CN104369688B - 一种电位-pwm调节电路及应用该调节电路的汽车车灯 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种电位‑PWM调节电路及应用该调节电路的汽车车灯，以解决电阻式调节电路的易损坏、共用电流过大而影响车灯工作的弊端。本发明的电位‑PWM调节电路由电位调节单元、单片机和PWM增幅单元构成，所述单片机接收电位调节单元输出的电位信号，并根据该电位信号计算并输出PWM信号至PWM增幅单元，PWM增幅单元对PWM进行放大，以提高驱动车灯的能力。本发明的电位‑PWM调节电路通过单片机对背光电压进行有效控制，电位器只需要输入电流很小的电位信号，因此不易损坏，也不会车灯的正常工作，提高了产品的性能及寿命。
Description
技术领域
本发明属于汽车电子技术领域，特别涉及到一种电位-PWM调节电路及应用该调节电路的汽车车灯。
背景技术
现有的汽车背光调节广泛采用通过改变电阻值改变输出电压，这种方式电路中电流较大，容易造成损坏，且当随着整车背光开关的增多，会导致电流过小，车灯无法亮起，从而降低产品性能寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种电位-PWM调节电路及应用该调节电路的汽车车灯，以解决电阻式调节电路的易损坏、共用电流过大而影响车灯工作的弊端。
本发明的电位-PWM调节电路由电位调节单元、单片机和PWM增幅单元构成，所述单片机接收电位调节单元输出的电位信号，并根据该电位信号计算并输出PWM信号至PWM增幅单元；所述PWM增幅单元由12V电源、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一三极管、第二三极管构成，所述第一三极管的发射极与12V电源相连，第一三极管的基极通过第一电阻与12V电源相连，第一三极管的集电极通过第三电阻接地，且第一三极管的集电极与PWM增幅单元的输出端相连；第一三极管的基极还通过第二电阻与第二三极管的集电极相连，第二三极管的发射极接地，第四电阻与第五电阻串联构成分压电路，该分压电路的一端作为PWM增幅单元的输入端与单片机相连，该分压电路的另一端接地，所述第二三极管的基极与第四电阻、第五电阻的接点相连。
上述电位-PWM调节电路的调节原理如下：使用者利用电位调节单元向单片机输入电位信号，单片机根据该电位信号，计算并输出相应比例占空比的PWM信号，由于单片机一般输出5V的信号，该信号无法直接驱动车灯，因此特别设置了PWM增幅单元，PWM信号输入至PWM增幅单元后，在PWM增幅单元的作用下提升了驱动能力，以驱动车灯。PWM增幅单元的工作原理如下：当单片机输出高电平至第二三极管的基极时，使得第二三极管及第一三极管均为导通状态，第一三极管的集电极向PWM增幅单元的输出端输出高电平，而当单片机输出低电平至第二三极管的基极时，使得第二三极管及第一三极管均为关断状态，第一三极管的集电极向PWM增幅单元的输出端输出低电平，这样就只改变了PWM信号的电平（增加了电压幅值），而没有改变PWM信号的占空比，提升了驱动能力。
进一步地，该电位-PWM调节电路还包括一个背光使能单元，所述背光使能单元由第三三极管、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻及按键开关构成，所述按键开关的一端与5V电源端相连，另一端通过第六电阻与第三三极管的基极相连，第三三极管的基极还通过第七电阻接地；第三三极管的集电极与5V电源端相连，第三三极管的发射极分成两路，一路通过第八电阻与单片机相连，另一路通过第九电阻接地。当按键开关按下使5V电源端与第六电阻接通时，第三三极管的基极为高电平，这样第三三极管导通，第三三极管的发射极向单片机输出高电平信号，单片机收到该高电平信号后，开始根据电位调节单元的电位信号输出PWM信号；当按键开关弹起使5V电源端与第六电阻隔离时，第三三极管的基极为低电平，这样第三三极管关断，第三三极管的发射极向单片机输出低电平信号，单片机收到该低电平信号后，开始停止输出PWM信号。由于汽车电源的电压不够稳定，因此采用上述的背光使能单元后，能够保证向单片机输出电平可控的使能信号，提高控制的稳定性。
进一步地，所述第一三极管的集电极通过二极管与PWM增幅单元的输出端相连，所述二极管的导通方向由第一三极管的集电极向PWM增幅单元的输出端。通过该二极管，可以避免电流的倒流，从而提高车灯控制的可靠性。
具体来说，所述电位调节单元由三端电位器构成，所述电位器的两个固定端分别与5V电源端、地端相连，电位器的输出端作为电位调节单元的输出端与单片机相连。当电位器转动时，电位器的输出端就可以向单片机输出不同的电位信号。
本发明提出的应用上述的电位-PWM调节电路的汽车车灯，关键在于所述PWM增幅单元的输出端通过积分电路与车灯的电源端相连，积分电路将PWM信号转化为直流电压信号，以驱动车灯，上述积分电路已经广泛应用，此处不再赘述。
本发明的电位-PWM调节电路通过单片机对背光电压进行有效控制，电位器只需要输入电流很小的电位信号，因此不易损坏，也不会车灯的正常工作，提高了产品的性能及寿命。
附图说明
图1是本发明的电位-PWM调节电路的电路原理框图。
图2是电位调节单元的电路原理图。
图3是PWM增幅单元的电路原理图。
图4是背光使能单元的电路原理图。
图5是本发明的应用电位-PWM调节电路的车灯的电路原理框图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例的电位-PWM调节电路由电位调节单元、单片机、PWM增幅单元和背光使能单元构成，单片机接收电位调节单元输出的电位信号，以及背光使能单元的控制信号，当背光使能单元的控制信号为高电平时，单片机根据电位信号计算并输出PWM信号至PWM增幅单元；当背光使能单元的控制信号为低电平时，单片机停止输出PWM信号至PWM增幅单元。
在本实施例中，单片机采用STM8S003F3P6，其电源电压为5V。
如图2所示，电位调节单元由三端电位器RP构成，所述电位器RP的两个固定端分别与5V电源端、地端相连，电位器RP的输出端作为电位调节单元的输出端与单片机相连。当电位器RP转动时，电位器RP的输出端就可以向单片机输出不同的电位信号。
如图3所示，所述PWM增幅单元由12V电源、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一三极管Q1、第二三极管Q2构成，其中第一三极管Q1为PNP管，第二三极管Q2为NPN管；所述第一三极管Q1的发射极与12V电源相连，第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1与12V电源相连，第一三极管Q1的集电极通过第三电阻R3接地，且第一三极管Q1的集电极通过二极管与PWM增幅单元的输出端相连，所述二极管的导通方向由第一三极管Q1的集电极向PWM增幅单元的输出端；第一三极管Q1的基极还通过第二电阻R2与第二三极管Q2的集电极相连，第二三极管Q2的发射极接地，第四电阻R4与第五电阻R5串联构成分压电路，该分压电路的一端作为PWM增幅单元的输入端与单片机相连，该分压电路的另一端接地，所述第二三极管Q2的基极与第四电阻R4、第五电阻R5的接点相连；二极管可以避免电流的倒流，从而提高车灯控制的可靠性。
上述电位-PWM调节电路的调节原理如下：使用者利用电位调节单元向单片机输入电位信号，单片机根据该电位信号，计算并输出相应比例占空比的PWM信号，由于单片机一般输出5V的信号，该信号无法直接驱动车灯，因此特别设置了PWM增幅单元，PWM信号输入至PWM增幅单元后，在PWM增幅单元的作用下提升了驱动能力，以驱动车灯。PWM增幅单元的工作原理如下：当单片机输出高电平至第二三极管Q2的基极时，使得第二三极管Q2及第一三极管Q1均为导通状态，第一三极管Q1的集电极向PWM增幅单元的输出端输出高电平，而当单片机输出低电平至第二三极管Q2的基极时，使得第二三极管Q2及第一三极管Q1均为关断状态，第一三极管Q1的集电极向PWM增幅单元的输出端输出低电平，这样就只改变了PWM信号的电平（增加了电压幅值），而没有改变PWM信号的占空比，提升了驱动能力。
如图4所示，背光使能单元由第三三极管Q3、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9及按键开关K1构成，所述按键开关K1的一端与5V电源端相连，另一端通过第六电阻R6与第三三极管Q3的基极相连，第三三极管Q3的基极还通过第七电阻R7接地；第三三极管Q3的集电极与5V电源端相连，第三三极管Q3的发射极分成两路，一路通过第八电阻R8与单片机相连，另一路通过第九电阻R9接地。当按键开关K1按下使5V电源端与第六电阻R6接通时，第三三极管Q3的基极为高电平，这样第三三极管Q3导通，第三三极管Q3的发射极向单片机输出高电平信号，单片机收到该高电平信号后，开始根据电位调节单元的电位信号输出PWM信号；当按键开关K1弹起使5V电源端与第六电阻R6隔离时，第三三极管Q3的基极为低电平，这样第三三极管Q3关断，第三三极管Q3的发射极向单片机输出低电平信号，单片机收到该低电平信号后，开始停止输出PWM信号。由于汽车电源的电压不够稳定，因此采用上述的背光使能单元后，能够保证向单片机输出电平可控的使能信号，提高控制的稳定性。
上述5V电源端是利用DC-DC变压电路取自汽车的12V电源的，可以利用78L05实现，此处不再赘述。
如图5所示，本实施例的应用上述的电位-PWM调节电路的汽车车灯中，PWM增幅单元的输出端通过积分电路与车灯的电源端相连，积分电路将PWM信号转化为直流电压信号，以驱动车灯，上述积分电路已经广泛应用，此处不再赘述。
Claims (5)
1.一种电位-PWM调节电路，其特征在于由电位调节单元、单片机和PWM增幅单元构成，所述单片机接收电位调节单元输出的电位信号，并根据该电位信号计算并输出PWM信号至PWM增幅单元；所述PWM增幅单元由12V电源、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一三极管、第二三极管构成，所述第一三极管的发射极与12V电源相连，第一三极管的基极通过第一电阻与12V电源相连，第一三极管的集电极通过第三电阻接地，且第一三极管的集电极与PWM增幅单元的输出端相连；第一三极管的基极还通过第二电阻与第二三极管的集电极相连，第二三极管的发射极接地，第四电阻与第五电阻串联构成分压电路，该分压电路的一端作为PWM增幅单元的输入端与单片机相连，该分压电路的另一端接地，所述第二三极管的基极与第四电阻、第五电阻的接点相连。
2.根据权利要求1所述的电位-PWM调节电路，其特征在于该电位-PWM调节电路还包括一个背光使能单元，所述背光使能单元由第三三极管、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻及按键开关构成，所述按键开关的一端与5V电源端相连，另一端通过第六电阻与第三三极管的基极相连，第三三极管的基极还通过第七电阻接地；第三三极管的集电极与5V电源端相连，第三三极管的发射极分成两路，一路通过第八电阻与单片机相连，另一路通过第九电阻接地。
3.根据权利要求1或2所述的电位-PWM调节电路，其特征在于所述第一三极管的集电极通过二极管与PWM增幅单元的输出端相连，所述二极管的导通方向由第一三极管的集电极向PWM增幅单元的输出端。
4.根据权利要求3所述的电位-PWM调节电路，其特征在于所述电位调节单元由三端电位器构成，所述电位器的两个固定端分别与5V电源端、地端相连，电位器的输出端作为电位调节单元的输出端与单片机相连。
5.一种应用权利要求1或2或3所述的电位-PWM调节电路的汽车车灯，其特征在于所述PWM增幅单元的输出端通过积分电路与车灯的电源端相连。
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