專利名稱：汽車用天線自動(dòng)伸縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車用裝置，更具體的說，涉及一種汽車用天線自動(dòng)伸縮裝置。
背景技術(shù)：
汽車用天線自動(dòng)伸縮裝置已經(jīng)存在了很長(zhǎng)時(shí)間，它的結(jié)構(gòu)是電機(jī)為主動(dòng)力帶動(dòng)傳動(dòng)裝置，而傳動(dòng)裝置與汽車的可伸縮天線連接。該傳動(dòng)裝置的主軸上載有一蝸桿，用以傳動(dòng)一個(gè)齒輪并做大比例的減速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)增加扭力。該齒輪或其同軸齒輪用來驅(qū)動(dòng)一可卷齒條，該可卷齒條直接和可伸縮天線相連。當(dāng)電機(jī)被控制向天線伸長(zhǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)，最后可卷齒條向前頂出而使得天線伸長(zhǎng)。當(dāng)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可卷齒條被拉回，使得天線縮回最短位置。這種結(jié)構(gòu)的天線自動(dòng)伸縮裝置在天線伸至頂端或完全縮回之后，必須使電機(jī)斷電，否則將會(huì)使電機(jī)過熱燒毀。通用的方法是把相位限位開關(guān)安置于蝸輪下面的位置，當(dāng)天線達(dá)到最長(zhǎng)或最短的兩個(gè)極端時(shí)，蝸輪開始打滑，直到相位限位開關(guān)反相(即與電流同相)，使電機(jī)斷電。電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)則是依靠外部控制線，該外部控制線使繼電器換相，即是使電流換相，進(jìn)而使得電機(jī)反轉(zhuǎn)。這種通用的控制天線伸縮的方法是依靠繼電器組成的硬件邏輯達(dá)成的，這種方法所能辨認(rèn)的方式簡(jiǎn)單，控制能力不夠精細(xì)與精密，并且要復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)與之配合，整體結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種汽車用天線自動(dòng)伸縮裝置，其能克服繼電器和機(jī)械限位的硬件邏輯的缺點(diǎn)，提供更為精密的控制，并能為電機(jī)的斷電控制提供絕對(duì)的保障。
本實(shí)用新型上述技術(shù)問題的解決方法是構(gòu)造一種汽車天線自動(dòng)伸縮裝置，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征在于，還包括與所述電機(jī)連接的正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、與所述驅(qū)動(dòng)裝置連接的驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)電路和單片機(jī)控制電路，所述單片機(jī)控制電路通過檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電流控制所述正反轉(zhuǎn)裝置工作。
在按照本實(shí)用新型提供的自動(dòng)伸縮裝置中，其特征在于，所述正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置由4個(gè)場(chǎng)效應(yīng)三極管Q5、Q6、Q10、Q13及與三極管連接的外圍電子器件組成，其中三極管Q5的漏極與三極管Q13的漏極直接連接構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正極輸入端，三極管Q6的漏極與三極管Q10的漏極直接連接構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電機(jī)的負(fù)極輸入端，4個(gè)場(chǎng)效應(yīng)三極管的刪極通過阻容器件與所述單片機(jī)中的兩個(gè)引腳連接，用于接收正反轉(zhuǎn)控制信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)電路由兩個(gè)三極管Q1、Q2復(fù)合連接構(gòu)成，三極管Q1、Q2的集電極并接后向所述單片機(jī)中的一個(gè)引腳提供驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)信號(hào)，場(chǎng)效應(yīng)三極管Q10、Q13的源極并聯(lián)連接后通過電阻器件向所述三極管Q1的基極提供檢測(cè)用驅(qū)動(dòng)電流。
在按照本實(shí)用新型提供的自動(dòng)伸縮裝置中，其特征在于，所述單片機(jī)可以是下列型號(hào)中的一種HT48R05A-1、Intel8051系列、PIC16C711或Microcnstt PIC系列。
本實(shí)用新型提供的汽車用天線自動(dòng)伸縮裝置，用控制芯片及軟件克服了繼電器和機(jī)械限位的硬件邏輯的缺點(diǎn)，利用軟件的復(fù)雜性及完備性來提供更為精密的控制，利用電子檢測(cè)電路取代了限位開關(guān)，為電機(jī)的斷電控制提供了絕對(duì)的保障。
本實(shí)用新型提供的汽車用天線自控伸縮裝置，采用電機(jī)瞬間過載現(xiàn)象來判斷天線是否到位，及時(shí)切斷電機(jī)供電，避免機(jī)械磨損，保護(hù)電機(jī)不至于過熱，進(jìn)一步增加操作的可靠性。


圖1是本實(shí)用新型自動(dòng)伸縮裝置的控制軟件邏輯方框圖；圖2是本實(shí)用新型自動(dòng)伸縮裝置的控制硬件原理方框圖；圖3是本實(shí)用新型自動(dòng)伸縮裝置的控制電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型自動(dòng)伸縮裝置的軟件程序邏輯過程為CPU/MCU上電復(fù)位后即進(jìn)入循環(huán)期，等待天線伸縮的指令信號(hào)；收到指令信號(hào)后檢測(cè)并確認(rèn)指令的方向；依指令向正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出正向或反向啟動(dòng)的指令，啟動(dòng)電機(jī)；隨后即刻啟動(dòng)保護(hù)計(jì)時(shí)器，進(jìn)入另一循環(huán)；在電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的過程中，一方面檢測(cè)天線伸長(zhǎng)/縮短是否到位，一方面檢測(cè)中斷時(shí)間是否超時(shí)，當(dāng)任意一項(xiàng)滿足時(shí)，立即停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
將本實(shí)用新型自動(dòng)伸縮裝置的軟件程序編好后，先經(jīng)過在線調(diào)試和檢測(cè)，通過后將程序燒錄到單片機(jī)的IC中，CPU/MCU即按程序工作。
如圖2所示，CU/MCU 1的主要功能是在接收到正反轉(zhuǎn)信號(hào)5之后，依其內(nèi)在軟件邏輯，啟動(dòng)正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置2，決定供電相位以推動(dòng)并控制電機(jī)3的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。電機(jī)4是推動(dòng)天線伸縮的主動(dòng)力源，當(dāng)天線伸縮到位或在伸縮過程中卡住，電機(jī)會(huì)發(fā)生瞬間過載現(xiàn)象，并發(fā)出過載信號(hào)，該信號(hào)由驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)電路測(cè)得后，通知CPU/MCU1，關(guān)斷正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置2。這樣，一方面可以使天線定位，一方面可以防止電機(jī)過熱。
如圖3所示為本實(shí)用新型自動(dòng)伸縮裝置的控制電路圖，按照其設(shè)計(jì)制造的產(chǎn)品是本實(shí)用新型的實(shí)施例之一。
電路圖中，CPU/MCU 1為核心部分，此電路之外的電路稱為外圍電路。本電路圖中外圍電路包括正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置2、驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)電路3和天線指令電路4。CPU/MCU 1通過PA0、PA1、PA2和PA3四個(gè)腳與上述外圍電路連接。其中，PA0、PA1用來控制正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，當(dāng)PA0＝0、PA1＝1時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)PA0＝1、PA1＝0時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)PA0＝0、PA1＝0時(shí)電機(jī)停轉(zhuǎn)；PA2用來檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)電路送來的到位信號(hào)；PA3用來檢測(cè)天線指令電路的伸長(zhǎng)/縮短指令。
所述正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置2由4個(gè)場(chǎng)效應(yīng)三極管Q5、Q6、Q10、Q13及與三極管連接的外圍電子器件組成，其中三極管Q5的漏極與三極管Q13的漏極直接連接構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正極輸入端，三極管Q6的漏極與三極管Q10的漏極直接連接構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電機(jī)的負(fù)極輸入端，4個(gè)場(chǎng)效應(yīng)三極管的刪極通過阻容器件與所述單片機(jī)中的兩個(gè)引腳連接，用于接收正反轉(zhuǎn)控制信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)電路3由兩個(gè)三極管Q1、Q2復(fù)合連接構(gòu)成，三極管Q1、Q2的集電極并接后向所述單片機(jī)中的一個(gè)引腳提供驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)信號(hào)，場(chǎng)效應(yīng)三極管Q10、Q13的源極并聯(lián)連接后通過電阻器件向所述三極管Q1的基極提供檢測(cè)用驅(qū)動(dòng)電流。
當(dāng)CPU/MCU 1接獲伸長(zhǎng)天線的指令之后，它可以根據(jù)PA3判斷當(dāng)前天線的狀態(tài)，然后對(duì)電機(jī)發(fā)出向伸長(zhǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的指令。當(dāng)電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)后，CPU/MCU 1繼續(xù)命令外圍電路提供電機(jī)帶動(dòng)天線伸縮所需要的適當(dāng)?shù)碾娏鳌．?dāng)天線完全伸長(zhǎng)之后，電機(jī)向阻，發(fā)生瞬間過載，觸發(fā)過載信號(hào)，Q1、Q2導(dǎo)通，CPU/MCU 1的PA2測(cè)試為0，CPU/MCU1對(duì)過載信號(hào)進(jìn)行分析，確認(rèn)天線到位后，立即切斷對(duì)電機(jī)的供電，使其推力消失，防止電機(jī)過熱。天線縮短的過程與伸長(zhǎng)過程相似。
在天線伸長(zhǎng)/縮短過程中受到意外阻力，電機(jī)也會(huì)發(fā)生瞬間過載，觸發(fā)過載信號(hào)，CPU/MCU 1按同樣的方法處理，切斷電流，保護(hù)電機(jī)。
如在天線伸長(zhǎng)/縮短過程中出現(xiàn)硬件故障而沒有檢測(cè)到瞬間過載信號(hào)，此時(shí)CPU/MCU 1中的時(shí)間中斷程序也可分析出天線是否到位并切斷電流，達(dá)到保護(hù)電機(jī)的目的。
本實(shí)用新型的控制芯片CPU/MCU 1采用HT48R05A-1型單片機(jī)，常見的還有Intel8051系列、Microcnstt的PIC系列，本實(shí)用新型還可以使用PIC16C711等廉價(jià)的單片機(jī)。
權(quán)利要求1.一種汽車天線自動(dòng)伸縮裝置，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征在于，還包括與所述電機(jī)連接的正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、與所述驅(qū)動(dòng)裝置連接的驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)電路和單片機(jī)控制電路，所述單片機(jī)控制電路通過檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電流控制所述正反轉(zhuǎn)裝置工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述汽車天線自動(dòng)伸縮裝置，其特征在于，所述正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置由4個(gè)場(chǎng)效應(yīng)三極管Q5、Q6、Q10、Q13及與三極管連接的外圍電子器件組成，其中三極管Q5的漏極與三極管Q13的漏極直接連接構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正極輸入端，三極管Q6的漏極與三極管Q10的漏極直接連接構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電機(jī)的負(fù)極輸入端，4個(gè)場(chǎng)效應(yīng)三極管的刪極通過阻容器件與所述單片機(jī)中的兩個(gè)引腳連接，用于接收正反轉(zhuǎn)控制信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)電路由兩個(gè)三極管Q1、Q2復(fù)合連接構(gòu)成，三極管Q1、Q2的集電極并接后向所述單片機(jī)中的一個(gè)引腳提供驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)信號(hào)，場(chǎng)效應(yīng)三極管Q10、Q13的源極并聯(lián)連接后通過電阻器件向所述三極管Q1的基極提供檢測(cè)用驅(qū)動(dòng)電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述汽車天線自動(dòng)伸縮裝置，其特征在于，所述單片機(jī)可以是下列型號(hào)中的一種HT48R05A-1、Intel8051系列、PIC16C711或Microcnstt PIC系列。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種汽車用天線自動(dòng)伸縮裝置，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其特征在于，還包括與所述電機(jī)連接的正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、與所述驅(qū)動(dòng)裝置連接的驅(qū)動(dòng)電流檢測(cè)電路和單片機(jī)控制電路，所述單片機(jī)控制電路通過檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電流控制所述正反轉(zhuǎn)裝置工作。本實(shí)用新型提供的汽車用天線自控伸縮裝置，采用電機(jī)瞬間過載現(xiàn)象來判斷天線是否到位，及時(shí)切斷電機(jī)供電，避免機(jī)械磨損，保護(hù)電機(jī)不至于過熱，進(jìn)一步增加操作的可靠性。
文檔編號(hào)H02P1/18GK2609201SQ03224370
公開日2004年3月31日 申請(qǐng)日期2003年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月14日
發(fā)明者劉應(yīng)平, 秦皓, 李愛華 申請(qǐng)人:深圳市新峰凌實(shí)業(yè)有限公司