车窗遮阳及雨刷自动控制电路原理

《汽车车窗遮阳及雨刷自动控制》装置

产品介绍及电路原理

本产品主要实现功能：

1．汽车车窗遮阳膜随车外光照强度进行自动开、闭控制；

2．雨天雨刷器的自动控制。

以下分别介绍电路工作情况及原理。

一、按钮开关功能

K5 复位键：按一下，电路复位，电路处于雨刷控制电路工作状态，数码管显示为0000。

K4 秒表控制键：在雨刷控制电路工作情况下，按一下，数码管秒计时，再按一下，计时停止，按第三下，计时归零。在车窗遮阳控制电路工作情况下，按该键无反应。

K3 模拟车窗遮阳膜拉开极限的限位控制键：在车窗遮阳拉开控制电路工作时按一下，电机停转。

K2 模拟车窗遮阳膜关闭极限的限位控制键：在车窗遮阳关闭控制电路工作时按一下，电机停转。

K1 功能选择键：按一下，工作状态由雨刷控制电路切换成车窗遮阳控制电路工作，再按一下，切回雨刷控制电路，可连续循环控制。

S1 是电机电路切换开关：通过开关切换电机电路，使直流电机成为两个电路的控制对象。开关弹起，电机切入到雨刷控制电路中工作，开关按下，电机则在车窗遮阳控制电路工作。

二、产品功能及电路调试介绍

1．电路正确连接后，测得测试点TP1电压为+5V，LED电源（D6）指示灯亮，单片机电路在复位状态下，数码管显示应为0000。

2．在没有按其他任何键情况下，电路上电后，系统工作在雨刷自动控制电路运行状态。将开关S1弹起，可以看到直流电机出现转动与间停的现象。此时通过示波器观察测试点TP4波形，可看到高、低电平的交替切换。调整RP3与RP4，可改变电机转动与间停这两种状态对应的时间。两种状态的时间长短可通过按微动按钮K4后用单片机的秒表计时读取。

3．按动一下功能键K1，系统切换到车窗遮阳自动控制电路运行状态，注意调试时应先不短接JP1和JP2。通过调整RP1和RP2，使光照时电路中LM324的7脚输出高电平，1脚输出低电平；光弱时（用黑色帽盖遮住光敏电阻）LM324的1脚输出应为高电平，而7脚输出要为低电平。完成以上步骤后，可按下S1开关，这时将JP1和JP2短接上。可以看出电机在光照时正转，表明关闭窗膜；电机在光弱时反转，表明打开窗膜。关闭窗膜时，按下微动开关K2，电机停转，同时数码管D1显示“CLOS”，表示已经完全关闭；而打开窗膜时，按下微动开关K3，电机停转，同时数码管D1显示“OPEn”表示已经完全打开。

三、电路原理

该产品是由下面几部分电路组成：车窗遮阳控制电路、雨刷自动控制电路、直流电机电路、电源控制电路、单片机控制电路及显示电路等。

1．车窗遮阳控制电路原理

车窗遮阳控制电路主要完成汽车车窗膜随光照强度自动开、闭的控制功能。主要包括电压比较电路、三极管控制电路以及直流电机。

单片机功能选择在车窗遮阳控制电路工作状态，运放等电路得到＋9V电源，在正常光照情况下，RG1阻值很小，通过运放电位比较，输出端输出高电平控制对应三极管导通，使得直流电机得到＋9V电压正方向转动。转动到极限位置（按下微动按钮K2后），单片机P25脚输出低电平，控制继电器JK2动作，使得三极管Q10基极迅速拉低电平，造成V8截止，同时Q9与Q11由于无基极偏置也截止，直流电机断电，转动停止，数码管同时显示“CLOS”信号（CLOSE 的简称）。

同理，在光弱状态下，通过运放电位比较，相应输出端输出高电平控制对应三极管导通，使得直流电机得到-9V电压导致其反方向转动。转动到一定极限位置（按下微动按钮K3后），单片机P24脚输出低电平，控制继电器JK1动作，使得三极管Q2基极迅速拉低电平，此时造成Q2截止，同时Q1与Q3截止，直流电机断电，转动停止，数码管同时显示“OPEn”信号（OPEN的表示）。

2．汽车雨刷控制电路原理

雨刷自动控制电路主要完成汽车雨刷的自动摆动与间停。并且可通过调整电路参数改变两者的相应时间。

该电路主要由555时基电路结合外围元件构成的多谐振荡器电路组成。振荡频率由电路的充、放电时间常数来决定，充电时间113693.0C RP t =充，放电时间

114693.0C RP t =放。可通过RP3和RP4来调整雨刷的摆动时间和间停时间。

在刚刚上电时，555时基电路中的2脚为低电平，3脚输出高电平，继电器JK3吸合工作，直流电机转动，带动雨刷摆动。随着C11通过D8、D9的充电，当C11上的电位高于6脚触发电平2/3V DD 时，电路复位，555上的3脚输出低电平，直流电机停转，雨刷停摆。然后C11通过D9、RP4到555内部放电管进行放电，放电至低于1/3V DD 时，电路重新置位运行。这样周而复始，自动运转。

3．单片机电路、显示电路与电源电路原理

单片机电路是由芯片U2为核心及相关元器件组成，构成了《车窗遮阳及雨刷自动控制》电路的中央控制电路，根据电路功能需要，赋予芯片U2的相应程序。

显示电路由单片机U2、数码显示管D1及外围相关元器件组成，对微动按钮K 1～K 5的按动发出相应的指令，通过相关程序，让各电路按程序进行工作。另外也把相关指令送达数码显示管D1，让数码显示管D1显示数字及状态字母。

外接+9V 电源，经过U3后，输出+5V 的电源，提供给单片机U2使用。同时发光管D6点亮。

电源电路中，上电复位后，继电器JK4不进行工作，此时TP3点输出+9V 电压，在微动按钮K1按一下后，继电器JK4工作，此时TP2点输出+9V 电压。