本發(fā)明涉及車窗控制技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說,它涉及一種車窗膜智能電源控制器。
背景技術(shù):
隨著汽車制造業(yè)的發(fā)展和生活水平的提高,汽車走進(jìn)越來越多的家庭,可以說人們的生活已經(jīng)離不開汽車了。
汽車內(nèi)部的空間狹小、封閉,因而其對光照度有較高要求?,F(xiàn)有的汽車,車窗一般是安裝透明玻璃或是有色玻璃。安裝透明玻璃的車窗,在室外光照強(qiáng)烈時,有大量光線進(jìn)入車內(nèi);而安裝有色玻璃的車窗雖然能減少進(jìn)入車內(nèi)的光線,但在室外光線較弱的情況下,會導(dǎo)致車內(nèi)太暗,前述兩種情況都會影響乘坐汽車的舒適度。另外,由于玻璃的透明度不能改變,車外的人可以看到車內(nèi)的情況,使車內(nèi)的隱私得不到保護(hù)。
為解決上述問題,現(xiàn)在市面上的一些汽車搭載了手動窗簾,車內(nèi)人員可以根據(jù)室外亮度的變化調(diào)整窗簾的位置,從而控制車內(nèi)的亮度。
但是,這種車窗,需要手動操作,給車內(nèi)人員帶來不便。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種車窗膜智能電源控制器,利用該控制器能夠無線控制帶有光閥膜的車窗玻璃,十分智能、便捷。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
一種車窗膜智能電源控制器,用于控制帶有電控膜的車窗的透明度,包括:電源主機(jī),包括耦接于汽車蓄電池的升壓電路、耦接于升壓電路的用于向電控膜提供驅(qū)動電壓的驅(qū)動電路、連接驅(qū)動電路的用以控制驅(qū)動電路的輸出電壓的控制模塊以及與控制模塊連接的無線接收模塊;遙控器,包括MCU控制模塊、與MCU控制模塊連接的無線發(fā)射模塊和按鍵模塊。
作為優(yōu)選方案:所述控制模塊包括主控模塊和與主控模塊連接的并與受控電控膜數(shù)量一致的多個從控模塊,所述驅(qū)動電路包括與各個電控膜一對一連接的多個驅(qū)動單元,各個驅(qū)動單元以并聯(lián)的方式耦接升壓電路,所述從控模塊連接驅(qū)動單元。
作為優(yōu)選方案:所述升壓電路包括電阻R14、電阻R15、電阻R18、二極管D2、NPN型三極管Q9、NPN型三極管Q11、PNP型三極管Q12、N溝道增強(qiáng)型的場效應(yīng)管Q10、電感L2以及電容C7,其中電阻R14的一端連接三極管Q11的集電極,電阻R14的另一端連接汽車蓄電池的正極,三極管Q11的發(fā)射極接地,三極管Q11的基集連接所述主控模塊的控制輸出端;三極管Q9的基集連接三極管Q11的集電極,三極管Q9的集電極連接汽車蓄電池的正極;三極管Q12的基集連接三極管Q11的集電極,三極管Q12的發(fā)射極連接三極管Q9的發(fā)射極,三極管Q12的集電極接地;電感L2的一端連接三極管Q9的集電極;場效應(yīng)管Q10的漏極連接電感L2的另一端,場效應(yīng)管Q10的柵極通過電阻R15連接三極管Q9的發(fā)射極,場效應(yīng)管Q10的源極接地;電阻R18的一端連接場效應(yīng)管Q10的柵極,電阻R18的另一端接地;二極管D2的陽極連接場效應(yīng)管Q10的漏極,二極管D2的陰極通過電容C7接地。
作為優(yōu)選方案:所述驅(qū)動單元包括耦接于升壓電路的降壓電路,所述從控模塊的控制輸出端連接降壓電路的控制輸入端,所述驅(qū)動單元還包括耦接于降壓電路并連接從控模塊的用于向電控膜提供正向電壓的正電壓輸出單元以及用于向電控膜提供負(fù)向電壓的負(fù)電壓輸出單元。
作為優(yōu)選方案:所述降壓電路包括P溝道增強(qiáng)型的場效應(yīng)管Q1、NPN型的三極管Q3、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4以及電感L1,其中場效應(yīng)管Q1的源極連接升壓電路的輸出端,場效應(yīng)管Q1的柵極通過電阻R3連接NPN型三極管Q3的集電極;電阻R1的一端與場效應(yīng)管Q1的源極連接,其另一端與場效應(yīng)管Q1的柵極連接;三極管Q3的基集連接從控模塊的控制輸出端,三極管Q3的發(fā)射極接地;電感L1的一端連接場效應(yīng)管的漏極;電阻R2與電阻R4串聯(lián),電阻R2的另一端連接電感L1的另一端,電阻R4的另一端接地,電阻R2與電阻R4的連接點與從控模塊的信號輸入端連接。
作為優(yōu)選方案:所述正電壓輸出單元與所述負(fù)電壓輸出單元具有相同的電路結(jié)構(gòu),所述正電壓輸出單元包括: NPN型三極管Q2、NPN型的三極管Q3、NPN型三極管Q4、PNP型三極管Q5、電阻R5、電阻R7以及電阻R9,其中,電阻R7與電阻R9串聯(lián),電阻R7的另一端連接從控模塊的信號輸出端,電阻R9的另一端接地;三極管Q4的基集連接電阻R7與電阻R9的連接點,三極管Q4的發(fā)射極接地;三極管Q2的基集連接三極管Q4的集電極;三極管Q5的基集連接三極管Q4的集電極,三極管Q5的集電極接地,三極管Q2的發(fā)射極連接三極管Q5的發(fā)射極;電阻R5的一端連接三極管Q4的集電極,其另一端連接三極管Q2的集電極;三極管Q2的集電極連接降壓電路的輸出端。
作為優(yōu)選方案:所述無線發(fā)射模塊包括型號為SYN F115/SOT23-6的無線發(fā)射芯片、與無線發(fā)射芯片連接的第一晶振以及LC震蕩天線電路。
作為優(yōu)選方案:所述主控模塊采用型號為SN8P2711BS/SOP14的芯片,所述從控模塊采用型號為SN8P2711BS/SOP8的芯片。
作為優(yōu)選方案:所述升壓電路還包括過流檢測電路和過壓欠壓檢測電路,其中過流檢測電路包括電阻R19、電阻R21以及電容C9,電阻R19的一端連接場效應(yīng)管Q10的源極且其另一端接地;電阻R21的一端連接場效應(yīng)管Q10的源極且其另一端連接主控模塊的信號輸入端;電容C9的一端連接主控模塊的信號輸入端,且其另一端接地;過壓欠壓檢測電路包括電阻R22、電阻R26以及電容C11,電阻R22與電阻R26串聯(lián),電阻R22的另一端連接汽車蓄電池的正極,電阻R26的另一端接地,電阻R22與電阻R26的連接點與主控模塊的信號輸入端連接;電容C11的一端連接電阻R22與電阻R26的連接點,且其另一端接地。
作為優(yōu)選方案:所述升壓電路的輸入端與汽車蓄電池的輸出端之間連接有第一保險絲,所述降壓電路的輸出端與正電壓輸出單元的輸入端之間連接有第二保險絲。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
1、該車窗膜智能電源控制器通過電源主機(jī)和遙控器結(jié)合的方式,以無線遙控控制輸出電壓的方式來實現(xiàn)對具有電控膜的車窗玻璃的透明度的控制,車內(nèi)人員通過手中的遙控器就能控制車窗玻璃的透明度,而無需走近車窗手動操作,十分便捷、高效;
2、電源控制器采用單獨(dú)控制的方式控制各個車窗玻璃,車內(nèi)人員可以根據(jù)實際需求來單獨(dú)調(diào)節(jié)任一車窗的透明度,十分人性化;
3、電源主機(jī)的輸出電壓具有多個檔位,能夠單獨(dú)控制各個車窗玻璃,使之呈現(xiàn)出不同的透明度,令汽車能滿足車內(nèi)人員對光照舒適度和保護(hù)隱私的需求。
附圖說明
圖1為實施例一中例中遙控器的電路圖
圖2為實施例一中電源主機(jī)的升壓電路圖;
圖3為實施例一中電源主機(jī)的驅(qū)動電路圖;
圖4為實施例一中電源主機(jī)的主控MCU與從控MCU的連接示意圖;
圖5為實施例二電源主機(jī)的升壓電路圖。
具體實施方式
實施例一:
一種車窗膜智能電源控制器,包括遙控器和電源主機(jī)。本實施例的受控對象是光閥膜,也可以是其他電控膜。
參照圖1,遙控器電路包括單片機(jī)U5芯片和無線發(fā)射芯片U6,單片機(jī)芯片U5采用的是PMS153-SOP14型號的芯片,無線發(fā)射芯片U6采用的是SYN F115/SOP23-6型號的芯片。遙控器的按鍵連接單片機(jī)芯片U5的信號輸入接口,單片機(jī)芯片U5的5、6、7、11、13、以及14號引腳接地,單片機(jī)芯片U5的12號引腳通過電阻R29接地,電阻R29的高電位點連接發(fā)射芯片的串口——即6號引腳,無線發(fā)射芯片U6的4號引腳通過電容C23接地,5號引腳通過電容C24接地,晶振Y2的兩端分別與4號和5號引腳連接,無線發(fā)射芯片U6的2號引腳接地, 3號引腳通過并聯(lián)的電容C20及電容C21接地 ,無線發(fā)射芯片U6的1號引腳電容C18,電容C18連接電感L8,電感L8連接天線,電感L7也連接發(fā)射芯片的1號引腳,貼片磁珠L6的一端連接電感L7,貼片磁珠L6另一端接地。貼片磁珠L6、電感L7、電容C18、電感L8以及電容C22共同構(gòu)成無線發(fā)射電路。
當(dāng)按鍵被按下后,單片機(jī)芯片U5對按鍵信號進(jìn)行編碼生成控制信號,晶振和無線發(fā)射芯片U6共同作用產(chǎn)生一定頻率的震蕩信號,信號發(fā)射電路將載有控制信號的震蕩信號以無線電磁波的形式發(fā)送出去。
電源主機(jī)包括升壓、主控部分以及用于驅(qū)動各個車窗的電控膜的驅(qū)動單元。
電源主機(jī)電路包括單片機(jī)芯片U1(從控MCU)、單片機(jī)芯片U2(主控MCU)、存儲芯片U3以及無線接收芯片U4。其中單片機(jī)芯片U1采用的是SN8P2711BS/SOP8型號的芯片,單片機(jī)芯片U2采用的是SN8P2711BS/SOP14型號的芯片,存儲芯片U3采用的是24C02型號的芯片,無線接收芯片采用的是SYN480型號的芯片。
參照圖2,電阻R14、NPN型三極管Q11、NPN型三極管Q9、PNP型三極管Q12、電感L2、N溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管Q10、二極管D2、電容C7、電阻R15、電阻R18以及電阻R19構(gòu)成PWM升壓電路。其中電阻R14的一端連接三極管Q11的集電極,電阻R14的另一端連接汽車蓄電池BAT的正極,三極管Q11的發(fā)射極接地;三極管Q9的基集連接三極管Q11的集電極,三極管Q9的集電極連接BAT的正極;三極管Q12的基集連接三極管Q11的集電極,三極管Q12的發(fā)射極連接三極管Q9的發(fā)射極,三極管Q12的集電極接地;電感L2的一端連接三極管Q9的集電極;場效應(yīng)管Q10的漏極連接電感L2的另一端,場效應(yīng)管Q10的柵極通過電阻R15連接三極管Q9的發(fā)射極,場效應(yīng)管Q10的源極通過電阻R19接地;電阻R18的一端連接場效應(yīng)管Q10的柵極,電阻R18的另一端接地;二極管D2的陽極連接場效應(yīng)管Q10的漏極,二極管D2的陰極通過電容C7接地。電阻R20與電阻R24串聯(lián),電阻R20的另一端連接二極管D2的陰極,電阻R24的另一端接地;二極管D2的陰極即為升壓電路的電源輸出端。
電容C6的一端連接通過自恢復(fù)保險絲F2連接BAT的正極,其另一端接地;電阻R13的一端連接BAT的正極,其另一端連接單片機(jī)芯片U2的1號引腳;穩(wěn)壓二極管D3的陰極連接U2的1號引腳,其陽極接地;電容C5的一端連接U2的1號引腳,其另一端接地;U2的4號、8號、13號和14號引腳接地,U2的5號引腳——即PWM脈沖信號輸出引腳通過電阻R16連接三極管Q11的基集,電阻R17的一端連接三極管Q11的基集,其另一端接地;U2的6號引腳通過電阻R23連接其1號引腳;U2的7號引腳通過電阻R25連接其1號引腳;電容C8的兩端分別連接U2的1號引腳和14號引腳;U2的12號引腳與電阻R20和電阻R24的連接點連接;U2的11號引腳通過電阻R21連接場效應(yīng)管Q10的源極;U2的10號引腳通過電阻R22連接BAT的正極;U2的9號引腳通過電阻R27連接其1號引腳;對碼開關(guān)的一端連接U2的9號引腳,其另一端接地。
存儲芯片U3的5號引腳連接U2的7號引腳;U3的6號引腳連接U2的6號引腳;U3的8號引腳連接U2的1號引腳;U3的1號、2號、3號、4號以及7號引腳均接地。
無線接收芯片U4的5號引腳連接U2的3號引腳;U4的6號引腳接地;U4的7號引腳通過電容C12接地;晶振的一端連接U4的8號引腳,晶振的另一端接地;U4的4號引腳通過電容C16接地;U4的3號引腳通過并聯(lián)的電容C14和電容C15接地;U4的1號引腳接地;U4的3號引腳通過貼片磁珠L3連接U2的1號引腳;U4的2號引腳通過電容C13連接天線;電感L4的一端連接電容C13的一端,且其另一端接地;電感L5的一端連接電容C13的另一端,且其另一端接地;電容C13、電感L4、電感L5、電容C17以及天線構(gòu)成無線接收電路。
汽車蓄電池輸出10-36V的直流電壓,由于電感兩端的電壓等于電感量乘以電流變化率,當(dāng)電流變化率很大時,譬如瞬間由某個電流值降為零時,電感兩端的感生電勢是相當(dāng)高的。如果把這個感生電勢釋放到負(fù)載上,顯然負(fù)載就會承受比原供電電源高得多的電壓。U2輸出PWM控制脈沖,對三極管Q11的通斷時機(jī)進(jìn)行控制。由于三極管Q11與電阻R14構(gòu)成分壓電路,通過控制三極管Q11的通斷從而實現(xiàn)對三極管Q9和三極管Q12的通斷的控制,以及對場效應(yīng)管的柵極電壓的調(diào)節(jié),最終對電感L2上的電流的流向和大小進(jìn)行控制,使電感L2產(chǎn)生感生電動勢,再經(jīng)過二極管D2的整流作用后,升壓電路將蓄電池輸出的直流電壓升高至60V的直流電壓。
參照圖3,圖3為光閥膜的驅(qū)動單元的電路。
驅(qū)動單元的+60V輸入節(jié)點連接升壓電路的+60V輸出節(jié)點。電容C1的一端連接+60V輸入節(jié)點,其另一端接地;P溝道增強(qiáng)型場效應(yīng)管Q1的源極連接+60V輸入節(jié)點,場效應(yīng)管Q1的柵極通過電阻R3連接NPN型三極管Q3的集電極;電阻R1的一端與場效應(yīng)管Q1的源極連接,其另一端與場效應(yīng)管Q1的柵極連接;三極管Q3的基集通過電阻R6連接單片機(jī)芯片U1(從控MCU)的4號引腳,三極管Q3的發(fā)射極接地;電阻R8的一端連接三極管Q3的基集,其另一端接地;電容C4的兩端分別連接U1的1號引腳和8號引腳;U1的8號引腳接地;二極管D1的陰極連接場效應(yīng)管Q1的漏極,其陽極接地;電感L1的一端連接場效應(yīng)管的漏極;電阻R2與電阻R4串聯(lián),電阻R2的另一端連接電感L1的另一端,電阻R4的另一端接地;U1的7號引腳連接電阻R2與電阻R4的連接點,U1(從控MCU)的3號引腳連接U2(主控MCU)的2號引腳。
電阻R7、電阻R9、電阻R5、NPN型三極管Q4、NPN型三極管Q2以及PNP型三極管Q5構(gòu)成用于向光閥膜提供正向電壓的正向電壓輸出單元。
電阻R7與電阻R9串聯(lián),電阻R7的另一端連接U1的6號引腳,電阻R9的另一端接地;三極管Q4的基集連接電阻R7與電阻R9的連接點,三極管Q4的發(fā)射極接地;三極管Q2的基集連接三極管Q4的集電極;三極管Q5的基集連接三極管Q4的集電極,三極管Q5的集電極接地,三極管Q2的發(fā)射極連接三極管Q5的發(fā)射極;電阻R5的一端連接三極管Q4的集電極,其另一端連接三極管Q2的集電極;三極管Q2的集電極連接自恢復(fù)保險絲F1的一端,自恢復(fù)保險絲F1的另一端連接電感L1與電阻R2的連接點;電容C3的一端連接三極管Q2的集電極,其另一端接地;三極管Q2的發(fā)射極與三極管Q5的發(fā)射極的連接點引出正向電壓輸出接口VOUT+。
電阻R11、電阻R12、電阻R10、NPN型三極管Q7、NPN型三極管Q6以及PNP型三極管Q8構(gòu)成用于向光閥膜提供負(fù)向電壓的負(fù)向電壓輸出單元。
負(fù)向電壓輸出單元與正向電壓輸出單元的電路結(jié)構(gòu)一致,不再贅述。
負(fù)向電壓輸出單元中三極管Q6的發(fā)射極與三極管Q8的發(fā)射極的連接點引出反向電壓輸出接口VOUT-。
U1接受到控制信號后,U1輸出55HZ頻率經(jīng)過Q4跟Q7接入H橋,Q2 Q5 Q6 Q8四個三級管搭建一個H橋。當(dāng)Q4導(dǎo)通時,Q2管導(dǎo)通,電流方向經(jīng)Q1流向Q8為正電壓;當(dāng)Q7導(dǎo)通時Q6管導(dǎo)通,電流方向經(jīng)Q6流向Q5為負(fù)電壓。從而形成輸出端輸出一個50HZ的正負(fù)電壓。
與此同時,U1接收到控制信號后,輸出PWM脈沖信號,對場效應(yīng)管Q1進(jìn)行開、關(guān)控制,使降壓電路輸出的電壓發(fā)生變化。
將車窗玻璃上的光閥膜的正負(fù)極分別與VOUT+和VOUT-連接后,可以向光閥膜供電。
根據(jù)實際需要控制的車窗數(shù)量,可以自行確定驅(qū)動單元的數(shù)量。本實施例中,采用了四路驅(qū)動單元,四路驅(qū)動單元采用相同的電路結(jié)構(gòu),每一路驅(qū)動單元的輸入端都與升壓電路的輸出端連接,每一路對應(yīng)一個車窗,用以單獨(dú)控制車前窗、車后窗、后左窗以及后右窗。
參照圖4, U7為第二路驅(qū)動單元中的從控MCU,U8為第三路驅(qū)動單元中的從控MCU而U9為第四路驅(qū)動單元中的從控MCU。其中,U7的3號引腳連接U1的2號引腳,U8的3號引腳連接U7的2號引腳,而U9的3號引腳連接U8的2號引腳,且其2號引腳接地。
無線接收電路接收到遙控器發(fā)出的無線信號后,單片機(jī)U2對信號進(jìn)行解碼得到可識別的控制信號,單片機(jī)U2主控接收到遙控信號后,進(jìn)過計算及對存儲器讀取,然后比較信號內(nèi)容,從而給從控U1(或其他從控MCU)發(fā)送32位編碼數(shù)據(jù)(控制指令);U1接收到指令后,對輸出的PWM脈沖的占空比進(jìn)行調(diào)節(jié),從而調(diào)節(jié)三極管Q3的開、關(guān)節(jié)奏,進(jìn)而調(diào)節(jié)場效應(yīng)管Q1的開、關(guān)節(jié)奏,場效應(yīng)管Q1的漏極輸出的電流的變化速率隨之變化,電感L1上產(chǎn)生的感生電動勢的大小也改變。輸入正向電壓輸出單元和負(fù)向電壓輸出單元的電壓值也隨之改變,顯然正向電壓輸出單元和負(fù)向輸出單元的輸出電壓也會改變,如此便實現(xiàn)了對電控膜的驅(qū)動電壓的升降控制。通過遙控器操作遙控器便能實現(xiàn)對各個車窗的單獨(dú)控制,自由調(diào)節(jié)各個車窗的透明度。
當(dāng)選擇電壓在0V的時候,光閥膜透明度為0,可以擋住99%的紫外線。車外是完全看不到車內(nèi)的物品。更好的保護(hù)了客戶的隱私;
當(dāng)電壓輸出在60V的時候,光閥膜透明度可以達(dá)到90%以上;當(dāng)電壓輸出15V的時候,光閥膜透明度達(dá)到30%,可以通過光的反射。看到車外的東西。而車外看不到車內(nèi)的東西。
實施例二:
本實施例與實施例一的區(qū)別之處在于電源主機(jī)中的升壓電路采用了另外一種設(shè)計。
參照圖5,升壓電路包括與汽車蓄電池連接的MOSFET逆變電路、與MOSFET逆變電路連接的采用變壓線圈的變壓電路、與變壓電路連接的整流電路以及與整理電路連接的濾波電路。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實施例,凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。