專利名稱：智能汽車電氣控制盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車電氣控制盒，用來控制汽車上的電器、電子設(shè)備。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種智能汽車電氣控制盒，由主控板吸報警顯示板組成，主控板與駕駛臺開關(guān)操作板連接，主控板的輸出端與報警顯示板的輸入端連接，主控板上具有繼電器組、自恢復(fù)保險絲組、熱敏電阻器組、線路狀態(tài)檢測組、光電隔離模塊組、驅(qū)動模塊組、主控板微處理器、通訊輸出接口和主控板穩(wěn)壓電源，繼電器組的輸入端與駕駛臺開關(guān)操作板連接，繼電器組的輸出端與自恢復(fù)保險絲組的輸入端連接，自恢復(fù)保險絲阻的輸出端與線路狀態(tài)檢測組的輸入端連接，線路狀態(tài)檢測組的輸出端分別與熱敏電阻器組和光電隔離模塊組連接，熱敏電阻器組通過線束與電器負(fù)載連接，光電隔離模塊組的輸出端與驅(qū)動模塊組的輸入端連接，驅(qū)動模塊組的輸出端與主控微處理器的輸入端連接，主控微處理器的輸出端與通訊輸出接口連接；報警顯示板上具有通訊輸入接口、報警顯示板微處理器、液晶顯示模塊、蜂鳴報警模塊和報警顯示板穩(wěn)壓電源，通信輸入接口與主控板上通訊輸出接口連接，通信輸入接口的輸出端與報警顯示板微處理器的輸入端連接，報警顯示板微處理器的輸出端分別與液晶顯示模塊和蜂鳴報警模塊連接。
本實(shí)用新型采用自恢復(fù)保險絲替代原先的一次性熔斷器，對線路進(jìn)行保護(hù)，在線路達(dá)到熔斷電流條件時，自恢復(fù)保險絲呈高阻狀態(tài)，從而切斷電流，當(dāng)外界短路因素排除后，自恢復(fù)保險絲電阻降至近乎零，這樣避免了更換保險絲的麻煩及找不到備用保險絲的麻煩，更重要的是，如果短路故障不排除，自恢復(fù)保險絲將永呈高阻狀態(tài)，杜絕了不負(fù)責(zé)的維修人員用更大容量的熔斷器取代原先的熔斷器，從而造成事故隱患的可能性。由于在電流回路中串入了線路狀態(tài)檢測組，通過線路狀態(tài)檢測組，檢測出各回路的工作狀態(tài)1、正常(電流正常)，2、電流超過額定電流2倍以上(即短路)，3、無電流(即斷路，含接插件接觸斷開，導(dǎo)線損壞、用電器具損壞)，4、電流低于額定電流的2/3(即指該條線路同時帶有2只以上用電器具，在汽車上，只有燈泡回路才帶有2只以上，由此可判斷該線路燈泡有一只以上發(fā)生損壞，即斷絲)。檢測線路組把上述幾種檢測結(jié)果輸出至主控板微處理器，該微處理器處理后的監(jiān)測信號經(jīng)過通信輸出接口及通信輸入接口到達(dá)報警顯示板微處理器，經(jīng)處理后輸入到液晶顯示模塊，在液晶顯示器上顯示出當(dāng)前線路工作狀態(tài)，若接收到短路、斷路、斷絲的信號，微處理器會同時驅(qū)動蜂鳴報警模塊，發(fā)出聲音報警，同時在驅(qū)動液晶顯示器顯示出故障內(nèi)容及具體故障部位，因而駕駛員能方便地知道各條線路(回路)的狀況，便于及時維修、保養(yǎng)，提高了汽車運(yùn)行的安全性，可靠性，有利于排除事故隱患，防止事故發(fā)生。
如


圖1～4所示，一種智能汽車電氣控制盒，由主控板1及報警顯示板2組成，主控板1與駕駛臺開關(guān)操作板3連接，主控板1的輸出端與報警顯示板2的輸入端連接，主控板1上具有繼電器組10、自恢復(fù)保險絲組11、熱敏電阻器組12、線路狀態(tài)檢測組13、光電隔離模塊阻14、驅(qū)動模塊組15、主控板微處理器16、485通訊輸出接口17和主控板穩(wěn)壓電源18，繼電器組10的輸入端與駕駛臺開關(guān)操作板3連接，繼電器組10的輸出端與自恢復(fù)保險絲組11的輸入端連接，自恢復(fù)保險絲阻11的輸出端與線路狀態(tài)檢測組13的輸入端連接，線路狀態(tài)檢測組13的輸出端分別與熱敏電阻器組12和光電隔離模塊組14連接，熱敏電阻器組12通過線束與電器負(fù)載連接，光電隔離模塊組14的輸出端與驅(qū)動模塊組15的輸入端連接，驅(qū)動模塊組15的輸出端與主控微處理器16的輸入端連接，主控微處理器16的輸出端與485通訊輸出接口17連接；報警顯示板2上具有485通訊輸入接口19、報警顯示板微處理器22、液晶顯示模塊23、蜂鳴報警模塊21和報警顯示板穩(wěn)壓電源20，485通信輸入接口19與主控板1上485通訊輸出接口17連接，485通信輸入接口19的輸出端與報警顯示板微處理器22的輸入端連接，報警顯示板微處理器22的輸出端分別與液晶顯示模塊23和蜂鳴報警模塊21連接。繼電器組10由繼電器J1～Jn組成，其參考型號為JD191E-15B。自恢復(fù)保險絲阻11由自恢復(fù)保險絲FZ1～FZn組成，其參考型號為RUE-900，由上海Raychem公司生產(chǎn)。主控板穩(wěn)壓電源18由三端穩(wěn)壓器W1、W2自恢復(fù)保險絲FZW及其周邊電路組成，三端穩(wěn)壓器W1、W2的參考型號為LM7809，自恢復(fù)保險絲FZW的參考型號為RUE-100。485通訊輸出接口17由集成電路T1和電組RT組成，集成電路T1的參考型號為MAX1487E，RT1的參考阻值為150Ω。485通訊輸入接口19由集成電路T2和電阻RT2組成，集成電路T2的參考型號為MAX1487E，RT2的參考阻值為150Ω。主控板通過接口插件組4與開關(guān)操作板3連接，熱敏電阻器組12通過接口插件組6與電器負(fù)載連接，主控板穩(wěn)壓電源18通過電源接口插件組5與汽車電源連接。485通訊輸出接口17通過通訊接口插件組7、8與485通訊輸入接口19連接。
熱敏電阻器組12由一組負(fù)溫?zé)崦綦娮?功率型)Rt1～Rtn組成，其參考型號為20NSPIR3。用負(fù)溫?zé)崦綦娮杓皩?dǎo)線制成多點(diǎn)測溫電纜，該電纜與汽車線束包裹在一起，作為線束內(nèi)部溫度傳感器，通過溫度監(jiān)測系統(tǒng)對線束內(nèi)部溫度進(jìn)行監(jiān)測，如果線束溫度超過設(shè)定值，線路狀態(tài)檢測模塊組13則會輸出報警信號給主控板微處理器16，進(jìn)而傳遞給報警顯示板微處理器22，驅(qū)動聲音報警系統(tǒng)，并在液晶顯示器上顯示出超溫的具體線束名稱。
如圖2所示，所述的線路狀態(tài)檢測模塊組13由斷路檢測線圈L1-1～Ln-1，燈泡斷絲檢測線圈L1-2～Ln-2，繼路檢測干簧管G1-1～Gn-1、燈泡斷絲檢測干簧管G1-2～Gn-2、與非門數(shù)字集成電路IC1～I(xiàn)Cn及電組R1～Rn組成，斷路檢測線圈L1-1～Ln-1的一端與自恢復(fù)保險絲阻11連接，另一端燈泡斷絲檢測線圈L1-2～Ln-2連接，燈泡斷絲檢測線圈L1-2～Ln-2另一端與熱敏電阻器組12連接，斷路檢測干簧管Gn-1的一端與繼電器組10的輸出端連接，另一端通過電組R1～Rn與集成電路IC1～I(xiàn)Cn連接，燈泡斷絲檢測干簧管G1-2～Gn-2的一端與繼電器組10的輸出端連接，另一端通過電阻R1～Rn與集成電路IC1～I(xiàn)Cn連接，集成電路IC1～I(xiàn)Cn的輸出輸光電隔離模塊組14的輸入端連接。
如圖2所示，所述的光電隔離模塊組14由光電隔離模塊IO1～I(xiàn)On和4輸出排阻RA1～RAn連接而成。
如圖3所示，驅(qū)動模塊組15由集成電路U1～Un組成，集成電路U1～Un的20腳接主控板穩(wěn)壓電源18，集成電路U1～Un的輸入端與光電隔離模塊組14的輸出端連接。
如圖3所示，主控板微處理器16由單片機(jī)集成塊UMD-1、集成電路UD1、發(fā)光管LED1、石英晶體X1及其周邊電路組成。單片機(jī)集成塊UMD-1的18、19腳與石英晶體X1連接，集成塊UMD-1的31、40、5腳與發(fā)光管LED1連接。集成塊UMD-1的30、40腳還與集成電路T1的8腳連接，集成塊UMD-1的7腳與集成電路T1的2腳連接，UMD-1的11腳與集成電路T1的4腳連接。
如圖4所示，報警顯示板微處理器22由單片機(jī)集成塊UMD-2、集成塊UD2、石英晶體X2及其周邊電路組成。單片機(jī)集成塊UMD-2的18、19腳分別與石英晶體X2連接，集成塊UMD-2的31、40腳分別與集成電路T2的8腳連接，集成塊UMD-2的11腳與集成電路T2的4腳連接，集成塊UMD-2的6腳與集成電路UD2的6腳連接。
如圖4所示，所述的蜂鳴報警模塊21由三極管BG1、蜂鳴器B1及其周邊電路組成。三極管BG1采用PNP型三極管，其參考型號為3CX10，蜂鳴器B1的數(shù)值范圍為8Ω～50Ω，其參考值為16Ω。
如圖4所示，報警顯示板穩(wěn)壓電源20由三端穩(wěn)壓器W3和電容C13、C14、C15、C16組成，三端穩(wěn)壓器W3的參考型號為LM7806。穩(wěn)壓電源20通過接口插件組9與汽車電源接通。
下面分四種情況對本實(shí)用新型的工作原理作詳細(xì)說明。
一、汽車電源開關(guān)打開后，主控板穩(wěn)壓電源18及報警顯示板穩(wěn)壓電源工作，線路狀態(tài)檢測模塊組13中D1～Dn，A1～An，B1～Bn，C1～Cn均為低電平，以n路為例，ICn-1-1、ICn-1-3、ICn-2-1因輸入腳均為低電平，故輸出高電壓，ICn-1-2、ICn-1-4、ICn-2-2因輸入端的一端為高電平，另一端為低電平，故亦是輸出高電平(設(shè)高電平為“1”，低電平為“0”狀態(tài)，故目前狀態(tài)為“111”。)，經(jīng)光電隔離模塊IOn至驅(qū)動模塊Un，主控板微處理器16檢測著所有驅(qū)動集成塊U1～Un的輸出端(3、4、7、8、13、14、17、18腳)，檢測速率為每秒3個周期，當(dāng)驅(qū)動集成塊U1～Un的輸出端為高電平時，判定為正常，無報警信號，微處理器16同時將檢測結(jié)果傳遞至通信集成模塊T1，T通過數(shù)碼信號經(jīng)通信接口插件組7，再經(jīng)導(dǎo)線束，傳送至通信接口插件組8，并進(jìn)入通信集成模塊T2，T2將信號傳送至報警顯示板微處理器22，微處理器22根據(jù)通信集成模塊T2的信號，調(diào)出貯存在內(nèi)部貯存器中的中文“線路正?！?，并將信號傳送給液晶顯示模塊Q1，Q1顯示中文“線路正?！?，此時，蜂鳴報警模塊21因未得到微處理器22的信號，不動作。
打開駕駛臺開關(guān)操作板3中任一用電器具開關(guān)Kn，則主控板1中的繼電器組10中對應(yīng)的繼電器Jn得電，繼電器Jn吸合，Jn常開觸上閉合，電源E的正電壓經(jīng)自復(fù)保險絲FZn、檢測線圈Ln-1、Ln-2及功率型負(fù)溫?zé)崦綦娮鑂tn至相關(guān)的用電器具，該用電器具工作，此時，線路狀態(tài)檢測模塊組13中，因線圈Ln-1、Ln-2系分別繞在干簧管Gn-1、Gn-2上，且通過負(fù)載電流，故干簧管Gn-1、Gn-2常開觸點(diǎn)閉合，此時Dn、An、Bn、Cn點(diǎn)均為高電平，由圖2可知，檢測集成塊ICn-1-1、ICn-1-3、ICn-2-1輸入均為高電平，故輸出均為低電平，ICn-1-2、ICn-1-4、ICn-2-2與非門則由于輸入端一端來高電平，一端為低電平，故均輸出高電平，此信號傳遞途徑如前述情況相同，故最終液晶顯示模塊23顯示“線路正?！?。必須指出的是，當(dāng)駕駛臺開關(guān)K打開，繼電器Jn閉合時，相關(guān)的用電器具得電開始工作時，串接在線路中功主經(jīng)型負(fù)溫?zé)崦綦娮鑂tn的冷態(tài)電阻存在，使得線路中浪涌電流得以抑制，保護(hù)了電源及用電器具，當(dāng)用電器具為燈泡時，即大大延長了燈泡的使用壽命，隨后，在小于1秒的時間內(nèi)，負(fù)溫?zé)崦綦娮鑂tn即到達(dá)零功率電阻狀態(tài)，其電阻小于0.1Ω，故不會對線路電壓產(chǎn)生影響。
二、(參見圖2)當(dāng)用電器具n或第n條線路產(chǎn)生短路故障時，過電流使得自恢復(fù)保險絲FZn動作，切斷電流，此時線路狀態(tài)檢測模塊13中，Dn為高電平，An為低電平，同時，因檢測線圈Ln-1、Ln-2均不通過電流，干簧管Gn-1、Gn-2常開觸點(diǎn)釋放，故Bn、Cn點(diǎn)亦為低電平，與非門ICn-1-1因輸入端為一高一低，故輸出高電平，而與非門ICn-1-2因輸入端均為高電平，故輸出低電平，而ICn-1-3、ICn-2-1均輸出高電平，ICn-1-4、ICn-2-2由于輸入端均為一高一低，故輸出均為高電平，此時，該路檢測輸出狀態(tài)為“011”，代表“短路”意義，此信號經(jīng)光電隔離模塊IOn傳至驅(qū)動模塊Un，被微處理器16檢測到，檢測信號經(jīng)過通信模塊T1、T2到達(dá)微處理器22，微處理器22根據(jù)貯存在存貯器中信號代碼及驅(qū)動模塊U的序號，傳送信號給液晶顯示模塊Q1，顯示“XX線路短路”字樣，同時啟動報警蜂鳴器B1，發(fā)出聲音報警信號，當(dāng)短路故障排除后，自恢復(fù)保險絲FZn恢復(fù)通路，狀態(tài)恢復(fù)“111”狀態(tài)。
三、當(dāng)用電器具n產(chǎn)生故障不工作或第n條線路斷路時，線路狀態(tài)檢測模塊13中，因檢測線圈Ln-1、Ln-2無電流通過，干簧管Gn-1、Gn-2常開觸點(diǎn)釋放，因此，Dn、An點(diǎn)為高電平，Bn、Cn點(diǎn)為低電平，此時，與非門ICn-1-1輸入端均為高電平，故輸出低電平，而與非門ICn-1-2輸入端為一高一低，故輸出為高電平，狀態(tài)為“1”，與非門ICn-1-3輸入為一高一低故與非門ICn-1-3的輸出端為高電平，與非門ICn-1-4的輸入端均為高電平，故其輸出端為低電平，ICn-2-1輸入端均為低電平，故其輸出端為高電平，與非門ICn-2-2的輸入端為一高一低，故其輸出端為高電平，此時該路輸出狀態(tài)為“101”，代表“斷路”意義，此信號經(jīng)光電隔離模塊IOn傳至驅(qū)動模塊Un，被微處理器16檢測到，檢測信號經(jīng)通信模塊T1、T2到達(dá)微處理器22，微處理器22根據(jù)貯存在存貯器中的信號代碼及驅(qū)動模塊U的序號，傳送信號給液晶顯示模塊Q1，顯示“XX線路斷路”字樣， 同時啟動報警蜂鳴器B1，發(fā)出聲音報警信號，當(dāng)斷路故障排除后，狀態(tài)恢復(fù)為“111”狀態(tài)。
四、當(dāng)?shù)趎條用電線路帶有m(m≥2)以上用電器具(例如燈泡)，而其中有一只斷絲或損壞時，流過線圈Ln-1及Ln-2電流只有正常額定電流的1/m，由于Ln-1及Ln-2的匝數(shù)不同，且Ln-1＞Ln-2，故干簧管Gn-1常開觸點(diǎn)吸合，Gn-2的常開觸點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度不夠而不能吸合，此時線路狀態(tài)檢測模塊中Dn、An、Bn三點(diǎn)均為高電平，Cn為低電平，此時與非門ICn-1-1及ICn-1-3輸入端均為高電平，故ICn-1-1及ICn-1-3輸出均為低電平，與非門ICn-1-2及ICn-1-4輸入均為一高一低，故ICn-1-2及ICn-1-4輸出均為高電平，而與非門ICn-2-1輸入端均為低電平，故ICn-2-1輸出高電平，ICn-2-2輸入均為高電平，故其輸出為低電平。此時該路線路輸出狀態(tài)為“110”，代表該線路中至少有一只用電器具損壞，由于汽車線路中，每條控制線路帶有2只以上用電器具的情況只有燈泡，故該狀態(tài)代表“XX燈泡斷絲”，此信號經(jīng)光電隔模塊IOn傳至驅(qū)動模塊Un，被微處理器16檢測到，檢測信號經(jīng)通信模塊T1、T2到達(dá)微處理器22，微處理器22根據(jù)貯存在存貯器中的信號代碼及驅(qū)動模塊U的序號，傳遞信號給液晶顯示模塊Q1，顯示“XX燈泡斷絲”字樣，同時啟動報警蜂鳴器B1，發(fā)出聲音報警信號，當(dāng)換上新的燈泡后，狀態(tài)恢復(fù)為“111”狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種智能汽車電氣控制盒，由主控板(1)及報警顯示板(2)組成，主控板(1)與駕駛臺開關(guān)操作板(3)連接，主控板(1)的輸出端與報警顯示板(2)的輸入端連接，其特征在于主控板(1)上具有繼電器組(10)、自恢復(fù)保險絲組(11)、熱敏電阻器組(12)、線路狀態(tài)檢測組(13)、光電隔離模塊組(14)、驅(qū)動模塊組(15)、主控板微處理器(16)、通訊輸出接口(17)和主控板穩(wěn)壓電源(18)，繼電器組(10)的輸入端與駕駛臺開關(guān)操作板(3)連接，繼電器組(10)的輸出端與自恢復(fù)保險絲組(11)的輸入端連接，自恢復(fù)保險絲阻(11)的輸出端與線路狀態(tài)檢測組(13)的輸入端連接，線路狀態(tài)檢測組(13)的輸出端分別與熱敏電阻器組(12)和光電隔離模塊組(14)連接，熱敏電阻器組(12)通過線束與電器負(fù)載連接，光電隔離模塊組(14)的輸出端與驅(qū)動模塊組(15)的輸入端連接，驅(qū)動模塊組(15)的輸出端與主控微處理器(16)的輸入端連接，主控板微處理器(16)的輸出端與通訊輸出接口(17)連接；報警顯示板(2)上具有通訊輸入接口(19)、報警顯示板微處理器(22)、液晶顯示模塊(23)、蜂鳴報警模塊(21)和報警顯示板穩(wěn)壓電源(20)，通信輸入接口(19)與主控板(1)上通訊輸出接口(17)連接，通信輸入接口(19)的輸出端與報警顯示板微處理器(22)的輸入端連接，報警顯示板微處理器(22)的輸出端分別與液晶顯示模塊(23)和蜂鳴報警模塊(21)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能汽車電氣控制盒，其特征在于所述的線路狀態(tài)檢測模塊組(13)由斷路檢測線圈(L1-1～Ln-1)，燈泡斷絲檢測線圈(L1-2～Ln-2)，繼路檢測干簧管(G1-1～Gn-1)、燈泡斷絲檢測干簧管(G1-2～Gn-2)、與非門數(shù)字集成電路(IC1～I(xiàn)Cn)及電組(R1～Rn)組成，斷路檢測線圈(L1-1～Ln-1)的一端與自恢復(fù)保險絲阻(11)連接，另一端燈泡斷絲檢測線圈(L1-2～Ln-2)連接，燈泡斷絲檢測線圈(L1-2～Ln-2)另一端與熱敏電組器組(12)連接，斷路檢測干簧管Gn-1的一端與繼電器組(10)的輸出端連接，另一端通過電組(R1～Rn)與集成電路(IC1～I(xiàn)Cn)連接，燈泡斷絲檢測干簧管(G1-2～Gn-2)的一端與繼電器組(10)的輸出端連接，另一端通過電阻(R1～Rn)與集成電路(IC1～I(xiàn)Cn)連接，集成電路(IC1～I(xiàn)Cn)的輸出輸光電隔離模塊組(14)的輸入端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能汽車電氣控器盒，其特征在于所述的光電隔離模塊組(14)由光電隔離模塊(IO1～I(xiàn)On)和排阻RA1～RAn連接而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能汽車電氣控制盒，其特征在于驅(qū)動模塊組(15)由集成電路(U1～Un)組成，集成電路(U1～Un)的20腳接主控板穩(wěn)壓電源(18)，集成電路(U1～Un)的輸入端與光電隔離模塊組(14)的輸出端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能汽車電氣控制盒，共特征在于主控板微處理器(16)由單片機(jī)集成塊(UMD-1)、集成電路(UD1)、發(fā)光管(LED1)、石英晶體(X1)及其周邊電路組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能汽車電氣控制盒，其特征在于報警顯示板微處理器(22)由單片機(jī)集成塊(UMD-2)、集成塊(UD2)、石英晶體(X2)及其周邊電路組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能汽車電氣控制盒，其特征在于所述的蜂鳴報警模塊(21)由三極管(BG1)、蜂鳴器(B1)及其周邊電路組成。
專利摘要一種智能汽車電氣控制盒,由主控板及報警顯示板組成,主控板與駕駛臺開關(guān)操作板連接,主控板的輸出端與報警顯示板的輸入端連接,其特征在于:主控板上具有繼電器組、自恢復(fù)保險絲阻、熱敏電阻器組、線路狀態(tài)檢測組、光電隔離模塊組,驅(qū)動模塊組,主控板微處理器、通訊輸出接口和穩(wěn)壓電源,報警顯示板上具有通訊輸入接口、報警顯示板微處理器、液晶顯示模塊、蜂鳴報警模塊和穩(wěn)壓電源。本實(shí)用新型能檢測出各電器線路的工作狀態(tài),便于維修、保養(yǎng),防止事故的發(fā)生,進(jìn)而提高了汽車行駛的安全性、可靠性。
文檔編號B60R16/02GK2510360SQ0127267
公開日2002年9月11日 申請日期2001年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月1日
發(fā)明者楊耀東 申請人:楊耀東