CN100999210A - 全数字无继电器独立式雨刷控制装置 - Google Patents

全数字无继电器独立式雨刷控制装置 Download PDF

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Abstract

全数字无继电器独立式雨刷控制装置，涉及到汽车电子控制设备，具体涉及到汽车雨刷控制装置。本发明解决了现有雨刷控制装置操作不方便、使用时有噪音的问题，本发明由稳压模块为数字控制电路提供稳压电源，由555芯片组成震荡电路提供间歇档的震荡信号F，逻辑控制电路根据输入的档位信号和雨刷控制电机的归位信号，控制输出高速控制信号X和低速控制信号Y，高速控制信号X和低速控制信号Y分别控制相应的CMOS管给雨刷控制电机的高速档和低速档提供电源。本发明可以广泛的应用到汽车雨刷控制***中。

Description

全数字无继电器独立式雨刷控制装置
技术领域
本发明涉及到汽车电子控制设备，具体涉及到汽车雨刷控制装置。
背景技术
现有的汽车雨刷控制装置都是包含雨刷电机控制电路和喷水电路，并且带有间歇档的雨刷控制电路中，都含有调节间歇时间的电位器，使司机在使用该挡时，还需自行调节，十分不方便，另外现有的雨刷控制装置的电机驱动部分都是采用继电器，而继电器在工作的时候总是发出嘀嗒的声响，如果在雨天使用雨刷控制装置的时候，在封闭的车内能清晰的听到雨刷控制装置中继电器触点切换的声音，长时间听到这种声音会使人心情烦躁，进而影响司机专心开车。
发明内容
为了解决现有雨刷控制装置操作不方便、使用时有噪音的问题，本发明设计了一种全数字无继电器独立式雨刷控制装置，它包括稳压模块、逻辑控制电路、振荡电路、驱动电路、滤波稳压电路、档位开关连接器和电机连接器，所述稳压模块的输入端与汽车原有的直流电源VBAT连接，稳压模块的输出端输出为供给数字控制电路供电的数字供电电源VCC；所述档位开关连接器的第一脚与电源模块的输出端连接；所述振荡电路是由555芯片组成的延时振荡电路，振荡电路输出端输出振荡信号F；所述滤波稳压电路由第二十电阻、稳压管和电容组成，第二十电阻的一端和电机连接器的第四脚连接，第二十电阻的另一端和稳压管的阴极连接，稳压管的阳极和电源地连接，电容和稳压管并联，稳压管的阴极为滤波稳压电路的输出端，其输出信号C；逻辑控制电路由高速控制电路和低速控制电路组成，所述高速控制电路有五个输入端分别与档位开关连接器的第二脚、第三脚、第四脚和振荡电路的震荡信号输出端以及滤波稳压电路的输出端连接，所述五个输入端连接的输入信号分别为高速档信号A、间歇档信号G、一次档信号D和振荡信号F以及滤波稳压电路的输出信号C，高速控制电路的输出信号为高速控制信号X，高速控制电路的输入信号和输出信号之间的逻辑关系为：Xn+1＝A+D+GF+CXn，其中Xn为上一次高速控制电路的输出状态；所述低速控制电路有两个输入端分别与档位开关连接器的第五脚和滤波稳压电路的输出端连接，所述两个输入端连接的输入信号分别为低速档信号B和滤波稳压电路的输出信号C，低速控制电路的输出信号为低速控制信号Y，低速控制电路的输入信号和输出信号的逻辑关系为：Yn＝B+YnC，其中Yn为上一次低速控制电路的输出状态；驱动电路由第一CMOS管、第二CMOS管以及两个二级管和两个电阻组成，控制电路的高速控制信号X输出端和低速控制信号Y输出端分别与驱动电路中的第一CMOS管、第二CMOS管的栅极连接，第一CMOS管、第二CMOS管的栅极分别通过一个电阻和直流电源VBAT连接，第一CMOS管和第二CMOS管的源极分别与直流电源VBAT以及电机连接器的第一脚连接，驱动电路中的第一CMOS管和第二CMOS管的漏极分别与两个二极管的阳极连接，两个二极管的阴极分别和电机连接器的第二脚和第三脚连接；电机连接器的第五脚和电源地连接。
本发明的全数字无继电器独立式雨刷控制装置，采用全数字电路进行控制，采用无触点的CMOS管作为雨刷控制电机的驱动开关，使雨刷能够安静的运动，不再有噪音。另外本发明的全数字无继电器独立式雨刷控制装置只有档位开关连接器和电机连接器两个连接器需要与外部连接，安装方便，通用性强。
附图说明
图1是本发明的电路结构示意图。图2是具体实施方式二所述的电路结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：参见图1说明本实施方式。本实施方式的全数字无继电器独立式雨刷控制装置由稳压模块1、逻辑控制电路2、振荡电路3、驱动电路4、滤波稳压电路5、档位开关连接器K1和电机连接器J1组成。
所述稳压模块1的的输入端与汽车原有的直流电源VBAT连接，稳压模块1的输出端输出为供给数字控制电路供电的数字供电电源VCC；所述档位开关连接器K1的第一脚与电源模块1的输出端连接；所述振荡电路3是由555芯片组成的延时振荡电路，振荡电路3输出端输出振荡信号F；所述滤波稳压电路5由第二十电阻R20、稳压管D20和电容C20组成，第二十电阻R20的一端和电机连接器J1的第四脚连接，第二十电阻R20的另一端和稳压管D20的阴极连接，稳压管D20的阳极和电源地连接，电容C20和稳压管D20并联，稳压管D20的阴极为滤波稳压电路5的输出端，输出信号C；逻辑控制电路2由高速控制电路2-1和低速控制电路2-2组成，所述高速控制电路2-1有五个输入端分别与档位开关连接器K1的第二脚、第三脚、第四脚和振荡电路3的震荡信号输出端以及滤波稳压电路5的输出端连接，所述五个输入端连接的输入信号分别为高速档信号A、间歇档信号G、一次档信号D和振荡信号F以及滤波稳压电路5的输出信号C，高速控制电路2-1的输出信号为高速控制信号X，高速控制电路2-1的输入信号和输出信号之间的逻辑关系为：Xn+1＝A+D+GF+CXn，其中Xn为上一次高速控制电路2-1的输出状态；所述低速控制电路2-2有两个输入端分别与档位开关连接器K1的第五脚和滤波稳压电路5的输出端连接，所述两个输入端连接的输入信号分别为低速档信号B和滤波稳压电路5的输出信号C，低速控制电路2-2的输出信号为低速控制信号Y，低速控制电路2-2的输入信号和输出信号的逻辑关系为：Yn＝B+YnC，其中Yn为上一次低速控制电路2-2的输出状态；驱动电路4由第一CMOS管Q1、第二CMOS管以及两个二级管和两个电阻组成，控制电路2的高速控制信号X输出端和低速控制信号Y输出端分别与驱动电路4中的第一CMOS管Q1、第二CMOS管Q2的栅极连接，第一CMOS管Q1、第二CMOS管Q2的栅极分别通过一个电阻和直流电源VBAT连接，第一CMOS管Q1和第二CMOS管Q2的源极分别与直流电源VBAT以及电机连接器J1的第一脚连接，驱动电路4中的第一CMOS管Q1和第二CMOS管Q2的漏极分别与两个二极管的阳极连接，两个二极管的阴极分别和电机连接器J1的第二脚和第三脚连接；电机连接器J1的第五脚和电源地连接。
本实施方式中的高速控制电路2-1由第一双输入与门AND1、第二双输入与门AND2、第一四输入非门OR1和第一反相器NO1组成，第一双输入与门AND1的一个输入端与第一四输入非门OR1的输出端连接，第一四输入非门OR1的输出端与第一反相器NO1的输入端连接，第一反相器NO1的输出端输出高速控制信号X，第一双输入与门AND1的另一个输入端和滤波稳压电路5的输出信号C连接，第一双输入与门AND1在滤波稳压电路5的输出信号C为高电平的情况下，维持高速控制电路2-1的高速输出信号X为原状态，第一四输入非门OR1的第二个输入端与档位开关连接器K1的第二脚连接，第二双输入与门AND2的一个输入端和档位开关连接器K1的的第三脚连接，第二双输入与门AND2的另一个输入端和振荡电路的振荡输出端连接，第二双输入与门AND2的输出端和第一四输入非门OR1的第三个输入端连接，第一四输入非门OR1的第四个输入端和档位开关连接器K1的第四脚连接。
本实施方式中的低速控制电路2-2由第三双输入与门AND3、第二双输入非门OR2和第二反相器NO2组成，第二双输入非门OR2的一个输入端和档位开关连接器K1的第五脚连接，第三双输入与门AND3的一个输入端和滤波稳压电路5的输出信号C连接，第三双输入与门AND3的另一个输入端和第二双输入非门OR2的输出端连接，第二双输入非门OR2的输出端和第二反相器NO2的输入端连接，第二反相器NO2的输出端输出低速输出信号Y，第三双输入与门AND3在滤波稳压电路5的输出信号C为高电平的情况下，维持低速控制电路2-2的低速输出信号Y为原状态。
本实施方式中的滤波稳压电路5的输入信号是电机连接器J1的第四脚，与外界雨刷控制电机的归位信号连接，滤波稳压电路5对电机的归位信号进行稳压、滤波后再传递给逻辑控制电路2，以防止由于雨刷控制电机输出的归位信号不稳定使逻辑控制电路2误判断或者损坏逻辑电路2。
本实施方式的全数字无继电器独立式雨刷控制装置采用了现有技术中非常成熟并廉价的555延时振荡电路来控制雨刷的间歇档运动，可以根据需要在安装之前设定延时震荡频率；本发明采用廉价、可靠的逻辑门电路作为逻辑控制电路，采用无触点的CMOS管作为雨刷控制电机的驱动电路，实现了雨刷控制电路的数字化。另外，本发明的全数字无继电器独立式雨刷控制装置是独立式的雨刷控制器，不包含喷水控制电路，在实际应用中只需要与汽车上原有的雨刷档位控制组合开关和雨刷控制电机连接即可，安装方便，通用性强。
具体实施方式二：本实施方式的全数字无继电器独立式雨刷控制装置与具体实施方式一的区别在于，它还包括雨刷控制组合开关7和雨刷控制电机6，所述雨刷控制组合开关7是四选一开关，雨刷控制组合开关7的一个动触头和档位开关连接器K1的第一脚连接，雨刷控制组合开关7的四个定触头分别与档位开关连接器K1的第二脚、第三脚、第四脚和第五脚连接；雨刷控制电机6的电源端和电机连接器J1的第一脚连接，雨刷控制电机6的高速档接线端子和低速档接线端子分别和电机连接器J1的第二脚、第三脚连接，雨刷控制电机6的归位信号端子和电机连接器J1的第四脚连接，雨刷控制电机6的电源地接线端子和电机连接器J1的第五脚连接。

Claims (3)

1、全数字无继电器独立式雨刷控制装置，其特征在于它包括稳压模块(1)、逻辑控制电路(2)、振荡电路(3)、驱动电路(4)、滤波稳压电路(5)、档位开关连接器(K1)和电机连接器(J1)，
所述稳压模块(1)的输入端与汽车原有的直流电源VBAT连接，稳压模块(1)的输出为供给数字控制电路供电的数字供电电源VCC；
所述档位开关连接器(K1)的第一脚与电源模块(1)的输出端连接；
所述振荡电路(3)是由555芯片组成的延时振荡电路，振荡电路(3)输出端输出振荡信号F；
所述滤波稳压电路(5)由第二十电阻(R20)、稳压管(D20)和电容(C20)组成，第二十电阻(R20)的一端和电机连接器(J1)的第四脚连接，第二十电阻(R20)的另一端和稳压管(D20)的阴极连接，稳压管(D20)的阳极和电源地连接，电容(C20)和稳压管(D20)并联，稳压管(D20)的阴极为滤波稳压电路(5)的输出端，输出信号C；
逻辑控制电路(2)由高速控制电路(2-1)和低速控制电路(2-2)组成，所述高速控制电路(2-1)有五个输入端分别与档位开关连接器(K1)的第二脚、第三脚、第四脚和振荡电路(3)的震荡信号输出端以及滤波稳压电路(5)的输出端连接，所述五个输入端连接的输入信号分别为高速档信号A、间歇档信号G、一次档信号D和振荡电路(3)输出的振荡信号F以及滤波稳压电路(5)的输出信号C，高速控制电路(2-1)的输出信号为高速控制信号X，高速控制电路(2-1)的输入信号和输出信号之间的逻辑关系为：Xn+1＝A+D+GF+CXn，其中Xn为上一次高速控制电路(2-1)的输出状态；
所述低速控制电路(2-2)有两个输入端分别与档位开关连接器(K1)的第五脚和滤波稳压电路(5)的输出端连接，所述两个输入端连接的输入信号分别为低速档信号B和滤波稳压电路(5)的输出信号C，低速控制电路(2-2)的输出信号为低速控制信号Y，低速控制电路(2-2)的输入信号和输出信号的逻辑关系为：Yn＝B+YnC，其中Yn为上一次低速控制电路(2-2)的输出状态；
驱动电路(4)由第一CMOS管(Q1)、第二CMOS管(Q2)以及两个二级管和两个电阻组成，逻辑控制电路(2)的高速控制信号X输出端和低速控制信号Y输出端分别与驱动电路(4)中的第一CMOS管(Q1)、第二CMOS管(Q2)的栅极连接，第一CMOS管(Q1)、第二CMOS管(Q2)的栅极分别通过一个电阻和直流电源VBAT连接，第一CMOS管(Q1)和第二CMOS管(Q2)的源极分别与直流电源VBAT以及电机连接器(J1)的第一脚连接，驱动电路(4)中的第一CMOS管(Q1)和第二CMOS管(Q2)的漏极分别与两个二极管的阳极连接，两个二极管的阴极分别和电机连接器(J1)的第二脚和第三脚连接；
电机连接器(J1)的第五脚和电源地连接。
2、根据权利要求1所述的全数字无继电器独立式雨刷控制装置，其特征在于它还包括雨刷控制组合开关(7)，所述雨刷控制组合开关(7)是四选一开关，雨刷控制组合开关(7)的一个动触头和档位开关连接器(K1)的第一脚连接，雨刷控制组合开关(7)的四个定触头分别与档位开关连接器(K1)的第二脚、第三脚、第四脚和第五脚连接。
3、根据权利要求1或2所述的全数字无继电器独立式雨刷控制装置，其特征在于它还包括雨刷控制电机(6)，雨刷控制电机(6)的电源端和电机连接器(J1)的第一脚连接，雨刷控制电机(6)的高速档接线端子和低速档接线端子分别和电机连接器(J1)的第二脚、第三脚连接，雨刷控制电机(6)的归位信号端子和电机连接器(J1)的第四脚连接，雨刷控制电机(6)的电源地接线端子和电机连接器(J1)的第五脚连接。
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