CN110539692B - 多功能汽车行人警示喇叭及其发声方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多功能汽车行人警示喇叭及其发声方法,属于电动汽车行人警示技术领域,包括壳体,壳体中设有控制盒,控制盒外设输入端口,控制盒内设MCU处理单元,MCU处理单元连接所述输入端口,MCU处理单元包括喇叭发声处理模块和提醒器发声处理模块,喇叭发声处理模块用于生成喇叭音源信号,提醒器发声处理模块包括提醒器音源生成模块和车速捕获模块,音源生成模块和车速捕获模块通过合成单元合成后生成提醒器音源信号,喇叭发声处理模块和提醒器发声处理模块使用同一引脚连接至输出驱动单元,输出驱动单元连接有发声装置。将电喇叭的行人警告功能和低速提示音提示功能合二为一,解决了现有技术中出现的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种多功能汽车行人警示喇叭及其发声方法,属于电动汽车行人警示技术领域。
背景技术
《机动车运行安全技术条件》8.6.1条中规定要求机动车应具有连续发声的喇叭,已警告车前行人,第12.13.2规定纯电动汽车、插电式混合动力汽车在车辆起步且车速低于20km/h 时,应能给车外人员发出适当的提示性声响,目前电动车使用独立的行人警告电喇叭和低速行驶提示音装置,单独设置喇叭和提示音装置不利于控制,且整车的重量和成本增加,不利于减少电动汽车的电量使用以及不利于增加电动汽车的续航。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能汽车行人警示喇叭及其发声方法,将电喇叭的行人警告功能和低速提示音提示功能合二为一,解决了现有技术中出现的问题。
本发明所述的多功能汽车行人警示喇叭,包括壳体,壳体中设有控制盒,控制盒外设输入端口,输入端口包括电源端口、喇叭信号端口、CAN总线高电平端口、CAN总线低电平端口,控制盒内设MCU处理单元,MCU处理单元连接所述输入端口,MCU处理单元包括喇叭发声处理模块和提醒器发声处理模块,所述喇叭发声处理模块用于生成喇叭音源信号,提醒器发声处理模块包括提醒器音源生成模块和车速捕获模块,音源生成模块和车速捕获模块通过合成单元合成后生成提醒器音源信号,喇叭发声处理模块和提醒器发声处理模块使用同一引脚连接至输出驱动单元,输出驱动单元连接有发声装置。
进一步的,车速获取采用CAN总线方式,MCU处理单元具有喇叭声控制端、CAN总线高控制端和CAN总线低控制端,MCU处理单元利用CAN通信获得车速和档位报文信号,根据报文所指示的车速和档位信息,控制提醒器发声处理模块发声,当MCU处理单元收到提醒器发声报文时,MCU将同时根据CAN总线所发送来的车速信号判断是否合成并输出提示音,当喇叭发声控制端接到高电平后,MCU处理单元将输出常规的电喇叭音。
进一步的,MCU处理单元的外部连接有防浪涌电路、防反接电路和初级滤波电路,防浪涌电路包括二极管,初级滤波电路包括依次并联的第一电容和第二电容,防反接电路包括防反接二极管。
进一步的,MCU处理单元还连接有供电电路,供电电路包括第一电阻、第一三极管、第三电容、第四电容和第一稳压二极管,其中,第一稳压二极管连接第一三极管,向第一三极管提供基准电压,并由第一三级管实施电压动态调节,第一电阻连接第一稳压二极管用于限制流经第一稳压二极管的电流在安全范围内,第三电容连接第一三极管的基极,第一三极管的发射极经第四电容做中间滤波后送至第一个电源芯片进行线性电压转换,并经过第五个电容做最终滤波后送至MCU处理单元。
进一步的,MCU处理单元连接有CAN收发器,用于将MCU处理单元发送的TTL电平转换为CAN总线信号,CAN收发器的电源输入端并接第十二电容,CAN收发器的TXD、RXD引脚分别连接至MCU处理单元的CAN_TXD与CAN_RXD,CAN收发器的CANH与CANL引脚分别接有第十四电容、第十五电容,第十四电容、第十五电容分别接有第三TVS二极管、第四TVS二极管,第三TVS二极管、第四TVS二极管另一端接地,同时CAN收发器的CANH与CANL引脚还并联有第九电阻。
进一步的,MCU处理单元还连接有外部晶振电路,用于提供时钟信号,外部晶振电路包括晶体振荡器,晶体振荡器引脚一端连接MCU处理单元,晶体振荡器引脚另一端连接有第七电容和第八电容后接地。
所述的MCU处理单元还连接有输入防护电路,输入防护电路包括第十一电容、第二TVS浪涌二极管、第七电阻以及第八电阻,其中第八电阻串联于喇叭发声控制端,第七电阻、第二TVS二极管、第十一电容于喇叭发声控制端并联后接地。
进一步的,MCU处理单元连接有第一MOS管,第一MOS管的源极接地,第一MOS管的漏极连接喇叭发声线圈,喇叭发声线圈两端并接由第六电阻及第十电容串联组成的反向电动势消除电路,第一MOS管的栅极连接有一级推动电路,一级推动电路包括第二三极管、第三电阻和第四电阻,第四电阻的一端连接MCU处理单元,另一端连接第二三极管的基极与第三电阻,第三电阻另一端连接电源芯片的输出极,第二三极管的集电极连接第一MOS管的栅极,并同时连接有第五电阻与第二稳压二级管,其中第五电阻另一端连接至第二稳压二级管的阴极,第二稳压二极管另一端连接至地。
本发明所述的多功能汽车行人警示喇叭的发声方法,包括以下步骤:
S1:通电后喇叭处于待机状态,当喇叭发声控制端口接收到高电平信号后立即执行喇叭发声程序,当MCU处理单元接收到CAN总线发送来的提示音启动报文后,根据CAN同时发送来的车速,自动判断是否执行提示音发声程序;
S2:当喇叭信号端口接到高电平信号后,MCU处理单元将生成喇叭声音信号,并通过输出驱动部分将此电信号放大,推动发声机构发声,此高电平被撤销后声音即停止;
S3:当车辆行驶时,车载电脑将向MCU处理单元发送CAN报文数据,当MCU处理单元接收到提示音启动报文时,MCU处理单元将产生提示音信号,并实时获取通过CAN总线同时发送来的车速和档位信号,根据车速和档位自动判断是否停止发声或动态合成音源输出频率;
S4:当喇叭发声信号端口为低电平、MCU处理单元接收到CAN总线发送来的提示音停止信号或超过设定的速度无需发声时,MCU处理单元将再次自动进入待机模式,等待下次触发。
进一步的,步骤S2中喇叭发喇叭声包括以下步骤:使用MCU处理单元输出固定频率为400~500Hz、固定占空比的PWM信号,电路板硬线控制,MCU处理单元每检测到一次有按键按下,便输出上述信号,经过功放电路之后,驱动喇叭发声。
进一步的,步骤S3中提示音发声的类型包括发发动机声和发倒车声,其中发发动机声包括以下步骤:使用MCU处理单元输出频率从100Hz变化到200Hz、占空比从0%变化到20%的PWM信号,其中,频率的变化用于实现频移,占空比的变化用于控制音量,采用固定算法,实现频率由低变高的时候,占空比由小变大,且二者为同步变化,从而模拟发动机的声音,电路板采用CAN线通信,当接收到车速以及前进档位的报文信号时,便根据具体的报文数据,相应的发出声音;
发倒车声包括以下步骤:使用MCU处理单元输出固定频率、占空比由20%变化到0%的PWM信号,电路板采用CAN线通信,当接收到车速以及后退档位的报文信号时,根据具体的报文数据,同步变化占空比,从而模拟出音量由大变小的声音。
上述方法不用于传统的电动汽车低速行驶提示音的生成方式,传统采用录制声音,存储于特定的语音芯片,或者编辑合成声音的方式,在CAN通信获取到车速和档位信号后,由MCU输出声音信号至后级功放推动扬声器发声;上述方法测采用PWM信号的方式,声音的变化由信号的频率确定,而声音的大小则由占空比确定,通过喇叭发声。
本发明与现有技术相比,具有如下有益效果:
本发明所述的多功能汽车行人警示喇叭及其发声方法,通过喇叭结构以及内部电路及方法的改进,将电喇叭的行人警告功能和低速提示音提示功能合二为一,使电喇叭既能发出高音喇叭的行人警示功能,又能在低速时发出车外人员提示性声响。能够有效降低电动车成本,降低电动车重量,降低电动车电量使用增加续航;解决了现有技术中出现的问题。
附图说明
图1为本发明多功能汽车行人警示喇叭实施例的立体图;
图2为本发明多功能汽车行人警示喇叭实施例的侧视图;
图3为本发明多功能汽车行人警示喇叭实施例的剖视图;
图4为本发明多功能汽车行人警示喇叭实施例的外部端口图;
图5为本发明多功能汽车行人警示喇叭实施例的功能连接框图;
图6为本发明多功能汽车行人警示喇叭实施例中供电电路的电路图;
图7为本发明多功能汽车行人警示喇叭实施例中MCU处理单元的电路图;
图8为本发明多功能汽车行人警示喇叭发声方法的流程框图;
图中:1、壳体; 2、蜗牛罩; 3、动铁芯; 4、静铁芯; 5、支架; 6、插头; 7、控制盒;C1、第一电容; C2、第二电容; C3、第三电容; C4、第四电容; C5、第五电容; C7、第七电容;C8、第八电容; C9、第九电容; C10、第十电容; C11、第十一电容; C12、第十二电容; C14、第十四电容; C15、第十五电容; R1、第一电阻; R2、第二电阻; R3、第三电阻; R4、第四电阻; R5、第五电阻; R6、第六电阻; R7、第七电阻; R8、第八电阻; R9、第九电阻; D1、防反接二极管; VT1、第一稳压二极管; VT2、第二稳压二极管; TVS1、第一TVS二极管; TVS2、第二TVS二极管; TVS3、第三TVS二极管; TVS4、第四TVS二极管; U1、电源芯片; U2、MCU处理单元; U3、CAN收发器; Q1、第一三极管; Q2、第二三极管; Q3、第一MOS管; Y1、晶体振荡器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明:
实施例1:
如图1-7所示,本发明所述的多功能汽车行人警示喇叭,壳体1中设有控制盒7,控制盒7外设输入端口,输入端口包括电源端口、喇叭信号端口、CAN总线高电平端口、CAN总线低电平端口,控制盒7内设MCU处理单元U2,MCU处理单元U2连接所述输入端口,MCU处理单元U2包括喇叭发声处理模块和提醒器发声处理模块,所述喇叭发声处理模块用于生成喇叭音源信号,提醒器发声处理模块包括提醒器音源生成模块和车速捕获模块,音源生成模块和车速捕获模块通过合成单元合成后生成提醒器音源信号,喇叭发声处理模块和提醒器发声处理模块使用同一引脚连接至输出驱动单元,输出驱动单元连接有发声装置。壳体1中设有蜗牛罩2、动铁芯3、静铁芯4、支架5以及插头6结构。
车速获取采用CAN总线方式,MCU处理单元U2具有喇叭声控制端、CAN总线高控制端和CAN总线低控制端,MCU处理单元U2利用CAN通信获得车速和档位报文信号,根据报文所指示的车速和档位信息,控制提醒器发声处理模块发声,当MCU处理单元U2收到提醒器发声报文时,MCU将同时根据CAN总线所发送来的车速信号判断是否合成并输出提示音,当喇叭发声控制端接到高电平后,MCU处理单元U2将输出常规的电喇叭音。
电源输入端连接有防浪涌电路、防反接电路和初级滤波电路,防浪涌电路由TVS1二极管组成,初级滤波电路包括依次并联的第一电容C1和第二电容C2,防反接电路包括防反接二极管D1。
MCU处理单元U2连接有供电电路,供电电路包括第一电阻R1、第一三极管Q1、第三电容C3、第四电容C4、第一稳压二极管VT1和第一TVS二极管TVS1,其中,第一稳压二极管VT1连接第一三极管Q1,向第一三极管Q1提供基准电压,并由第一三级管Q1实施电压动态调节,第一电阻R1连接第一稳压二极管VT1用于限制流经第一稳压二极管VT1的电流在安全范围内,第三电容C3连接第一三极管Q1的基极,第一三极管Q1的发射极经第四电容C4做中间滤波后送至第一个电源芯片U1进行线性电压转换,并经过第五个电容C5做最终滤波后送至MCU处理单元U2。
MCU处理单元U2连接有CAN收发器U3,用于将MCU处理单元发送的TTL电平转换为CAN总线信号。CAN收发器U3的电源输入端并接第十二电容C12;TXD、RXD引脚分别连接至MCU处理单元U2的CAN_TXD与CAN_RXD;CANH与CANL引脚分别接有第十四电容C14、第十五电容C15,以及分别接有第三TVS二极管TVS3、第四TVS二极管TVS4,第三TVS二极管TVS3、第四TVS二极管TVS4另一端接地,同时CAN收发器U3的CANH与CANL引脚还并联有120欧姆的第九电阻R9,作为可选的CAN总线终端电阻。
MCU处理单元U2还连接有外部晶振电路,用于为MCU提供时钟信号。晶体振荡器Y1引脚一端连接MCU处理单元U2,晶体振荡器Y1引脚另一端连接有第七电容C7和第八电容C8后接地。
MCU处理单元U1还连接有输入防护电路,输入防护电路包括第十一电容C11、第二TVS浪涌二极管TVS2、第七电阻R7以及第八电阻R8。其中第8个电阻R8串联于喇叭发声控制端,第七电阻R7、第二TVS二极管TVS2、第十一电容C11于喇叭发声控制端并联后接地。
MCU处理单元U2连接有第一MOS管Q3,第一MOS管Q3的源极接地,第一MOS管Q3的漏极连接喇叭发声线圈。喇叭发声线圈两端并接由第六电阻及第十电容串联组成的反向电动势消除电路。
第一MOS管Q3的栅极连接有一级推动电路,一级推动电路包括第二三极管Q2、第三电阻R3和第四电阻R4,第四电阻R4的一端连接MCU处理单元U2,另一端连接第二三极管Q2的基极与第三电阻R3,第三电阻R3另一端连接电源芯片U1的输出极,第二三极管Q2的集电极连接第一MOS管Q3的栅极,并同时连接第五电阻R5与第二稳压二级管VT2,其中第五电阻R5另一端连接至第二稳压二级管VT2的阴极,第二稳压二极管VT2另一端连接至地。
本实施例的工作原理为:当车辆行驶时,电源接通,需要高声喇叭警示时,按动喇叭按钮,MCU处理单元喇叭控制端口接到高电平信号后,立即执行相应发声程序,通过喇叭发声处理模块生成喇叭声音信号,并通过输出驱动部分将此电信号放大,推动发声机构发声。此高电平被撤销后声音即停止,与传统汽车喇叭功能一致;当车辆行驶时车载电脑将向MCU处理单元发送CAN报文数据,当MCU处理单元接收到提示音启动报文时,将通过提醒器音源生成模块产生提示音信号,并通过CAN总线实时获取车速信号,合成模块收到提示音信号以及车速信号后根据车速自动判断是否停止发声或动态合成音源输出频率;当喇叭发声信号端口为低电平、MCU处理单元接收到CAN总线发送来的提示音停止信号或超过设定的速度无需发声时,MCU处理单元将再次自动进入待机模式,等待下次触发。
MCU处理单元U2为系统核心处理MCU,此产品的喇叭及提醒器发生都由此器件运算生成,并且其内部具有CAN通信模块,可实时计算当前车速,控制提醒器是否发声。当MCU处理单元接收到CAN总线发送来的提示音启动报文时,MCU处理单元U2将同时根据CAN总线同时发送来的车速信号判断是否合成并输出提示音。当喇叭发声控制端接到高电平后,MCU处理单元U2将输出常规的电喇叭音;第八电阻R8、第七电阻R7、第二TVS二极管TVS2、第11电容C11组成了输入防护电路,用于将输入电压拉至MCU处理单元U1可承受的安全范围内,保护MCU处理单元U2不被损坏。
第一MOS管Q3为用于驱动喇叭线圈发声的功率MOS管,其并联在喇叭发声线圈两端的第六电阻R6及第十电容C10用于卸放第一MOS管Q3驱动线圈后产生的反向电动式,此电动势如过高将会损坏第一MOS管Q3。由于MOS管存在米勒平台效应,为消除此效应导致的开关损耗过高、发热量过大,固需增加一级推动电路提升MOS管栅极驱动电压,第二三极管Q2、第五电阻R5、第二稳压管VT2便为实现此功能电路。
第一电阻R1、第一三极管Q1、第三电容C3、第一稳压二极管VT1协同构成了MCU供电电路,第一稳压二极管VT1为5V稳压二极管,向第一三极管Q1三极管提供基准电压,并由第一三极管Q1实施电压动态调节,实现当外部电压波动时始终保持5V不变。第一电阻R1用于限制流经第一稳压二极管VT1的电流在安全范围内,以免烧毁第一稳压二极管VT1。第三电容C3则用于在电路上电时为第一三极管Q1提供一上升时间,减缓启动冲击带来的损害,输出电压经C4做滤波后一路送至CAN收发器,另一路送至电源芯片U1进行线性电压转换,并经过第五电容C5做最终滤波后送至MCU处理单元U2。此供电电路虽可直接使用LDO或DC-DC电源芯片实现,但由于LDO电压输入范围普遍较窄,不能轻易满足12~36V的全电压段降压,且DC-DC方式较为昂贵,固使用此电路实现供电需求。
第一电容C1、第二电容C2构成了初级滤波电路,滤除外界干扰杂波的同时,还制约了此产品工作时产生的干扰不向外扩散。第一电容C1为一较大的电容,第二电容C2为较小的0.01uF电容,两者电容容值不同,以便更好的滤除外界不同的交流分量以及各频段杂波;D1用于实现防电源反接,保护后续电路不因接线误操作而烧毁;TVS1用于防止电源中出现高压脉冲时将电压钳位在安全范围之内,保护后级电路不受损害。
第十四电容C14、第十五电容C15与第三TVS二极管TVS3、第四TVS二极管TVS4共同组成了CAN总线通信防护电路,其中第三TVS二极管TVS3、第四TVS二极管TVS4用于钳位信号电压在安全范围内,以免损坏CAN收发器U3。第十四电容C14与第十五电容C15则用于滤除CAN总线上的杂波。
MCU处理单元U2还连接有复位电路,复位电路包括第二电阻R2和第九电容C9。
实施例2:
如图8所示,本发明所的的多功能汽车行人警示喇叭的发声方法,包括以下步骤:
S1:通电后喇叭处于待机状态,当喇叭发声控制端口接收到高电平信号后立即执行喇叭发声程序,当MCU处理单元U2接收到CAN总线发送来的提示音启动报文后,根据CAN同时发送来的车速,自动判断是否执行提示音发声程序;
S2:当喇叭信号端口接到高电平信号后,MCU处理单元U2将生成喇叭声音信号,并通过输出驱动部分将此电信号放大,推动发声机构发声,此高电平被撤销后声音即停止;
S3:当车辆行驶时,车载电脑将向MCU处理单元U2发送CAN报文数据,当MCU处理单元接收到提示音启动报文时,MCU处理单元U2将产生提示音信号,并实时获取通过CAN总线同时发送来的车速信号,根据车速自动判断是否停止发声或动态合成音源输出频率;
S4:当喇叭发声信号端口为低电平、MCU处理单元U2接收到CAN总线发送来的提示音停止信号或超过设定的速度无需发声时,MCU处理单元U2将再次自动进入待机模式,等待下次触发。
步骤S2中喇叭发喇叭声包括以下步骤:使用MCU处理单元U2输出固定频率为400~500Hz、固定占空比的PWM信号,电路板硬线控制,MCU处理单元U2每检测到一次有按键按下,便输出上述信号,经过功放电路之后,驱动喇叭发声。
步骤S3中车速信号获取采用CAN总线方式,MCU处理单元U2通过CAN总线实时获取车速数据;
步骤S3中提醒音发声的类型包括发发动机声和发倒车声,其中发发动机声包括以下步骤:使用MCU处理单元U2输出频率从100Hz变化到200Hz、占空比从0%变化到20%的PWM信号,其中,频率的变化用于实现频移,占空比的变化用于控制音量,采用固定算法,实现频率由低变高的时候,占空比由小变大,且二者为同步变化,从而模拟发动机的声音,电路板采用CAN线通信,当接收到车速以及前进档位的报文信号时,便根据具体的报文数据,相应的发出声音;
发倒车声包括以下步骤:使用MCU处理单元U2输出固定频率、占空比由20%变化到0%的PWM信号,电路板采用CAN线通信,当接收到车速以及后退档位的报文信号时,根据具体的报文数据,同步变化占空比,从而模拟出音量由大变小的声音。
采用以上结合附图描述的本发明的实施例的多功能汽车行人警示喇叭及其发声方法,将电喇叭的行人警告功能和低速提示音提示功能合二为一,解决了现有技术中出现的问题。但本发明不局限于所描述的实施方式,在不脱离本发明的原理和精神的情况下这些对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种多功能汽车行人警示喇叭,包括壳体(1),其特征在于:所述的壳体(1)中设有控制盒(7),控制盒(7)外设输入端口,输入端口包括电源端口、喇叭信号端口、CAN总线高电平端口、CAN总线低电平端口,控制盒(7)内设MCU处理单元(U2),MCU处理单元(U2)连接所述输入端口,MCU处理单元(U2)内部包括喇叭发声处理模块和提醒器发声处理模块,所述喇叭发声处理模块用于生成喇叭音源信号,提醒器发声处理模块包括提醒器音源生成模块和车速捕获模块,音源生成模块和车速捕获模块通过合成单元合成后生成提醒器音源信号,喇叭发声处理模块和提醒器发声处理模块使用同一引脚连接至输出驱动单元,输出驱动单元连接有发声装置;所述的车速获取采用CAN总线方式,输出驱动单元采用PWM输出端控制,MCU处理单元(U2)利用CAN通信获得车速和档位报文信号,根据报文所指示的车速和档位信息,控制提醒器发声处理模块发声,当MCU处理单元(U2)收到提醒器发声报文时,MCU将同时根据CAN总线所发送来的车速信号判断是否合成并输出提示音,当喇叭发声控制端接到高电平后,MCU处理单元(U2)将输出常规的电喇叭音;所述的MCU处理单元(U2)连接有CAN收发器(U3),用于将MCU处理单元(U2)发送的TTL电平转换为CAN总线信号,CAN收发器(U3)的电源输入端并接第十二电容(C12),CAN收发器(U3)的TXD、RXD引脚分别连接至MCU处理单元(U2)的CAN_TXD与CAN_RXD,CAN收发器(U3)的CANH与CANL引脚分别接有第十四电容(C14)、第十五电容(C15),第十四电容(C14)、第十五电容(C15)分别接有第三TVS二极管(TVS3)、第四TVS二极管(TVS4),第三TVS二极管(TVS3)、第四TVS二极管(TVS4)另一端接地,同时CAN收发器(U3)的CANH与CANL引脚还并联有第九电阻(R9)。
2.根据权利要求1所述的多功能汽车行人警示喇叭,其特征在于:所述的MCU处理单元(U2)的外部连接有防浪涌电路、防反接电路和初级滤波电路,防浪涌电路包括二极管(TSV1),初级滤波电路包括依次并联的第一电容(C1)和第二电容(C2),防反接电路包括防反接二极管(D1)。
3.根据权利要求1所述的多功能汽车行人警示喇叭,其特征在于:所述的MCU处理单元(U2)还连接有供电电路,供电电路包括第一电阻(R1)、第一三极管(Q1)、第三电容(C3)、第四电容(C4)和第一稳压二极管(VT1),其中,第一稳压二极管(VT1)连接第一三极管(Q1),向第一三极管(Q1)提供基准电压,并由第一三级管(Q1)实施电压动态调节,第一电阻(R1)连接第一稳压二极管(VT1)用于限制流经第一稳压二极管(VT1)的电流在安全范围内,第三电容(C3)连接第一三极管(Q1)的基极,第一三极管(Q1)的发射极经第四电容(C4)做中间滤波后送至第一个电源芯片(U1)进行线性电压转换,并经过第五个电容(C5)做最终滤波后送至MCU处理单元(U2)。
4.根据权利要求1所述的多功能汽车行人警示喇叭,其特征在于:所述的MCU处理单元(U2)还连接有外部晶振电路,用于提供时钟信号,外部晶振电路包括晶体振荡器(Y1),晶体振荡器(Y1)引脚一端连接MCU处理单元(U2),晶体振荡器(Y1)引脚另一端连接有第七电容(C7)和第八电容(C8)后接地。
5.根据权利要求1所述的多功能汽车行人警示喇叭,其特征在于:所述的MCU处理单元(U2)还连接有输入防护电路,输入防护电路包括第十一电容(C11)、第二TVS浪涌二极管(TVS2)、第七电阻(R7)以及第八电阻(R8),其中第八电阻(R8)串联于喇叭发声控制端,第七电阻(R7)、第二TVS二极管(TVS2)、第十一电容(C11)于喇叭发声控制端并联后接地。
6.根据权利要求1所述的多功能汽车行人警示喇叭,其特征在于:所述的PWM输出端连接有第一MOS管(Q3),第一MOS管(Q3)的源极接地,第一MOS管(Q3)的漏极连接喇叭发声线圈,喇叭发声线圈两端并接由第六电阻(R6)及第十电容(C10)串联组成的反向电动势消除电路,第一MOS管(Q3)的栅极连接有一级推动电路,一级推动电路包括第二三极管(Q2)、第三电阻(R3)和第四电阻(R4),第四电阻(R4)的一端连接MCU处理单元(U2),另一端连接第二三极管(Q2)的基极与第三电阻(R3),第三电阻(R3)另一端连接电源芯片(U1)的输出极,第二三极管(Q2)的集电极连接第一MOS管(Q3)的栅极,并同时连接有第五电阻(R5)与第二稳压二级管(VT2),其中第五电阻(R5)另一端连接至第二稳压二级管(VT2)的阴极,第二稳压二极管(VT2)另一端连接至地。
7.一种多功能汽车行人警示喇叭的发声方法,应用于权利要求1-6任一所述的多功能汽车行人警示喇叭,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:
S1:通电后喇叭处于待机状态,当喇叭发声控制端口接收到高电平信号后立即执行喇叭发声程序,当MCU处理单元(U2)接收到CAN总线发送来的提示音启动报文后,根据CAN同时发送来的车速,自动判断是否执行提示音发声程序;
S2:当喇叭信号端口接到高电平信号后,MCU处理单元(U2)将生成喇叭声音信号,并通过输出驱动部分将此电信号放大,推动发声机构发声,此高电平被撤销后声音即停止;
S3:当车辆行驶时,车载电脑将向MCU处理单元(U2)发送CAN报文数据,当MCU处理单元(U2)接收到提示音启动报文时,MCU处理单元(U2)将产生提示音信号,并实时获取通过CAN总线同时发送来的车速和档位信号,根据车速和档位自动判断是否停止发声或动态合成音源输出频率;
S4:当喇叭发声信号端口为低电平、MCU处理单元(U2)接收到CAN总线发送来的提示音停止信号或超过设定的速度无需发声时,MCU处理单元(U2)将再次自动进入待机模式,等待下次触发。
8.根据权利要求7所述的多功能汽车行人警示喇叭的发声方法,其特征在于:所述的步骤S2中喇叭发喇叭声包括以下步骤:使用MCU处理单元(U2)输出固定频率为400~500Hz、固定占空比的PWM信号,电路板硬线控制,MCU处理单元(U2)每检测到一次有按键按下,便输出上述信号,经过功放电路之后,驱动喇叭发声。
9.根据权利要求8所述的多功能汽车行人警示喇叭的发声方法,其特征在于:所述的步骤S3中提示音发声的类型包括发发动机声和发倒车声,其中发发动机声包括以下步骤:使用MCU处理单元(U2)输出频率从100Hz变化到200Hz、占空比从0%变化到20%的PWM信号,其中,频率的变化用于实现频移,占空比的变化用于控制音量,采用固定算法,实现频率由低变高的时候,占空比由小变大,且二者为同步变化,从而模拟发动机的声音,电路板采用CAN线通信,当接收到车速以及前进档位的报文信号时,便根据具体的报文数据,相应的发出声音;发倒车声包括以下步骤:使用MCU处理单元(U2)输出固定频率、占空比由20%变化到0%的PWM信号,电路板采用CAN线通信,当接收到车速以及后退档位的报文信号时,根据具体的报文数据,同步变化占空比,从而模拟出音量由大变小的声音。
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