專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于mc9s12單片機(jī)的車(chē)窗控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于車(chē)輛智能化控制領(lǐng)域，具體涉及一種基于MC9S12單片機(jī)的車(chē)窗控制裝置。
背景技術(shù)：
智能車(chē)輛控制是當(dāng)今車(chē)輛工程技術(shù)領(lǐng)域的前沿，它體現(xiàn)了車(chē)輛工程，信息工程，電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域理論與實(shí)踐的交叉。智能控制技術(shù)在車(chē)輛方面的大量應(yīng)用使得車(chē)輛在自動(dòng)控制等方面有了明顯的進(jìn)步，進(jìn)一步推動(dòng)車(chē)輛控制技術(shù)朝著自動(dòng)化，智能化，人性化，安全性的方向發(fā)展。鑒于目前車(chē)輛自動(dòng)化程度的提高，車(chē)窗的自動(dòng)升降顯得越來(lái)越重要。因此，研究一種簡(jiǎn)易、安全性好、價(jià)格低廉的車(chē)窗自動(dòng)升降系統(tǒng)是非常有必要的。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于MC9S12單片機(jī)的車(chē)窗控制裝置。采用該車(chē)窗自動(dòng)升降控制裝置，按上升鍵，車(chē)窗會(huì)勻速上升，當(dāng)上升到頂部時(shí)停止；按下降鍵，車(chē)窗會(huì)勻速下降，下降到底部停止，以實(shí)現(xiàn)車(chē)窗自動(dòng)升降。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)解決方案一種基于MC9S12單片機(jī)的車(chē)窗控制裝置，其特征在于，包括基于MC9S12單片機(jī)的自動(dòng)控制單元、至少兩個(gè)控制信號(hào)輸入單元和至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元；所述至少兩個(gè)控制信號(hào)輸入單元和至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元分別與自動(dòng)控制單元連接。本實(shí)用新型的其他技術(shù)特征為所述的車(chē)窗控制裝置包括十個(gè)控制信號(hào)輸入單元，該十個(gè)控制信號(hào)輸入單元分別與自動(dòng)控制單元連接。所述的車(chē)窗控制裝置包括四個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，該四個(gè)驅(qū)動(dòng)單元分別與自動(dòng)控制單元連接。所述控制信號(hào)輸入單元采用撥碼開(kāi)關(guān)。所述驅(qū)動(dòng)單元包括相連接的全橋驅(qū)動(dòng)電路和數(shù)字保護(hù)電路，所述全橋驅(qū)動(dòng)電路采用兩片BTS7960芯片，該兩片BTS7960芯片分別為BTS7960芯片Ul和BTS7960芯片U2， 所述數(shù)字保護(hù)電路采用74LSM4B芯片，所述BTS7960芯片Ul和BTS7960芯片U2分別與 74LS244B芯片連接，所述74LSM4B芯片與自動(dòng)控制單元連接。所述基于MC9S12單片機(jī)的自動(dòng)控制單元采用MC9S12)(DP512單片機(jī)。本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)(1)驅(qū)動(dòng)單元具有自保護(hù)功能，當(dāng)驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)生擊穿過(guò)載等情況時(shí)，控制單元和驅(qū)動(dòng)芯片之間的數(shù)字保護(hù)電路會(huì)阻斷信號(hào)由驅(qū)動(dòng)芯片向控制單元的輸入，不會(huì)影響控制單元，從而起到保護(hù)控制單元的作用。(2)驅(qū)動(dòng)電路采用兩個(gè)BTN7960聯(lián)立構(gòu)成全橋，該電路體積小，發(fā)熱量小，控制性能優(yōu)越。驅(qū)動(dòng)電流能達(dá)到68A，內(nèi)阻只有7ΜΩ左右。[0015](3)該裝置的電路設(shè)計(jì)節(jié)能性好、功率小、使用方便，可廣泛應(yīng)用于各種車(chē)輛，性?xún)r(jià)比高，容易大規(guī)模批量生產(chǎn)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為控制信號(hào)輸入單元原理圖；圖3為全橋驅(qū)動(dòng)電路；圖4為數(shù)字保護(hù)電路；圖5為自動(dòng)控制單元的引腳接線原理圖。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步解釋說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例參照?qǐng)D1，該實(shí)施例的車(chē)窗自動(dòng)升降控制裝置，包括基于MC9S12單片機(jī)的自動(dòng)控制單元，十個(gè)控制信號(hào)輸入單元和四個(gè)驅(qū)動(dòng)單元；所述十個(gè)控制信號(hào)輸入單元和四個(gè)驅(qū)動(dòng)單元分別與自動(dòng)控制單元連接。裝置由車(chē)輛鉛酸蓄電池供電，該蓄電池輸出為12伏直流電，車(chē)載蓄電池連接穩(wěn)壓模塊。穩(wěn)壓模塊采用UC940-5穩(wěn)壓管，LM2940-5中間引腳接地，輸入端接12伏電源正極，輸入端經(jīng)過(guò)330微法電容接地，輸出端經(jīng)過(guò)330微法電容接地，輸出端即為5伏，給自動(dòng)控制單元，控制信號(hào)輸入單元電路和驅(qū)動(dòng)單元中的數(shù)字保護(hù)電路供電， 驅(qū)動(dòng)單元中的全橋驅(qū)動(dòng)電路直接由鉛酸蓄電池供電。參照?qǐng)D2，控制信號(hào)輸入單元由撥碼開(kāi)關(guān)和IK電阻組成，撥碼開(kāi)關(guān)的一端連接自動(dòng)控制單元的10 口，另一端連接IK電阻，IK電阻的另一端連接+5伏電壓。因共有十種信號(hào)輸入方式，故使用10個(gè)開(kāi)關(guān)，該十種輸入信號(hào)分別接自動(dòng)控制單元的十個(gè)IO 口，分別是 AO——A7和BO，Bl，該信號(hào)輸入單元向自動(dòng)控制單元輸入高電平信號(hào)，供自動(dòng)控制單元檢測(cè)。參照?qǐng)D3，驅(qū)動(dòng)單元電路由全橋驅(qū)動(dòng)電路和數(shù)字保護(hù)電路組成，來(lái)自控制單元的信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字保護(hù)電路之后，再輸給全橋驅(qū)動(dòng)電路，當(dāng)全橋驅(qū)動(dòng)電路出現(xiàn)過(guò)載等現(xiàn)象時(shí)，數(shù)字保護(hù)電路可以保護(hù)自動(dòng)控制單元不受驅(qū)動(dòng)電路的影響，增強(qiáng)了電路的模塊化，提高了電路的使用安全性。全橋驅(qū)動(dòng)電路采用由BTS7960芯片Ul和BTS7960芯片U2組成的全橋直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。在全橋驅(qū)動(dòng)電路圖中，Ul的1腳和U2的1腳接地，Ul和U2的2腳各連接560K歐姆的電阻，電阻的另一端連接來(lái)自數(shù)字保護(hù)芯片的信號(hào)，Ul的3腳經(jīng)過(guò)710K電阻連接+5伏電壓，U2的3腳經(jīng)過(guò)710K電阻連接+5伏電壓，Ul的4腳作為該驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接直流電機(jī)的一端，U2的4腳作為該驅(qū)動(dòng)電路的另一輸出端連接直流電機(jī)的另一端，Ul和U2的5腳分別經(jīng)過(guò)IK電阻接地，Ul和U2的6腳經(jīng)過(guò)2. 2K電阻接地，Ul和U2的 7腳連接7. 2伏電池正極端。參考圖4，數(shù)字保護(hù)電路采用74LSM4B芯片，該芯片的20腳接正5伏，1腳，10腳和19腳接地，2腳和4腳連接自動(dòng)控制單元的脈寬調(diào)制模塊輸出地PWM波，6腳，8腳，11腳， 13腳，15腳，17腳，3腳，5腳，7腳，9腳，12腳14腳分別接地。18腳和16腳分別連接全橋驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)輸入端(Ul和U2的2腳)。[0027]參考圖5，自動(dòng)控制單元采用Freescale公司生產(chǎn)的HCS12系列單片機(jī)中的 MC9S12)(DP512，其是一款高性能、低功耗的16位微處理器，內(nèi)部集成了多個(gè)通用IO接口，脈寬調(diào)制模塊和增強(qiáng)型定時(shí)器模塊。使用時(shí)節(jié)省了外部電路設(shè)計(jì)和較為方便的軟件實(shí)現(xiàn)，使得檢測(cè)輸入信號(hào)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)更為準(zhǔn)確。該款單片機(jī)具有較強(qiáng)的IO 口檢測(cè)功能，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)所使用端口的電平情況，同時(shí)，根據(jù)檢測(cè)到的信號(hào)情況，輸出不同情況的PWM波，來(lái)控制車(chē)窗玻璃電機(jī)的正轉(zhuǎn)，停，反轉(zhuǎn)。該實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)單元由4組全橋驅(qū)動(dòng)電路和數(shù)字保護(hù)電路組成，自動(dòng)控制單元的8個(gè)P 口(ΡΡ0——PP7)管腳分別連接四組數(shù)字保護(hù)電路，相應(yīng)的數(shù)字保護(hù)電路再分別連接全橋驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)8個(gè)P 口控制四組驅(qū)動(dòng)單元。該四組驅(qū)動(dòng)單元分別安裝在四個(gè)車(chē)門(mén)上，每個(gè)車(chē)門(mén)有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，由自動(dòng)控制單元的兩個(gè)P 口(如PPO和PPl)輸出信號(hào)，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)單元，控制一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，該直流電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)固定玻璃的直齒條上下移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)玻璃的自動(dòng)升降。每臺(tái)小轎車(chē)一股都會(huì)設(shè)置四個(gè)車(chē)門(mén)，每個(gè)車(chē)門(mén)布置兩個(gè)撥碼開(kāi)關(guān)，負(fù)責(zé)控制信號(hào)的輸入，這兩組控制信號(hào)輸入模塊分別連接2個(gè)不同的IO 口(ΡΑ0和PAl)，在程序中設(shè)定， 當(dāng)PAO檢測(cè)到高電平PA1為低電平時(shí)，PPO輸出占空比一定的方波，PP1輸出低電平，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，車(chē)窗上升。當(dāng)PAO檢測(cè)到低電平PAl為高電平時(shí)，PPO輸出低電平，PPl輸出占空比一定的方波，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，車(chē)窗下降，其余情況則維持電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，其它三個(gè)車(chē)門(mén)的控制情況則與該門(mén)類(lèi)似。其中控制信號(hào)輸入撥碼開(kāi)關(guān)即信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)安裝在車(chē)門(mén)處乘客手方便操作處。第二個(gè)車(chē)門(mén)的控制信號(hào)輸送給自動(dòng)控制單元的PA2和PAS，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)由自動(dòng)控制單元的PP2和PP3輸出給第二組驅(qū)動(dòng)電路。第三個(gè)車(chē)門(mén)的輸入信號(hào)輸宋給自動(dòng)控制單元的PA4和PA5，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)由自動(dòng)控制單元的PP4和PP5輸出給第三組驅(qū)動(dòng)電路。第四個(gè)車(chē)門(mén)的輸入信號(hào)輸送給自動(dòng)控制單元的PA6和PA7，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)由自動(dòng)控制單元的PP6和PP7輸出給第四組驅(qū)動(dòng)電路。自動(dòng)控制單元PBO和PBl的控制信號(hào)輸入單元即信號(hào)輸入開(kāi)關(guān)則安裝在駕駛員操作處，該組輸入信號(hào)由駕駛員輸入，它可以實(shí)現(xiàn)駕駛員對(duì)車(chē)窗的綜合控制，實(shí)現(xiàn)車(chē)窗的全部升起，全部下降。當(dāng)自動(dòng)控制單元檢測(cè)到PBO為高電平PBl為低電平時(shí)，則控制相應(yīng)的P 口，實(shí)現(xiàn)四個(gè)車(chē)窗玻璃同時(shí)上升，當(dāng)自動(dòng)控制單元檢測(cè)到PBl為高電平PBO為低電平，則控制相應(yīng)的P 口，實(shí)現(xiàn)四個(gè)車(chē)窗玻璃同是下降。同時(shí)一旦自動(dòng)控制單元檢測(cè)到PBO和PBl的信號(hào)，其它四組信號(hào)的輸入則無(wú)效，實(shí)現(xiàn)了駕駛員對(duì)車(chē)窗的控制水平高于每個(gè)門(mén)處的乘客， 從而減少發(fā)生交通事故的可能，提高駕駛乘坐安全性。本實(shí)用新型具有制作方便，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，響應(yīng)快速，控制準(zhǔn)確，成本低，安全性好，同時(shí)可以裝備與大量乘用車(chē)上等特點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種基于MC9S12單片機(jī)的車(chē)窗控制裝置，其特征在于，包括基于MC9S12單片機(jī)的自動(dòng)控制單元、至少兩個(gè)控制信號(hào)輸入單元和至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元；所述至少兩個(gè)控制信號(hào)輸入單元和至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元分別與自動(dòng)控制單元連接。
2.如權(quán)利要求1所述的車(chē)窗控制裝置，其特征在于，所述的車(chē)窗控制裝置包括十個(gè)控制信號(hào)輸入單元，該十個(gè)控制信號(hào)輸入單元分別與自動(dòng)控制單元連接。
3.如權(quán)利要求1所述的車(chē)窗控制裝置，其特征在于，所述的車(chē)窗控制裝置包括四個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，該四個(gè)驅(qū)動(dòng)單元分別與自動(dòng)控制單元連接。
4.如權(quán)利要求1或2任一權(quán)利要求所述的車(chē)窗控制裝置，其特征在于，所述控制信號(hào)輸入單元采用撥碼開(kāi)關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3任一權(quán)利要求所述的車(chē)窗控制裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元包括相連接的全橋驅(qū)動(dòng)電路和數(shù)字保護(hù)電路，所述全橋驅(qū)動(dòng)電路采用兩片BTS7960芯片， 該兩片BTS7960芯片分別為BTS7960芯片Ul和BTS7960芯片U2，所述數(shù)字保護(hù)電路采用 74LS244B芯片，所述BTS7960芯片Ul和BTS7960芯片U2分別與74LSM4B芯片連接，所述 74LS244B芯片與自動(dòng)控制單元連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)窗控制裝置，其特征在于，所述基于MC9S12單片機(jī)的自動(dòng)控制單元采用MC9S12)(DP512單片機(jī)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了基于MC9S12單片機(jī)的車(chē)窗控制裝置。該裝置包括基于MC9S12單片機(jī)的自動(dòng)控制單元、至少兩個(gè)控制信號(hào)輸入單元和至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元；所述至少兩個(gè)控制信號(hào)輸入單元和至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元分別與自動(dòng)控制單元連接。該車(chē)窗自動(dòng)升降控制裝置的電路設(shè)計(jì)節(jié)能性好，功率小，使用方便，可廣泛應(yīng)用于各種車(chē)輛，性?xún)r(jià)比高。
文檔編號(hào)E05F15/20GK202299850SQ20112044073
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者朱彤, 謝培, 高潔 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)