專利名稱：一種測量車燈表面污染程度的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種判斷車燈燈罩污染程度的電路，尤其涉及一種采用LED發(fā)射紫外光照射到車燈燈罩上，散射光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，根據(jù)電信號(hào)的大小判斷車燈燈罩的污染程度的電路。
背景技術(shù)：
車燈照明狀況是夜間或光線差的條件下安全行駛的重要影響因素。車燈燈罩被污染會(huì)影響照明效果，甚至導(dǎo)致交通事故?，F(xiàn)有的自動(dòng)清洗車燈技術(shù)中，采用持續(xù)清洗燈罩技術(shù)或間歇性的啟動(dòng)清洗裝置技術(shù)或人工啟動(dòng)清洗裝置技術(shù)，沒有測量燈罩污染程度的裝置，無法根據(jù)燈罩的污染程度自動(dòng)清洗。采用持續(xù)清洗燈罩技術(shù)會(huì)減少燈罩及清洗器的使用壽命，在大多數(shù)情況下是沒有必要的；采用間歇性的啟動(dòng)清洗裝置技術(shù)，每隔一段固定的時(shí)間自動(dòng)開啟清洗裝置，在燈罩污染程度不高的時(shí)候是沒有必要的，在污染程度高的時(shí)候可能無法及時(shí)清除燈罩表面的污物；采用人工啟動(dòng)清洗裝置技術(shù)，不能保證在工作過程中燈罩始終保持清潔，有安全隱患。為了解決上述問題，需要一種判斷燈罩污染程度的電路，用該電路的輸出來控制燈具清洗器的啟動(dòng)。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本實(shí)用新型公開了一種自動(dòng)測量車燈表面污染程度的電路，該電路能夠測量出車燈表面的污染程度。本實(shí)用新型為解決上述問題采用的技術(shù)方案是包括發(fā)射裝置和接收裝置；發(fā)射裝置含有方波信號(hào)發(fā)生器，驅(qū)動(dòng)LED的電路和紫外LED燈；接收裝置含有濾光片、光電二極管、放大器、選頻電路、整流濾波電路、電壓比較器；整個(gè)電路放在燈罩內(nèi)。方波信號(hào)發(fā)生器與驅(qū)動(dòng)LED的電路電連接，驅(qū)動(dòng)LED的電路與紫外LED燈電連接；放大器與選頻電路電連接，整流濾波電路與電壓比較器電連接，濾光片放在光電二極管附近，濾光片和光電二極管放在不受紫外LED燈直接發(fā)出的光線影響的位置。采用40KHZ的方波信號(hào)發(fā)生器，選頻電路的諧振頻率設(shè)為40KHZ，光電二極管采用無偏置工作電路。方波信號(hào)發(fā)生器采用AT89S51單片機(jī)，驅(qū)動(dòng)LED的電路中的驅(qū)動(dòng)器采用DD311芯片，紫外LED燈的型號(hào)為SSL-LXT046375C，濾光片采用的型號(hào)為UPG-380，光電二極管使用的型號(hào)為PR33-2-T08，選頻電路采用LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，放大器采用的型號(hào)為LH0032，整流濾波電路中的整流部分采用全波整流電路,濾波部分采用電容濾波電路，電壓比較器用MIC833和四個(gè)電阻構(gòu)成。放大器和選頻電路的位置可調(diào)換，即可先將光電二極管與放大器電連接，再將放大器與選頻電路電連接，選頻電路與整流濾波電路電連接；也可先將光電二極管與選頻電路電連接，再將選頻電路與放大器電連接，放大器與整流濾波電路電連接。[0010]紫外線波長短，散射光強(qiáng)，受可見光的影響小，故采用紫外LED燈?？筛鶕?jù)燈罩面積的大小使用多個(gè)紫外LED燈、濾光片及光電二極管。方波信號(hào)發(fā)生器AT89S51產(chǎn)生方波信號(hào)，經(jīng)第I引腳送至驅(qū)動(dòng)器DD311的第5引腳。驅(qū)動(dòng)器的使能端有效時(shí)，驅(qū)動(dòng)紫外LED燈發(fā)光，紫外LED燈發(fā)出的紫外光的光強(qiáng)以方波信號(hào)的頻率變化。由于可見光的存在,燈罩散射回來的光先由濾光片濾除可見光后，再由光電二極管接收，光電二極管將接收的光強(qiáng)的變化轉(zhuǎn)換成電流的變化，電流經(jīng)放大器轉(zhuǎn)換成電壓后從放大器的第11引腳輸出。選頻電路選出交流信號(hào)，整流濾波電路對(duì)交流信號(hào)進(jìn)行整流濾波得到直流信號(hào)。電壓比較器采用滯回比較器，滯回比較器有兩個(gè)預(yù)設(shè)電壓值，整流濾波的輸出電壓與電壓比較器的預(yù)設(shè)電壓比較，當(dāng)整流濾波電路輸出的電壓大于較大的預(yù)設(shè)值時(shí)，電壓比較器輸出高電平，啟動(dòng)燈具清洗器；整流濾波電路輸出的電壓低于較小的預(yù)設(shè)電壓時(shí)，電壓比較器輸出0，關(guān)閉燈具清洗器；整流濾波電路輸出的電壓在兩個(gè)預(yù)設(shè)電壓之間時(shí)，電壓比較器的輸出維持原來的值不變。本實(shí)用新型的有益效果是提供一種控制燈具清洗器的電路，只有燈罩污染達(dá)到某一程度時(shí)才開始啟動(dòng)燈具清洗器，清洗干凈后自動(dòng)關(guān)閉清洗器，避免造成不必要的清洗，延長清洗器及燈罩使用壽命，并能及時(shí)清洗燈罩，使車在行駛過程中燈罩保持清潔，減少安全隱患。

圖1為本實(shí)用新型電路方框圖。圖2為方波信號(hào)發(fā)生器的工作原理圖。圖3為驅(qū)動(dòng)LED的電路的工作原理圖。圖4為電壓比較器的電路圖。圖中1.方波信號(hào)發(fā)生器，2.驅(qū)動(dòng)LED的電路，3.紫外LED燈，4.車燈燈罩，5濾光片，6.光電二極管，7.放大器，8.選頻電路，9.整流濾波電路，10.電壓比較器，11.燈具清洗器，12.散射光，13.單片機(jī)AT89S51，14.驅(qū)動(dòng)器DD311，15.電壓比較器的核心芯片MIC833。
具體實(shí)施方式
通過結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。如圖所示，一種測量車燈表面污染程度的電路，包括發(fā)射裝置和接收裝置；發(fā)射裝置含有方波信號(hào)發(fā)生器，驅(qū)動(dòng)LED的電路和紫外LED燈；接收裝置含有濾光片、光電二極管、放大器、選頻電路、整流濾波電路、電壓比較器，整個(gè)電路放在燈罩內(nèi)，濾光片和光電二極管放在不受紫外LED燈直接發(fā)出的光影響的位置。方波信號(hào)發(fā)生器采用單片機(jī)AT89S51，其工作電壓范圍為4-5. 5V，通過編程使單片機(jī)產(chǎn)生40KHZ的方波信號(hào)，單片機(jī)的第I引腳與驅(qū)動(dòng)器的第5引腳電連接。驅(qū)動(dòng)紫外LED燈的電路采用驅(qū)動(dòng)器DD311，DD311有五個(gè)引腳，引腳I為參考電流輸入端(REXT)，引腳2為恒流輸出端(OUT)，引腳3為接地端(GND)，引腳4也為接地端(VSS)，引腳5為輸出電流使能端。使能端輸入頻率最大為1MHZ，電壓范圍為0-18V，該芯片可驅(qū)動(dòng)大功率LED，輸出電流值約為100倍的參考輸入電流，參考輸入電流可由外掛電阻和偏壓來設(shè)定，最大輸出電流可達(dá)1A，輸出端可承受36V的高壓，使能端電壓大于3. 3V時(shí)，驅(qū)動(dòng)器輸出電流。驅(qū)動(dòng)器的使能端由單片機(jī)第I引腳輸出的方波信號(hào)控制，單片機(jī)輸出的電壓可直接接到驅(qū)動(dòng)器的使能端。紫外LED燈的陰極與驅(qū)動(dòng)器的第2引腳電連接，紫外LED燈的陽極與電源電連接，驅(qū)動(dòng)器使能端有效時(shí)，紫外LED燈發(fā)光，紫外LED燈選用的型號(hào)為SSL-LXT046375C，發(fā)光波長范圍為375-380nm，典型值為377nm。紫外LED燈光強(qiáng)以方波信號(hào)的頻率變化，發(fā)出的光照射到燈罩上，燈罩散射回來的光照到濾光片上。濾光片采用的型號(hào)為UPG380，可見光不能通過，波長范圍在370-390nm的紫外光可通過，通過的光由光電二極管接收。光電二極管采用的型號(hào)為PR33-2-T08，感應(yīng)光的波長范圍為200-1 lOOnm，其將接收到的光的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。采用無偏置工作電路，光電二極管的陰極與放大器的第6引腳電連接，光電二極管的陽極與放大器的第5引腳電連接。放大器采用的型號(hào)為L110032，LH0032將二極管中的電流轉(zhuǎn)換成電壓經(jīng)第11引腳輸出，放大器與選頻電路電連接。選頻電路采用LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，選出放大器輸出電壓中的基波信號(hào)，基波信號(hào)是頻率為40KHZ的正弦波，選頻電路與整流濾波電路電連接。光電二極管也可先與選頻電路電連接，選頻電路輸出端與放大器的第5引腳電連接，放大器與整流濾波電路電連接。整流濾波電路的整流部分采用全波整流電路，濾波部分采用電容濾波電路，正弦波信號(hào)送至整流濾波電路，整流濾波電路輸出直流電壓。整流濾波電路與電壓比較器電連接，電壓比較器由MIC833和四個(gè)電阻構(gòu)成，MIC833采用S0T-23封裝，共5個(gè)引腳，引腳I高電壓閾值端，引腳2為接地端，引腳3為低電壓閾值端，引腳4為輸出端，引腳5為電源端，電源電壓范圍為1. 5V-5. 5V，內(nèi)部參考電壓為1.24V，MIC833通過外接電阻形成兩個(gè)電壓閾值，整流濾波電路輸出的電壓傳給電壓比較器，電壓比較器輸出高或低電平控制燈具清洗器。車燈工作時(shí)，啟動(dòng)該電路，單片機(jī)輸出40KHZ的方波信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)器的使能端，驅(qū)動(dòng)器使紫外LED燈周期性的發(fā)光，光電二極管接收經(jīng)濾光片透過的光并將光的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)放大器轉(zhuǎn)換成電壓再經(jīng)選頻電路選出交流電壓；或光電二極管接收經(jīng)濾光片透過的光并將光的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)選頻電路選出交流電信號(hào)，再經(jīng)放大器轉(zhuǎn)換成交流電壓。交流電壓經(jīng)整流濾波電路轉(zhuǎn)換成直流電壓，燈罩污染程度越大，燈罩散射回來的光越強(qiáng)，經(jīng)整流濾波電路輸出的電壓越大，以燈罩污染的某一程度為依據(jù)，把此時(shí)整流濾波電路輸出的電壓作為電壓比較器較大的預(yù)設(shè)電壓。整流濾波電路輸出的電壓大于較大的預(yù)設(shè)電壓時(shí)，電壓比較器輸出高電平，啟動(dòng)燈具清洗器，清洗干凈后自動(dòng)關(guān)閉燈具清洗器；整流濾波電路輸出的電壓小于較小的預(yù)設(shè)電壓時(shí)，電壓比較器輸出0，則不啟動(dòng)燈具清洗器；整流濾波電路輸出的電壓在較大的預(yù)設(shè)電壓和較小的參考預(yù)設(shè)電壓之間時(shí)，電壓比較器輸出的電壓維持原來的值不變。[0036]本實(shí)用新型可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下作出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種測量車燈表面污染程度的電路，其特征是包括發(fā)射裝置和接收裝置；發(fā)射裝置含有方波信號(hào)發(fā)生器，驅(qū)動(dòng)LED的電路和紫外LED燈；接收裝置含有濾光片、光電二極管、 放大器、選頻電路、整流濾波電路、電壓比較器；整個(gè)電路放在燈罩內(nèi)；方波信號(hào)發(fā)生器與驅(qū)動(dòng)LED的電路電連接，驅(qū)動(dòng)LED的電路與紫外LED燈電連接；放大器與選頻電路電連接， 整流濾波電路與電壓比較器電連接，濾光片放在光電二極管附近，濾光片和光電二極管放在不受紫外LED燈直接發(fā)出的光線影響的位置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種測量車燈表面污染程度的電路，包括方波信號(hào)發(fā)生器、驅(qū)動(dòng)LED的電路、紫外LED燈、濾光片、光電二極管、放大器、選頻電路、整流濾波電路、電壓比較器；方波信號(hào)發(fā)生器與驅(qū)動(dòng)LED的電路電連接，驅(qū)動(dòng)LED的電路與紫外LED燈電連接；放大器與選頻電路電連接，整流濾波電路與電壓比較器電連接。該電路可用于控制燈具清洗器，在保證燈罩表面清潔的情況下，減少了清洗燈罩的次數(shù)，延長了燈罩和清洗器的壽命。
文檔編號(hào)G01N21/17GK202886266SQ20122066008
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者吳長義, 馬書芳, 田麗偉, 朱向冰, 周學(xué)東 申請(qǐng)人:安徽師范大學(xué)