一種車用安全點(diǎn)煙器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種車用安全點(diǎn)煙器，本發(fā)明包括電壓轉(zhuǎn)換及穩(wěn)壓模塊、單片機(jī)主控模塊、采樣模塊、點(diǎn)煙器電路及控制模塊。汽車電源分別與電壓轉(zhuǎn)換及穩(wěn)壓模塊、點(diǎn)煙器電路的電源輸入端連接，電壓轉(zhuǎn)換及穩(wěn)壓模塊的電源輸出端與單片機(jī)主控模塊的電源輸入端連接，單片機(jī)主控模塊的控制信號(hào)輸出端口與控制模塊控制信號(hào)輸入端口連接，控制模塊控制信號(hào)輸出端口與點(diǎn)煙器電路信號(hào)輸入端口連接，采樣模塊的信號(hào)輸出端口與單片機(jī)主控模塊的采樣信號(hào)輸入端口連接；本發(fā)明能提供短路保護(hù)、溫度保護(hù)、時(shí)間保護(hù)、且體積小、便于安裝。
【專利說(shuō)明】一種車用安全點(diǎn)煙器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能控制領(lǐng)域，具體涉及一種車用安全點(diǎn)煙器。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車點(diǎn)煙器是汽車上常見(jiàn)附件，駕駛員在開(kāi)車的時(shí)候如果想吸煙，又不想停車點(diǎn)煙，只需要按壓汽車點(diǎn)煙器，汽車點(diǎn)煙器電阻盤插入雙金屬片通電，電阻盤里面的電阻絲受熱升溫，當(dāng)汽車點(diǎn)煙器電阻絲達(dá)到點(diǎn)煙溫度，雙金屬片受熱自動(dòng)張開(kāi)后，電阻盤彈出雙金屬片，駕駛員就能使用汽車點(diǎn)煙器點(diǎn)煙，極大地方便了司機(jī)點(diǎn)煙，又提高了行車的安全性。目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的汽車點(diǎn)煙器通常由大體為圓筒狀的點(diǎn)煙器殼體和定位座、電阻絲、云母、電阻盤、螺釘、螺母、瓷墊架、彈簧座、彈簧、彈簧蓋、拉鈕等多個(gè)零件組成。其中電阻絲安裝在電阻盤中，并由螺釘、螺母固定在瓷墊架的底部組成發(fā)熱組件。定位座緊貼套設(shè)在殼體中，下端設(shè)有臺(tái)階放置彈簧座，臺(tái)階處孔徑與瓷墊架外徑動(dòng)配合，彈簧套設(shè)在瓷墊架外，拉鈕和彈簧蓋固定設(shè)在瓷墊架的另一端，由螺釘固定連接后動(dòng)配合插設(shè)在殼體及定位座中，彈簧兩端分別抵在彈簧座和彈簧蓋上。由瓷墊架、連接件、彈簧座、彈簧、彈簧蓋組成瓷墊架總成，瓷墊架總成和拉鈕組成與發(fā)熱元件連接的導(dǎo)電回路及活動(dòng)部件。發(fā)熱元件、瓷墊架總成、拉鈕組裝成插頭座的活動(dòng)部件必須保持同心的，其同心度要求±0.10 mm,這樣按壓拉鈕的時(shí)候，電阻盤就能準(zhǔn)確插入雙金屬片。
[0003]但是在生產(chǎn)裝配時(shí)，電阻盤、瓷墊架、連接件、彈簧座、彈簧、彈簧蓋、拉鈕通過(guò)四級(jí)螺釘連接往往無(wú)法達(dá)到同心的要求，造成電阻盤偏心，這樣按壓拉鈕的時(shí)候，易造成電阻盤內(nèi)的電阻絲插入雙金屬片，雙金屬片卡住電阻盤，不能彈出，其后果是引起電路短路，燒毀線束、儀表盤，嚴(yán)重的會(huì)燒毀整車，其后果不堪設(shè)想。另一問(wèn)題是特制螺釘用螺母緊固在電阻盤時(shí)，會(huì)使電阻絲隨特制螺釘轉(zhuǎn)緊造成電阻絲短路，長(zhǎng)起以來(lái)無(wú)法解決因特制螺釘緊固而發(fā)生電阻絲短路的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，將電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)相結(jié)合，提出了一種車用安全點(diǎn)煙器。
[0005]一種車用安全點(diǎn)煙器包括電壓轉(zhuǎn)換及穩(wěn)壓模塊、單片機(jī)主控模塊、采樣模塊、點(diǎn)煙器電路及控制模塊。
[0006]所述的電壓轉(zhuǎn)換及穩(wěn)壓模塊包括二極管D1，穩(wěn)壓芯片AMS1117、第一鉭電容Cl、第二鉭電容C2和第三鉭電容C3 ；
汽車電源+12V接二極管Dl的正極，二極管Dl負(fù)極與穩(wěn)壓芯片AMS1117的Vin端、第一鉭電容Cl的一端、第二鉭電容C2的一端連接，第一鉭電容Cl的另一端、第二鉭電容C2的另一端與第三鉭電容C3的一端、穩(wěn)壓芯片AMS1117的GND端連接并接地，第三鉭電容C3的另一端與穩(wěn)壓芯片AMSl117的Vout端連接并作為+5V輸出端；
單片機(jī)主控模塊包括PIC12F683單片機(jī)，第一匹配電阻R12和獨(dú)石電容C4， PIC12F683單片機(jī)的I腳與第一匹配電阻R12的一端連接并接+5v電源，4腳與第一匹配電阻R12的另一端、獨(dú)石電容C4的一端連接，2腳架空，8腳接地，獨(dú)石電容C4的另一端接地；
采樣模塊包括熱敏電阻R13和第二匹配電阻R14 ;所述的熱敏電阻R13的一端和第二匹配電阻R14的一端與PIC12F683單片機(jī)的7腳連接，熱敏電阻R13的另一端接+5v電源，第二匹配電阻R14的另一端接地；
點(diǎn)煙器電路及控制模塊包括NPN三極管Q2，PMOS管Ql，點(diǎn)煙器Pl，第一采樣電阻R4、第二采樣電阻R5、第三采樣電阻R6、第四采樣電阻R7、第三匹配電阻R1、第四匹配電阻R2、第五匹配電阻R3、第六匹配電阻R8、第七匹配電阻R9、第八匹配電阻RlO和第九匹配電阻Rll ；
所述的第四匹配電阻R2的一端與PIC12F683單片機(jī)的3腳連接，第四匹配電阻R2的另一端與NPN三極管Q2基極連接，NPN三極管Q2的集電極與第三匹配電阻Rl的一端、PMOS管Ql的g腳連接，第三匹配電阻Rl的另一端與PMOS管Ql的s腳連接并接+12V汽車電源，PMOS管Ql的d腳與第五匹配電阻R3的一端、第一采樣電阻R4的一端、第二采樣電阻R5的一端、第三米樣電阻R6的一端、第四米樣電阻R7的一端連接,第五匹配電阻R3的另一端與第八匹配電阻RlO的一端連接并接PIC12F683單片機(jī)的6腳，NPN三極管Q2的發(fā)射極與第六匹配電阻R8的一端連接，第六匹配電阻R8的另一端與第八匹配電阻RlO的另一端與點(diǎn)煙器Pl的I腳、第九匹配電阻Rll的一端連接并接地，第一采樣電阻R4的另一端、第二采樣電阻R5的另一端、第三米樣電阻R6的另一端、第四米樣電阻R7的另一端與點(diǎn)煙器Pl的2腳、第七匹配電阻R9的一端連接，第九匹配電阻Rll的另一端與第七匹配電阻R9的另一端連接并接PIC12F683單片機(jī)的5腳。
[0007]本發(fā)明的有益效果在于:
1.短路保護(hù):這是最重要的功能，點(diǎn)煙器一旦出現(xiàn)短路情況，該系統(tǒng)會(huì)立即切斷電源，反應(yīng)速度低于1ms，避免發(fā)生事故。
[0008]2.溫度保護(hù):該系統(tǒng)時(shí)刻監(jiān)測(cè)點(diǎn)煙器溫度，如果點(diǎn)煙器已經(jīng)達(dá)到點(diǎn)煙的溫度而沒(méi)有自動(dòng)彈開(kāi)，那么單片機(jī)會(huì)控制切斷電源。
[0009]3.時(shí)間保護(hù):如果點(diǎn)煙器正常加溫，到達(dá)15s鐘后點(diǎn)煙器的溫度一定能夠點(diǎn)煙，此時(shí)系統(tǒng)也將斷開(kāi)電源。
[0010]4.體積小、便于安裝:考慮到安裝空間有限，故該電路板經(jīng)過(guò)精巧布線，使得電路板只有5毛錢的硬幣那么大，而且為了方便安裝，還在電路板上挖了孔和槽。
[0011]5.低功耗:采用納瓦級(jí)單片機(jī)，5.0V供電。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為電壓轉(zhuǎn)換及穩(wěn)壓模塊圖；
圖3為單片機(jī)主控模塊圖；
圖4為采樣模塊圖；
圖5為點(diǎn)煙器電路及控制模塊圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合示意圖和具體實(shí)施情況對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0014]如圖1所示，一種車用安全點(diǎn)煙器包括電壓轉(zhuǎn)換及穩(wěn)壓模塊、單片機(jī)主控模塊、采樣模塊、點(diǎn)煙器電路及控制模塊，各模塊均采用現(xiàn)有成熟技術(shù)。
[0015]如圖2所示，所述的電壓轉(zhuǎn)換及穩(wěn)壓模塊包括二極管D1，穩(wěn)壓芯片AMS1117、第一鉭電容Cl、第二鉭電容C2和第三鉭電容C3 ；
汽車電源+12V接二極管Dl的正極，二極管Dl負(fù)極與穩(wěn)壓芯片AMS1117的Vin端、第一鉭電容Cl的一端、第二鉭電容C2的一端連接，第一鉭電容Cl的另一端、第二鉭電容C2的另一端與第三鉭電容C3的一端、穩(wěn)壓芯片AMS1117的GND端連接并接地，第三鉭電容C3的另一端與穩(wěn)壓芯片AMSl117的Vout端連接并作為+5V輸出端；
如圖3所示，單片機(jī)主控模塊包括PIC12F683單片機(jī)，第一匹配電阻R12和獨(dú)石電容
C4，
PIC12F683單片機(jī)的I腳與第一匹配電阻R12的一端連接并接+5v電源，4腳與第一匹配電阻R12的另一端、獨(dú)石電容C4的一端連接，2腳架空，8腳接地，獨(dú)石電容C4的另一端接地；
如圖4所示，采樣模塊包括熱敏電阻R13和第二匹配電阻R14 ;所述的熱敏電阻R13的一端和第二匹配電阻R14的一端與PIC12F683單片機(jī)的7腳連接，熱敏電阻R13的另一端接+5v電源，第二匹配電阻R14的另一端接地；
如圖5所示，點(diǎn)煙器電路及控制模塊包括NPN三極管Q2，PMOS管Q1，點(diǎn)煙器P1，第一采樣電阻R4、第二采樣電阻R5、第三采樣電阻R6、第四采樣電阻R7、第三匹配電阻R1、第四匹配電阻R2、第五匹配電阻R3、第六匹配電阻R8、第七匹配電阻R9、第八匹配電阻RlO和第九匹配電阻Rll ；
所述的第四匹配電阻R2的一端與PIC12F683單片機(jī)的3腳連接，第四匹配電阻R2的另一端與NPN三極管Q2基極連接，NPN三極管Q2的集電極與第三匹配電阻Rl的一端、PMOS管Ql的g腳連接，第三匹配電阻Rl的另一端與PMOS管Ql的s腳連接并接+12V汽車電源，PMOS管Ql的d腳與第五匹配電阻R3的一端、第一采樣電阻R4的一端、第二采樣電阻R5的一端、第三米樣電阻R6的一端、第四米樣電阻R7的一端連接,第五匹配電阻R3的另一端與第八匹配電阻RlO的一端連接并接PIC12F683單片機(jī)的6腳，NPN三極管Q2的發(fā)射極與第六匹配電阻R8的一端連接，第六匹配電阻R8的另一端與第八匹配電阻RlO的另一端與點(diǎn)煙器Pl的I腳、第九匹配電阻Rll的一端連接并接地，第一采樣電阻R4的另一端、第二采樣電阻R5的另一端、第三米樣電阻R6的另一端、第四米樣電阻R7的另一端與點(diǎn)煙器Pl的2腳、第七匹配電阻R9的一端連接，第九匹配電阻Rll的另一端與第七匹配電阻R9的另一端連接并接PIC12F683單片機(jī)的5腳。
[0016]汽車上的電源經(jīng)過(guò)電壓轉(zhuǎn)換及穩(wěn)壓之后給單片機(jī)供電，讓該控制器可以正常工作；另一方面，汽車上的電源還要給點(diǎn)煙器供電，以加熱線圈，特別需要說(shuō)明的是該點(diǎn)煙器是共地接法，即點(diǎn)煙器與電路板與汽車電源的GND端是接在一起的。單片機(jī)一方面通過(guò)AD采樣到電流信號(hào)和溫度信號(hào)，另一方面啟動(dòng)定時(shí)器和看門狗，對(duì)應(yīng)不同的預(yù)設(shè)的電流、溫度、時(shí)間區(qū)域，單片機(jī)執(zhí)行不同的操作:對(duì)于5A及以上的大電流，單片機(jī)控制點(diǎn)煙器正常加熱15s，然后斷電，因?yàn)?5s鐘的加熱時(shí)間使點(diǎn)煙器溫度足以點(diǎn)煙；對(duì)于5A以下的電流，是通過(guò)檢測(cè)溫度到達(dá)點(diǎn)煙溫度時(shí)斷電；而對(duì)于最危險(xiǎn)的短路情況，ANl與INT之間的壓差瞬間大幅度上升，AD檢測(cè)到這種變化，立馬通過(guò)控制電路關(guān)斷PMOS，切斷電路中的電路，這就是一個(gè)短路保護(hù)的作用?？傊瑔纹瑱C(jī)通過(guò)NPN三極管控制PMOS管的通、斷，即控制點(diǎn)煙器電路的通、斷，以便讓點(diǎn)煙器按照我們預(yù)想的方式工作。
[0017]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，但這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種車用安全點(diǎn)煙器，包括電壓轉(zhuǎn)換及穩(wěn)壓模塊、單片機(jī)主控模塊、采樣模塊、點(diǎn)煙器電路及控制模塊； 其特征在于:所述的電壓轉(zhuǎn)換及穩(wěn)壓模塊包括二極管D1，穩(wěn)壓芯片AMS1117、第一鉭電容Cl、第二鉭電容C2和第三鉭電容C3 ； 汽車電源+12V接二極管Dl的正極，二極管Dl負(fù)極與穩(wěn)壓芯片AMS1117的Vin端、第一鉭電容Cl的一端、第二鉭電容C2的一端連接，第一鉭電容Cl的另一端、第二鉭電容C2的另一端與第三鉭電容C3的一端、穩(wěn)壓芯片AMS1117的GND端連接并接地，第三鉭電容C3的另一端與穩(wěn)壓芯片AMSl117的Vout端連接并作為+5V輸出端； 單片機(jī)主控模塊包括PIC12F683單片機(jī)，第一匹配電阻R12和獨(dú)石電容C4， PIC12F683單片機(jī)的I腳與第一匹配電阻R12的一端連接并接+5v電源，4腳與第一匹配電阻R12的另一端、獨(dú)石電容C4的一端連接，2腳架空，8腳接地，獨(dú)石電容C4的另一端接地； 采樣模塊包括熱敏電阻R13和第二匹配電阻R14 ;所述的熱敏電阻R13的一端和第二匹配電阻R14的一端與PIC12F683單片機(jī)的7腳連接，熱敏電阻R13的另一端接+5v電源，第二匹配電阻R14的另一端接地； 點(diǎn)煙器電路及控制模塊包括NPN三極管Q2，PMOS管Q1，點(diǎn)煙器P1，第一采樣電阻R4、第二采樣電阻R5、第三采樣電阻R6、第四采樣電阻R7、第三匹配電阻R1、第四匹配電阻R2、第五匹配電阻R3、第六匹配電阻R8、第七匹配電阻R9、第八匹配電阻RlO和第九匹配電阻Rll ； 所述的第四匹配電阻R2的一端與PIC12F683單片機(jī)的3腳連接，第四匹配電阻R2的另一端與NPN三極管Q2基極連接，NPN三極管Q2的集電極與第三匹配電阻Rl的一端、PMOS管Ql的g腳連接，第三匹配電阻Rl的另一端與PMOS管Ql的s腳連接并接+12V汽車電源，PMOS管Ql的d腳與第五匹配電阻R3的一端、第一采樣電阻R4的一端、第二采樣電阻R5的一端、第三米樣電阻R6的一端、第四米樣電阻R7的一端連接,第五匹配電阻R3的另一端與第八匹配電阻RlO的一端連接并接PIC12F683單片機(jī)的6腳，NPN三極管Q2的發(fā)射極與第六匹配電阻R8的一端連接，第六匹配電阻R8的另一端與第八匹配電阻RlO的另一端與點(diǎn)煙器Pl的I腳、第九匹配電阻Rll的一端連接并接地，第一采樣電阻R4的另一端、第二采樣電阻R5的另一端、第三米樣電阻R6的另一端、第四米樣電阻R7的另一端與點(diǎn)煙器Pl的2腳、第七匹配電阻R9的一端連接，第九匹配電阻Rll的另一端與第七匹配電阻R9的另一端連接并接PIC12F683單片機(jī)的5腳。
【文檔編號(hào)】B60N3/14GK103770683SQ201310536080
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】張海峰, 周軍, 王芳, 劉帥, 曹寧慧, 徐昌東, 潘益斌, 紀(jì)星波 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)