專利名稱：一種基于單片機的汽車雨刷驅動裝置的制作方法
技術領域：
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動裝置。技術背景汽車作為現代交通工具之一，已經成為我們日常生活中不可或缺的重要組成部分，其使用日益普及。現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實現功能。其手柄開關驅動的控制裝置結構復雜、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。
發明內容本實用新型的 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，及時的除去擋風玻璃上的積雨，為安全駕駛提供保障。同時可以節省駕駛員的手力，使其更加專注駕駛。在一定程度上簡化雨刷的結構，節省材料。為了實現上述技術任務，本實用新型采用如下技術方案予以實現: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行單元。信息處理單元和執行單元依次相連，所述的信息處理單元采用MC9S12XS128-LQFP112單片機；執行單元由P-N MOS管H橋完成。直接驅動雨刷的骨架以此帶動膠條來回擺動實現除去積雨水，不在需要四連桿擺臂機構。本實用新型具有實用性好，方便快捷，節省材料，電路簡單等特點。
圖1為本實用新型的結構示意圖。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動電路原理圖。圖6為本實用新型的工作流程圖。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型的具體內容進一步說明。
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動裝置，該裝置包括預警單元、信息處理單元和執行單元，信息處理單元和預警單元相連，所述的信息處理單元采用MC9S12XS128-LQFP112單片機；執行單元由P_N MOS管H橋和普通變壓器完成；預警單元主要是通過按鈕開關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，以此來驅動電機正反轉，直接驅動雨刷的骨架以此帶動膠條來回擺動實現除去積雨水，不在需要四連桿擺臂機構。本實施例中，核心板MC9S12XS128-LQFP112單片機，它是飛思卡爾半導體公司開發的S12XS系列下的一種芯片。它的特點是16位微處理器，112個引腳,片內振蕩器、時鐘電路和復位電路；30MHZ核心和總線速度128KB閃存選項，帶有糾錯碼(ECC)的4KB至8KB的數據閃存；用于數據存儲選擇可配置的8、10或12位模數轉換器(ADC)，轉換時間達到3毫秒；支持控制局域網絡(CAN)、局域互聯網(LIN)和串行外設接口(SPI)協議；帶有16位計數器的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的。它由2個P型場效應管Ql、Q2與2個N型場效應管Q3、Q4組成，故叫P-N MOS管H橋。橋臂上的4個場效應管相當于4個開關，P型管在柵極為低電平時導通，高電平時關閉；N型管在柵極為高電平時導通，低電平時關閉。場效應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關閉，Q2、Q3導通，電機左端低電平，右端高電平，所以電流沿箭頭方向流動。設為電機正轉。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導通，Q2、Q3關閉，電機左端高電平，右端低電平，所以電流沿箭頭方向流動。設為電機反轉。當控制臂1、2均為低電平時，Q1、Q2導通，Q3、Q4關閉，電機兩端均為高電平，電機不轉；當控制臂1、2均為高電平時，QU Q2關閉，Q3、Q4導通，電機兩端均為低電平，電機也不轉。參照圖5，控制臂1、2是與非門⑶4011組成的柵極驅動電路輸出端。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電壓才能使場效應管完全導通，PWM輸入OV或5V時，柵極驅動電路輸出電壓為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，以實現電機的正反轉。基于上述，使用變壓器進行調節。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:當駕駛員按下按鈕，系統上電，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支架隨支撐軸來回擺動。對于單片機內燒錄的程序，可以調節雨刷擺動頻率。
權利要求1.一種基于單片機的汽車雨刷驅動裝置，其特征在于:包括預警單元、信息處理單元和執行單元，其中預警單元、信息處理單元和執行單元依次相連。
2.如權利要求1所述的單片機的汽車雨刷驅動裝置，其特征在于:所述的信息處理單元采用 MC9S12XS128-LQFP112 單片機。
3.如權利要求1所述的單片機的汽車雨刷驅動裝置，其特征在于:執行單元由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動裝置，包括預警單元、信息處理單元和執行單元，其中預警單元、信息處理單元和執行單元依次相連。本實用新型具有實用性好，方便快捷，節省材料，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 優先權日2012年12月6日
發明者任龍輝, 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