專利名稱：一種基于單片機的汽車雨刷驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種汽車配件，具體涉及一種基于單片機的汽車雨刷驅(qū)動裝置。技術(shù)背景汽車作為現(xiàn)代交通工具之一，已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾M成部分，其使用日益普及?，F(xiàn)有的汽車玻璃雨刷控制單元很大部分是機械式的，均是駕駛員搬動手柄開關(guān)實現(xiàn)功能。其手柄開關(guān)驅(qū)動的控制裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、占用空間大，并且搬動手柄需要消耗駕駛員手力，分散駕駛員的注意力。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的 目的在于，提供一種基于單片機的汽車雨刷驅(qū)動裝置。在陰雨天氣，該裝置能使駕駛員方便快捷的啟動雨刷，及時的除去擋風(fēng)玻璃上的積雨，為安全駕駛提供保障。同時可以節(jié)省駕駛員的手力，使其更加專注駕駛。在一定程度上簡化雨刷的結(jié)構(gòu)，節(jié)省材料。為了實現(xiàn)上述技術(shù)任務(wù)，本實用新型采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn):一種基于單片機的汽車雨刷啟動控制裝置，該裝置包括信息處理單元和執(zhí)行單元。信息處理單元和執(zhí)行單元依次相連，所述的信息處理單元采用MC9S12XS128-LQFP112單片機；執(zhí)行單元由P-N MOS管H橋完成。直接驅(qū)動雨刷的骨架以此帶動膠條來回擺動實現(xiàn)除去積雨水，不在需要四連桿擺臂機構(gòu)。本實用新型具有實用性好，方便快捷，節(jié)省材料，電路簡單等特點。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型的電路連接原理圖。圖3為本實用新型的H橋第一種電路原理圖。圖4為本實用新型的H橋第二種電路原理圖。圖5為本實用新型的柵極驅(qū)動電路原理圖。圖6為本實用新型的工作流程圖。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型的具體內(nèi)容進一步說明。
具體實施方式
參照圖1，本實用新型的基于單片機的汽車雨刷驅(qū)動裝置，該裝置包括預(yù)警單元、信息處理單元和執(zhí)行單元，信息處理單元和預(yù)警單元相連，所述的信息處理單元采用MC9S12XS128-LQFP112單片機；執(zhí)行單元由P_N MOS管H橋和普通變壓器完成；預(yù)警單元主要是通過按鈕開關(guān)向單片機供電來提供整個裝置的能量。參照圖2，信息處理單元是由MC9S12XS128-LQFP112單片機，通過引腳PB5 (29)和PB7(31)與芯片CD4011相連，然后與芯片IRF4905 (2個)、IRF3205 (2個)組成的P-N MOS管H橋相連，以此來驅(qū)動電機正反轉(zhuǎn)，直接驅(qū)動雨刷的骨架以此帶動膠條來回擺動實現(xiàn)除去積雨水，不在需要四連桿擺臂機構(gòu)。本實施例中，核心板MC9S12XS128-LQFP112單片機，它是飛思卡爾半導(dǎo)體公司開發(fā)的S12XS系列下的一種芯片。它的特點是16位微處理器，112個引腳,片內(nèi)振蕩器、時鐘電路和復(fù)位電路；30MHZ核心和總線速度128KB閃存選項，帶有糾錯碼(ECC)的4KB至8KB的數(shù)據(jù)閃存；用于數(shù)據(jù)存儲選擇可配置的8、10或12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，轉(zhuǎn)換時間達到3毫秒；支持控制局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)、局域互聯(lián)網(wǎng)(LIN)和串行外設(shè)接口(SPI)協(xié)議；帶有16位計數(shù)器的8信道計時器。本實例中，芯片CD4011是4個與非門路，共14個引腳，其功用是使從單片機輸出的電壓放大。連接電路時⑶4011的14腳接7.2V，7腳接地。本實例中，所謂的P-N MOS管H橋電路就是控制電機正反轉(zhuǎn)的。它由2個P型場效應(yīng)管Ql、Q2與2個N型場效應(yīng)管Q3、Q4組成，故叫P-N MOS管H橋。橋臂上的4個場效應(yīng)管相當(dāng)于4個開關(guān)，P型管在柵極為低電平時導(dǎo)通，高電平時關(guān)閉；N型管在柵極為高電平時導(dǎo)通，低電平時關(guān)閉。場效應(yīng)管是電壓控制型元件，柵極通過的電流幾乎為零。參照圖3，正因為這個特點，在連接好電路后，控制臂I置高電平(U=VCC)、控制臂2置低電平(U=O)時，QU Q4關(guān)閉，Q2、Q3導(dǎo)通，電機左端低電平，右端高電平，所以電流沿箭頭方向流動。設(shè)為電機正轉(zhuǎn)。參照圖4，控制臂I置低電平(U=0)、控制臂2置高電平(U=VCC)時，Ql、Q4導(dǎo)通，Q2、Q3關(guān)閉，電機左端高電平，右端低電平，所以電流沿箭頭方向流動。設(shè)為電機反轉(zhuǎn)。當(dāng)控制臂1、2均為低電平時，Q1、Q2導(dǎo)通，Q3、Q4關(guān)閉，電機兩端均為高電平，電機不轉(zhuǎn)；當(dāng)控制臂1、2均為高電平時，QU Q2關(guān)閉，Q3、Q4導(dǎo)通，電機兩端均為低電平，電機也不轉(zhuǎn)。參照圖5，控制臂1、2是與非門⑶4011組成的柵極驅(qū)動電路輸出端。因為單片機輸出電壓為(T5V，而我們所使用的H橋的控制臂需要OV或7.2V電壓才能使場效應(yīng)管完全導(dǎo)通，PWM輸入OV或5V時，柵極驅(qū)動電路輸出電壓為OV或7.2V，前提是CD4011電源電壓為 7.2V。本實例中，H橋輸出電壓較小不足以驅(qū)動電機帶動雨刷工作，故需要將H橋輸出電壓放大到12V，即使得電機的工作電壓為-12V、12V，以實現(xiàn)電機的正反轉(zhuǎn)?；谏鲜?，使用變壓器進行調(diào)節(jié)。參照圖6，一種基于單片機的汽車雨刷啟動控制裝置的工作流程如下:當(dāng)駕駛員按下按鈕，系統(tǒng)上電，程序初始化之后，單片機上電其上燈閃爍，此時向P-N MOS管H橋電路供電，由⑶4011芯片通過引腳11和引腳10輸出信號(高或低電平)來輸出小的正負電壓，通過變壓器將電壓放大至驅(qū)動雨刷的電機所需要的電壓(正負交替)。電機輸出軸直接連接雨刷器的支撐擺動軸，輸出的正負交替的電壓可以實現(xiàn)支架隨支撐軸來回擺動。對于單片機內(nèi)燒錄的程序，可以調(diào)節(jié)雨刷擺動頻率。
權(quán)利要求1.一種基于單片機的汽車雨刷驅(qū)動裝置，其特征在于:包括預(yù)警單元、信息處理單元和執(zhí)行單元，其中預(yù)警單元、信息處理單元和執(zhí)行單元依次相連。
2.如權(quán)利要求1所述的單片機的汽車雨刷驅(qū)動裝置，其特征在于:所述的信息處理單元采用 MC9S12XS128-LQFP112 單片機。
3.如權(quán)利要求1所述的單片機的汽車雨刷驅(qū)動裝置，其特征在于:執(zhí)行單元由P-NMOS管H橋完成。
專利摘要本實用新型公開了一種基于單片機的汽車雨刷驅(qū)動裝置，包括預(yù)警單元、信息處理單元和執(zhí)行單元，其中預(yù)警單元、信息處理單元和執(zhí)行單元依次相連。本實用新型具有實用性好，方便快捷，節(jié)省材料，電路簡單等特點。
文檔編號B60S1/08GK203047184SQ201220669170
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者任龍輝, 肖嬋, 劉婷, 郭建亭, 翟寶甲, 趙新杰, 趙炯, 王新輝 申請人:長安大學(xué)