一种车载多媒体系统
技术领域
本实用新型涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种低温下启动车载多媒体系统。
背景技术
车载多媒体系统，又称车机、车载音响，早期的汽车多媒体系统，由于功能较为单一，只有收音机和磁带播放功能，一般称之为车载音响、汽车音响；后来有了CD/DVD/USB播放功能，称之为车载DVD；随着科技的发展，又融入了导航、倒车影像和蓝牙等功能，又习惯称之为车载导航，公众对它的称呼随着功能的演变出现不同的名称，现在普遍称之为车载多媒体系统或车机。
正常温度范围内，车载多媒体系统开机启动一般不存在太多问题。但低温环境下，电子设备中的集成电路芯片及元器件的性能会发生变化，汽车中的车载终端，如车载多媒体系统，有时会出现在低温下不能启动的问题。
车规级芯片的最低工作温度是-40℃，然而由于环境温度可能更低，如漠河一月份平均温温度-30.9℃，冬天最低气温曾达-52.3℃；哈尔滨以每年1月份最冷，历史最低温度-42℃。而且汽车后装市场上，为了降低成本，使用的多非车规级芯片，低温性能并非完全达标。这样以来，常常出现低温下无法开机启动的问题。如果采用军工级的超低温器件，虽然性能可靠，但体积大，成本高。
中国实用新型专利200720071220.9公开了一种电子设备低温启动控制装置，包括开关按钮、单片机、温度传感器、加热电源、加热控制开关、加热片，开关按钮接单片机开机信号输入接口，单片机另有开机信号输出接口输出开机信号，单片机同温度传感器、加热控制开关相连，加热控制开关另外一端接加热电源，一端接加热片；单片机接收到开关按钮发送的开机信号后，根据温度传感器传来的温度信号，输出加热控制信号到加热控制工关控制加热电源同加热片的联通或断开，同时单片机根据温度传感器传来的温度信号决定是否输出开机信号。此方案采用的是多片加热片，分布于电设备需加热的芯片及元器件上。而且与要加热的设备没有通讯，假如设备已经正常启动，这时就无需加热。此方案不适合车载多媒体系统，车内空间受限，车载多媒体系统本身内部做的已很紧凑，各产品间通过线束连接具有浪费成本，占用空间大，系统效率低和可靠性低下等问题，再加外设很不现实。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以低温启动的车载多媒体系统，具有低温不能正常启动时自动开启加热，正常启动后自动关闭加热的功能。并且具有充分利用系统现有资源，减少占用空间，提高系统效率和可靠性的优势。
发明人经现场分析发现，不能启动的原因多由主处理器外围的晶振和电容引起，尤其是晶体谐振器是对温度最敏感的，晶体谐振器的频率温度特性是谐振频率会随温度的改变而变化，加之其它元器件的影响，导致在低温下发生不能正常启动的问题，而微控制器和电源管理模块这部分受低温影响不大。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种低温启动的车载多媒体系统，包括：微控制器，用于获取信号唤醒源，判断是否存在ACC电压或CAN数据信号唤醒源；温度传感器，用于感知外界环境温度的变化；发热体，用于产生热量；风扇，用于将发热体产生的热量吹向主板元器件；主处理器，用于在正常启动后响应微控制器，向微控制器返回数据；微控制器与温度传感器连接，微控制器检测温度传感器的电压，微控制器根据温度传感器电压的变化计算出当前温度值；微控制器与主处理器连接，用于控制主处理器的动作；微控制器与风扇、发热体连接，用于控制风扇和发热体的动作。
在本实用新型的一实施例中，还包括电源管理模块，与微控制器连接、主处理器、发热体、风扇连接，用于为车载多媒体系统中的部件进行电源管理，微控制器控制电源管理模块。
在本实用新型的一实施例中，还包括硬线ACC接口和/或CAN数据接口，硬线ACC接口和/或CAN数据接口与微控制器连接。
在本实用新型的一实施例中，发热体为陶瓷发热体。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：低温不能正常启动时自动开启加热，正常启动后自动关闭加热的功能，只有低温，温度范围-55℃～0℃，且系统不能启动时才开启加热功能，高于5℃时关闭加热功能，减少了能耗；将发热体和车载多媒体系统集成在一起，并具有充分利用系统资源，减少占用空间，提高系统效率和可靠性的优势；利用了常用的芯片和器件，实现了设备在低温条件下的可靠启动。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。
图1为本实用新型的实现方法的流程图；
图2为本实用新型的温度检测部分的电路原理图；
图3为本实用新型实施例的车载多媒体系统的基本框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
以下分别进行详细说明：
本实用新型涉及的ACC是指Accessory，字面意思是附件，ACC电源即汽车用的电源，由车钥匙控制，为汽车音响等部供电。
本实用新型涉及的CAN是控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)的简称，是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准(ISO 11898)，是国际上应用最广泛的现场总线之一。在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。
本实用新型的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
请一并参见图1-图3，本实用新型实施例提供的实现方法的流程图、温度检测部分电路原理图和车载多媒体系统的基本框图。
请参见图1，图1为本实用新型提供的实现方法的流程图，该方法具体包括以下步骤：
步骤S1、开始阶段，等待接受汽车操作的相关指令。
步骤S2、不同的唤醒源会有所不同，或硬线ACC接口或CAN数据接口，判断是否存在车辆操作动作：当微控制器检测到硬线ACC接口有电压信号时，该电压信号一般与蓄电池B+电压相同，微控制器由睡眠模式进入工作模式，即步骤S3；或当微控制器检测到CAN数据接口时有触发微控制器唤醒的相关数据时，微控制器由睡眠模式进入工作模式，即步骤S3。
步骤S3、微控制器由睡眠模式进入工作模式，微控制器与电源管理模块通过I2C通信，通知电源管理模块打开至少包括主处理器之一的电源。微控制器通知电源管理模块打开温度传感器的电源，温度传感器根据环境温度的不同呈现不同的电阻，微控制器检测温度传感器一端的电压，根据程序处理运算将其转换为温度值。
步骤S4、当主处理器未正常运行，微控制器发给主处理器的数据就不被识别，主处理器无法返回给微控制器数据。当微控制器判断环境温度在第一设定温度时，该温度范围为-55℃～0℃，微控制器控制打开发热体和风扇的电源，即进入步骤S5。
步骤S5、微控制器控制打开发热体和风扇的电源，风扇将发热体产生的热量吹向主板元器件，尤其是主处理器旁边的晶体谐振器。
步骤S6、微控制器实时检测主处理器是否返回数据。当温度逐渐升高时，主板元器件恢复至可以正常启动的条件，此时主处理器正常运行，响应微控制器的数据请求，返回数据给微控制器；否则，在低于第二设定温度时，该温度为5℃，发热体和风扇继续吹风加热主板元器件。
步骤S7、微控制器接收到主处理器的返回数据后，判断系统已正常启动，微控制器控制关闭发热体和风扇的电源。
可以看出，当不能正常启动时，微控制器先判断温度，假如当前温度在-55℃～0℃之间，则自动开启加热，当加热到主板温度为5℃时关闭加热；假如当前温度不在-55℃～0℃之间，即使不能正常启动，也不会打开发热体和风扇加热，避免造成无谓的电能浪费。当系统正常启动，即使当前温度在-55℃～0℃之间，也不会开启发热体和风扇，减少了能耗。
请参见图2，图2为本实用新型的温度检测部分的电路原理图，电路原理图包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2。其中，第一电阻R1的第一端与第一电容C1的第一端、3.3V电源相连，第一电阻的第二端与第二电阻R2的第一端、第二电容C2的第一端、微控制器(MCU)的电压检测脚相连；第一电容C1的第二端与地相连；第二电容C2的第二端与地相连；第二电阻R2的第二端与地相连。
上述电路原理图中，第一电阻R1是NTC(Negative Temperature Coefficient)热敏电阻，NTC是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料。随着温度的不同，第一电阻R1呈现出不出的电阻值，第一电阻R1与第二电阻R2组成分压电路，微控制器根据第一电阻R1在不同温度下的电阻值检测出不同的电压。第一电容C1、第二电容C2为滤波电容。
请参见图3，图3为本实用新型的实施例的车载多媒体系统的基本框图。
基于前述图1的实现方法的流程图和图2的温度检测部分的电路原理图的构思，本实用新型实施例提供了一种可选的车载多媒体系统100基本框图，车载多媒体系统100包括：
微控制器101，用于获取信号唤醒源，判断是否存在ACC电压或CAN数据信号唤醒源；温度传感器106，用于感知外界环境温度的变化；发热体108，用于产生热量；风扇107，用于将发热体108产生的热量吹向主板元器件；主处理器109，用于在正常启动后响应微控制器101，向微控制器101返回数据。
在本实用新型的一实施例中，车载多媒体系统还包括：电源管理模块105，与微控制器101连接，用于为车载多媒体系统中的至少一部分的部件进行电源管理。
在本实用新型的一实施例中，微控制器101与温度传感器106连接，微控制器101检测温度传感器106的电压，微控制器101根据温度传感器106电压的变化计算出当前温度值。
在本实用新型的一实施例中，微控制器101，与主处理器109连接，用于控制主处理器109的动作。
在本实用新型的一实施例中，微控制器101，与风扇107、发热体108相连，用于控制风扇107和发热体108的动作。
在本实用新型的一实施例中，发热体108为陶瓷发热体。
在本实用新型的一实施例中，车载多媒体系统还包括：硬线ACC接口103和/或CAN数据接口104，硬线ACC接口103和/或CAN数据接口104与微控制器101连接，用于触发微控制器101进入工作模式。
在本实用新型的一实施例中，内存110与主处理器109，用于为主处理器109将要处理的数据和/指令提供临时存储空间。存储模块111与主处理器109连接，用于存储永久数据。晶体谐振器113与主处理器109连接，用于产生振荡频率，提供时钟信号。
在一些实施例中，车载多媒体系统100还可以包括低电压差分讯号LVDS(Low-Voltage Differential Signaling)端口114。LVDS端口114与主处理器109连接，用于实现主处理器109与外部设备的数据交互。在一些实施例中，主处理器109可以通过LVDS端口与仪表连接，以实现仪表投屏及交互。在一些实施例中，主处理器109可以通过LVDS端口114与显示屏115连接，以实现图像显示及交互。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：当不能正常启动时，微控制器(MCU)先判断温度，假如当前温度在-55℃～0℃之间，则自动开启加热；假如当前温度不在-55℃～0℃之间，即使不能正常启动，也不会打开发热体和风扇加热，避免造成无谓的电能浪费。当系统正常启动，即使当前温度在-55℃～0℃之间，也不会开启发热体和风扇，减少了能耗。将发热体与车载多媒体系统集成在一起，并具有充分利用系统资源，减少占用空间，提高系统效率和可靠性的优势。
以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
