基于MC33993的車(chē)用多路開(kāi)關(guān)檢測(cè)接口電路設(shè)計(jì)

1、基于mc33993的車(chē)用多路開(kāi)關(guān)檢測(cè)接口電路設(shè)計(jì)隨著技術(shù)的飛快進(jìn)展,汽車(chē)內(nèi)部所用到的開(kāi)關(guān)元件也日益復(fù)雜而繁多，因此，牢靠實(shí)時(shí)地對(duì)這些開(kāi)關(guān)量舉行檢測(cè)已成為汽車(chē)硬件設(shè)計(jì)必需解決的問(wèn)題。傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)檢測(cè)接口設(shè)計(jì)多采納、等分立元件與挺直相連,這樣往往有如下弊端：囫圇開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的牢靠性得不到保證,給汽車(chē)平安帶來(lái)隱患：由分立元件設(shè)計(jì)的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)簡(jiǎn)單發(fā)生氧化,縮短了開(kāi)關(guān)的用法壽命：過(guò)多用法分立元件，鋪張大量的單片機(jī)i/o資源，降低了cpu的利用率。針對(duì)上述問(wèn)題,本文采納公司生產(chǎn)的多路開(kāi)關(guān)檢測(cè)器件mc33993設(shè)計(jì)了一款車(chē)用多路開(kāi)關(guān)檢測(cè)接口電路。試驗(yàn)證實(shí)其工作性能良好。平安性高。2 mc33993介紹mc33993

2、是一款可編程多路開(kāi)關(guān)檢測(cè)接口器件，可檢測(cè)22路開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，并將檢測(cè)到的開(kāi)關(guān)狀態(tài)通過(guò)spi(串行外圍接口)發(fā)送給單片機(jī)。mc33993還具有22路模擬多路開(kāi)關(guān)功能,用以讀取多路模擬輸入信號(hào)，模擬輸入信號(hào)經(jīng)緩沖器由模擬多路開(kāi)關(guān)輸入以供微處理器讀取。除此之外，mc33993還可為提供電源。作為模擬傳感器的輸入、控制管理系統(tǒng)電源等。mc33993的主要特性如下：與單片機(jī)的通信接口：采納3.3v/5 v spi接口協(xié)議：8路可編程輸入sposp7：開(kāi)關(guān)可接電源正極,也可接地;14路接地輸入sgosgl3：開(kāi)關(guān)只能接地;自動(dòng)喚醒功能：開(kāi)關(guān)狀態(tài)的變幻可將其從睡眠狀態(tài)中隨時(shí)喚醒;中斷：開(kāi)關(guān)狀態(tài)變幻引起中斷

3、;可編程濕性：16 ma或20 ma。濕性電流可以防止觸點(diǎn)氧化。mc33993的基本功能是檢測(cè)多路開(kāi)關(guān)的狀態(tài)和作為多路模擬開(kāi)關(guān)，微處理器通過(guò)與mc33993的spi接口通信，向mc33993發(fā)送控制指令字,開(kāi)關(guān)狀態(tài)的變幻引起中斷，微處理器又通過(guò)spi接口讀取開(kāi)關(guān)狀態(tài)。mc33993有正常和休眠兩種工作模式。休眠模式可以降低系統(tǒng)的能耗，惟獨(dú)當(dāng)給器件發(fā)送休眠控制字時(shí)，它才由正常模式進(jìn)入休眠模式。休眠模式中，開(kāi)關(guān)狀態(tài)發(fā)生變幻、中斷信號(hào)下降沿、片選信號(hào)下降沿、喚醒信號(hào)下降沿和定時(shí)器中斷均可以使mc33993進(jìn)入正常工作模式。正常模式在作為監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)之用時(shí)，單片機(jī)可經(jīng)spi接口與mc33993通信對(duì)其

4、舉行編程設(shè)定。3 多路開(kāi)關(guān)檢測(cè)接口電路設(shè)計(jì)3.1 硬件電路設(shè)計(jì)筆者設(shè)計(jì)的多功能開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)中將開(kāi)關(guān)狀態(tài)的檢測(cè)和節(jié)點(diǎn)通訊在一個(gè)模塊中實(shí)現(xiàn)，微處理器采納18f2480單片機(jī)，這是一款pic18系列高性能，采納先進(jìn)的risc架構(gòu)，具有增加型內(nèi)核，32級(jí)堆棧和多種內(nèi)部和外部中斷源，內(nèi)部帶有can控制器，可以便利的實(shí)現(xiàn)can通訊。多路開(kāi)關(guān)中,22路按鍵開(kāi)關(guān)分離與mc33993的sp0sp7和sg0sg13共22個(gè)輸入引腳相連，其中與spn相連的開(kāi)關(guān)閉合時(shí)接電源正端(通過(guò)編程實(shí)現(xiàn))，與sgn相連的開(kāi)關(guān)閉合時(shí)接地，全部開(kāi)關(guān)閉合時(shí)狀態(tài)為1，斷開(kāi)時(shí)狀態(tài)為0。pic18f2480單片機(jī)通過(guò)spi通信讀取mc33993

5、的開(kāi)關(guān)狀態(tài)量，這兩個(gè)器件均有特地的spi接口，因此他們之間的spi通信實(shí)現(xiàn)起來(lái)很簡(jiǎn)單；mc33993的so、si、cs、sclk和int引腳分離與pic18f2480的rc4/sdi、rc5/sdo、rc2/ccp1、rc3/sck和rb1/nt1四個(gè)引腳相連。mc33993與pic18f2480單片機(jī)的銜接電路1所示。3.2 工作原理首先pic18f2480通過(guò)spi接口對(duì)mc33993舉行初始化設(shè)置，設(shè)定mc33993的工作方式,當(dāng)開(kāi)關(guān)被按下或斷開(kāi)時(shí)，mc33993的輸入口狀態(tài)發(fā)生變幻，使之從睡眠模式中被喚醒，并立即向處理器pic18f2480發(fā)送讀取開(kāi)關(guān)狀態(tài)量的中斷哀求,處理器識(shí)別中斷并

6、通過(guò)spi接口讀取開(kāi)關(guān)狀態(tài)的變幻，然后執(zhí)行相應(yīng)的操作。3.3 開(kāi)關(guān)檢測(cè)接口電路軟件的設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)檢測(cè)軟件設(shè)計(jì)包括初始化程序和讀取開(kāi)關(guān)狀態(tài)的程序兩部分。初始化程序主要完成對(duì)mc33993內(nèi)部幾個(gè)相關(guān)寄存器的指令字的設(shè)置，例如復(fù)位寄存器、濕性電流控制寄存器、spn設(shè)置寄存器等。讀取開(kāi)關(guān)狀態(tài)是在中斷服務(wù)子程序中實(shí)現(xiàn)。當(dāng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)變幻時(shí)，mc33993產(chǎn)生中斷。pic18f2480進(jìn)人中斷服務(wù)程序，通過(guò)spi接口讀取。mc33993開(kāi)關(guān)狀態(tài)。在軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中，mc33993讀寫(xiě)函數(shù)在初始化程序和開(kāi)關(guān)狀態(tài)讀取程序中都會(huì)被調(diào)用,是囫圇開(kāi)關(guān)檢測(cè)軟件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。下面給出囫圇多路開(kāi)關(guān)檢測(cè)接口電路軟件設(shè)計(jì)的流程圖和mc33993讀寫(xiě)函數(shù)void rw33993()的代碼。軟件設(shè)計(jì)流程圖2所示。讀寫(xiě)函數(shù)void rw33993()源代碼如下:4 結(jié)束語(yǔ)文中介紹