輸測溫傳感器電路，包括用于對溫度信號進行轉換的傳感器數字轉換電路和用于對被測溫度進行處理的控制裝置，控制裝置中設有與傳感器數字轉換電路通訊連接的SPI串口模塊，所述傳感器數字轉換電路用于連接外部的溫度傳感器，所述控制裝置為ECU單片機數字智能處理器，包括一個單片機CPU及其CAN模塊，所述SPI串口模塊的數據輸出端與單片機CPU連接，所述傳感器數字轉換電路的片選端與單片機CPU的相應端口對應連接；該測溫傳感器電路還包括用于連接CAN網絡的CAN總線驅動器，所述CAN總線驅動器通過CAN模塊與所述單片機CPU連接。所述傳感器數字轉換電路為MAX6675傳感器數字轉換器。所述CAN總線驅動器為CTM1050T驅動器。所述E⑶單片機數字智能處理為數字信號控制器DSPIC30F4013。所述溫度傳感器為鎧裝K分度的熱電偶傳感器。該傳輸測溫傳感器的溫度測量范圍為0 V 1024°C。本實用新型所達到的有益效果:本實用新型將溫度傳感器采集到的溫度信號以CAN總線串行方式送出，由于車載ECU系統都采用CAN總線，解決了目前汽車技術進步中現有的傳感器與車載ECU之間配套困難的問題。
圖1是現有溫度測量裝置的原理方框圖；圖2是本實用新型CAN總線傳輸測溫傳感器電路方框圖；圖3是本實用新型實施例電路方框圖；圖4是本實用新型CAN總線傳輸測溫傳感器電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。如圖2，本實用新型包括溫度傳感器、傳感器數字轉換電路、ECU單片機數字智能處理器和總線驅動器，傳感器數字轉換電路的輸入端連接溫度傳感器的輸出端，其數據輸出端連接E⑶單片機數字智能處理器的SPI串口模塊，其片選端連接單片機E⑶的一個I/0 口，當該傳感器數字轉換電路未被選中時，進行溫度信號的采集和A/D變換，被選中時，用于輸出串行數字量，溫度傳感器用于感知被測物體的溫度，并將溫度信號輸出給傳感器數字轉換電路，傳感器數字轉換電路用于將溫度信號轉換為數字量，并輸出給ECU單片機數字智能處理器的SPI串口模塊，E⑶單片機數字智能處理器一方面對溫度進行適時控制，另一方面又將實際溫度從CAN模塊端口輸出到CAN總線驅動器輸入端口，CAN總線驅動器將分系統與總線系統或區域網絡連在一起，用于將被測溫度輸出給CAN總線系統。如圖3，本實施例中溫度傳感器采用鎧裝K分度熱電偶傳感器，傳感器數字轉換電路采用MAX6675傳感器數字轉換器，ECU單片機智能處理器采用數字信號控制器DSPIC30F4013, CAN總線驅動器采用CTM1050T驅動器。如圖4，K分度熱電偶傳感器是一個用于感知溫度的溫度傳感器，其輸出端(Tl-和Tl+)與MAX6675傳感器數字轉換器輸入端(T-和T+)之間連接有輸入電路，該輸入電路包括電容器(5C1 5C3)、電感器(LfL2)和雙向瞬態抑制二極管TVSl，用于協調溫度傳感器與傳感器數字轉換電路之間的信號傳輸關系，電容器、電感器用于濾除干擾信號，TVSl用于防止瞬態過壓造成對輸入電路造成損害。MAX6675的測量范圍為(TC 1024°C，具有12位精度，分辨率為0.25°C。用于將K分度熱電偶傳感器的感知溫度直接轉換成數字量從SPI串行口送出，其2、3腳為輸入端，是K分度熱電偶傳感器的信號輸出端，4腳為V。。(5V)電源正，I腳為(GED)電源地，分別接+5V電源和GND。7腳為數據輸出端，5腳為時鐘輸端，6腳為片選，5 7腳分別接到數字信號控制器 DSPIC30F4013 的 24 腳(SCK1/RF5)、4 腳(SS1/RB2)、26 腳(SDI1/RF2)引腳上。數字信號控制器DSPIC30F4013，是一種16位高性能的數字信號控制器，它包括I個2.0B CAN接口模塊、I個SPI串口模塊、2個UART接口和一個I2C模塊。N3通過SPI串口模塊與MAX6675連接，接受由輸入電路輸出的被測物體的溫度，當N3的4腳為高時，MAX6675進行溫度信號采集并進行A/D變換，N3的4腳為低時，MAX6675被選中，輸出串行數字量。CAN模塊為一個接口模塊，DSPIC30F4013輸出的數字量從CAN模塊接口的29(C1TX/RF1)腳和30 (C1RX/RF0)腳分別送到總線驅動模塊CTM1050T的I腳(TXD)和4腳(RXD)，然后又通過總線驅動模塊CTM1050T的I腳(TXD)和I腳4 (RXD)輸給上一級系統，從而實現了 CAN總線傳輸的傳感器。C9、ClO和晶體振蕩器XTAL組成晶體振蕩器電路，為單片機提供時鐘源。C13、C14、R2、R3及復位開關S組成開關電路，以方便生產調試和故障檢查。插座Jl為在線編程端口，它的I到5腳分別與單片機的I腳(MCLR)、電源+5V、GEN、單片機的8腳(PGC)、單片機的9腳(P⑶)相接，使系統可以實現在線編程。C6 C8、C11 C14，4C1均為電源濾波電容，對電源帶進的干擾起濾除作用。[0023]CAN總線驅動器的主要作用是將分系統與總線系統或區域網絡連在一起，CANH、CANL引腳接在CTM1050T驅動器的7和6對應引腳上，可以與110個外設進行數字傳輸和試驗過程監控，通過CANH、CANL引腳，CTM1050T驅動器向網絡送出被測物體的溫度，CTM1050T驅動器將TJ1050、高速光偶、DC/DC隔離電路、ESD保護、TVS防過壓瞬態抑制二極管集為一體，既隔離外界干擾，又保護了電路的正常工作，對系統的可靠性起到了十分重要的作用。電源電路由穩壓集成塊7812、7805及二極管D1、電容器Cf C5、電阻器Rl和自復保險F1、F2組成。車載電源24V正極端與二極管D1、自復保險Fl依次串聯，然后經電阻器Rl的降壓限流后連接到7812的I腳，并由7812的2腳輸出12V電壓供給穩壓集成塊7805，7812的3腳接地。電容器C2、C3并聯在7805的I腳與地之間，12V電源經C2、C3濾波后從7805的2腳輸出5V電壓，電容器C4、C5并聯在7805的2腳與地之間，對輸出電壓進行濾波，濾波后的電壓經自復保險F2串聯輸出供給電路使用，一旦單片機和電子電路出現故障，自復保險F2的阻值不斷升高進而就起到了保護作用。穩壓集成塊7812輸入24V送入的電壓，又輸出12V電壓供給7805，對24V和5V電壓起一個過度作用，提高7805的穩定性和可靠性。當車載電源為12V時，J3兩端子斷開，車載電源12V電源經C2、C3濾波輸給7805的I腳，7805的2腳輸出電壓經C4、C5濾波，并經過自復保險F2輸出5V電壓為整個電路供電。因此無論是24V或12V電源供電，電路都能工作。本實施例中，數字信號控制器DSPIC30F4013只連接了一個傳感器數字轉換器，在其他實施例中，由于數字信號控制器DSPIC30F4013可以提供24個I/O 口，在其SPI串口模塊可以并聯f 24個傳感器數字轉換器，每一個I/O引腳可以控制一個傳感器數字轉換器的片選，當片選為低電平時，相應的傳感器數字轉換器被選中，CAN總線驅動器向網絡送出該路被測物體的溫度，可以完成廣24個物體溫度的測量，能夠滿足一般汽車溫度測量數量的要求。
權利要求1.一種CAN總線傳輸測溫傳感器電路，包括用于對溫度信號進行轉換的傳感器數字轉換電路和用于對被測溫度進行處理的控制裝置，控制裝置中設有與傳感器數字轉換電路通訊連接的SPI串口模塊，所述傳感器數字轉換電路用于連接外部的溫度傳感器，其特征在于，所述控制裝置為E⑶單片機數字智能處理器，包括一個單片機CPU及其CAN模塊，所述SPI串口模塊的數據輸出端與單片機CPU連接，所述傳感器數字轉換電路的片選端與單片機CPU的相應端口對應連接；該測溫傳感器電路還包括用于連接CAN網絡的CAN總線驅動器，所述CAN總線驅動器通過CAN模塊與所述單片機CPU連接。
2.根據權利要求1所述的CAN總線傳輸測溫傳感器電路，其特征在于，所述傳感器數字轉換電路為MAX6675傳感器數字轉換器。
3.根據權利要求1所述的CAN總線傳輸測溫傳感器電路，其特征在于，所述CAN總線驅動器為CTM1050T驅動器。
4.根據權利要求1所述的CAN總線傳輸測溫傳感器電路，其特征在于，所述ECU單片機數字智能處理器為數字信號控制器DSPIC30F4013。
5.根據權利要求1所述的CAN總線傳輸測溫傳感器電路，其特征在于，所述溫度傳感器為鎧裝K分度的熱電偶傳感器。
6.根據權利要求1所述的CAN總線傳輸測溫傳感器電路，其特征在于，該傳輸測溫傳感器的溫度測量范圍為O °C 1024°C。
專利摘要本實用新型涉及一種CAN總線傳輸測溫傳感器電路，包括用于對溫度信號進行轉換的傳感器數字轉換電路和用于對被測溫度進行處理的控制裝置，該控制裝置為ECU單片機數字智能處理器，其中設有與傳感器數字轉換電路通訊連接的SPI串口模塊和一個單片機CPU及其CAN模塊，傳感器數字轉換電路用于連接外部的溫度傳感器，SPI串口模塊的數據輸出端與單片機CPU連接，傳感器數字轉換電路的片選端與單片機CPU的相應端口對應連接，該測溫傳感器電路還包括用于連接CAN網絡的CAN總線驅動器，CAN總線驅動器通過CAN模塊與單片機CPU連接,解決了現有溫度傳感器不能直接進行串行數據交換，且測溫傳感器與車載ECU之間配套困難的問題。
文檔編號G01K7/04GK202929833SQ201220528558
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月16日 優先權日2012年10月16日
發明者薛小蘭, 劉仁杰, 嚴世寶, 王中先, 韓國峰 申請人:凱邁(洛陽)機電有限公司