CN110996436B - 一种车内顶灯控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车车灯控制技术领域，具体涉及一种车内顶灯控制电路。包括车身电脑、顶灯MCU、信号选择器A和信号选择器B，车身电脑用于接收车门控制信号CMD_PLAF和ACC信号并发送至顶灯MCU，信号选择器A和信号选择器B的信号输出端均与车内顶灯的LED正极连接，顶灯MCU的车门控制信号输出端CMD_LED_SPOT与信号选择器A的控制信号接收端连接，顶灯MCU的ACC信号输出端ACC_MCU与信号选择器B的控制信号接收端连接。通过车身电脑将车门控制信号和ACC信号发送至顶灯MCU，并利用两个信号选择器驱动顶灯开启，实现车内顶灯基于车身供电状况和车身工况的灵活控制。

Description

一种车内顶灯控制电路
技术领域
本发明涉及汽车车灯控制技术领域，具体涉及一种车内顶灯控制电路。
背景技术
车内顶灯阅读灯是乘客和驾驶员在车内工作和生活的重要照明照明装置。传统的机械开关容易出现卡死无法动作，触点接触不良等问题。随着社会经济的发展和科技力量的提高，人们对于照明控制方式的要求也越来越高，逐步从传统的机械开关走向智能化控制。LED因其具有的发光效率高、耗电量少、使用寿命长、安全可靠性强、环保卫生等优越性，使得LED照明的应用前景在全世界都掀起了高潮，被寄予了厚望。
随着消费移动通信设备越来越多地采用数字方式和集成更多的功能，对于车内顶灯设计来说，实现智能化控制更为重要。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种可根据车身供电状况和车身工况实现顶灯智能化控制的车内顶灯控制电路。
本发明技术方案为：一种车内顶灯控制电路，包括车身电脑、顶灯MCU、信号选择器A和信号选择器B，所述车身电脑用于接收车门控制信号CMD_PLAF和ACC信号并将所述车门控制信号CMD_PLAF和ACC信号发送至顶灯MCU，所述信号选择器A和信号选择器B的信号输出端均与车内顶灯的LED正极连接，所述顶灯MCU的车门控制信号输出端CMD_LED_SPOT与信号选择器A的控制信号接收端连接，所述顶灯MCU的ACC信号输出端ACC_MCU与信号选择器B的控制信号接收端连接。
较为优选的，还包括电容触摸开关，所述电容触摸开关的信号输出端与顶灯MCU的感知引脚Antenna连接，所述顶灯MCU的感知引脚Antenna接收到信号时，控制车内顶灯点亮。
较为优选的，所述顶灯MCU接收到ACC信号，未接收到车门控制信号CMD_PLAF时，通过ACC信号驱动车内顶灯开启；
所述顶灯MCU接收到车门控制信号CMD_PLAF，未接收到ACC信号时，通过车门控制信号CMD_PLAF驱动车内顶灯开启；
所述顶灯MCU未接收到ACC信号，且未接收到车门控制信号CMD_PLAF时，车内顶灯熄灭；
所述顶灯MCU同时接收到ACC信号和车门控制信号CMD_PLAF时，通过车门控制信号CMD_PLAF驱动车内顶灯开启。
较为优选的，还包括供电电路，所述供电电路包括电容C8、C9、C11、C12和稳压二极管D4，所述电容C8、C9串联，所述电容C8一端连接顶灯MCU的VCC端，所述电容C9接地，所述稳压二极管D4连接在顶灯MCU的VCC端与地之间，所述电容C11、C12并联在顶灯MCU的VCC端与地之间，所述电容C8、C9和稳压二极管D4形成顶灯MCU的电源稳压电路。
较为优选的，所述车身电脑的ACC信号输出端与顶灯MCU的ACC信号接收端之间设置有滤波电路，所述滤波电路包括电容C10、电阻R11、R12和齐纳二极管D7，所述电容C10和电阻R11并联在顶灯MCU的ACC信号接收端，所述电容C10的另一端接地，所述齐纳二极管D7和电阻R12并联在电阻R11的另一端，所述齐纳二极管D7的负极和电阻R12接地。
较为优选的，还包括分压电路，所述分压电路包括电阻R7～R9和电容C7，所述电阻R7和R8串联，所述电阻R7一端与车内顶灯的LED正极连接，所述电阻R8一端接地，所述电容C7和电阻R9串联，所述电容C7一端与车内顶灯的LED正极连接，所述电阻R9一端接地，所述车内顶灯的LED负极与电阻R7和R8之间、电容C7和电阻R9之间连接。
较为优选的，所述顶灯MCU位芯片S810F8A。
本发明的有益效果为：
1、通过车身电脑将车门控制信号和ACC信号发送至顶灯MCU，并利用两个信号选择器驱动顶灯开启，实现车内顶灯基于车身供电状况和车身工况的灵活控制。
2、利用顶灯MCU结合电容触摸开关实现顶灯的感应控制，开启无噪音，不易卡死，且对于手套模式和潮湿手指依然有效，灵敏度高。
附图说明
图1为本发明一种车内顶灯控制电路的原理示意图；
图2为本发明顶灯MCU与信号选择器的连接示意图；
图3为本发明顶灯MCU的引脚连接示意图；
图4为电容触摸开关的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1所示(其中虚线框内为顶灯)，本发明一种车内顶灯控制电路包括车身电脑、顶灯MCU、信号选择器A和信号选择器B。车身电脑用于接收车门控制信号CMD_PLAF和ACC信号并将车门控制信号CMD_PLAF和ACC信号发送至顶灯MCU。信号选择器A和信号选择器B的信号输出端均与车内顶灯的LED正极连接，顶灯MCU的车门控制信号输出端CMD_LED_SPOT与信号选择器A的控制信号接收端连接，顶灯MCU的ACC信号输出端ACC_MCU与信号选择器B的控制信号接收端连接。
如图2所示，顶灯MCU主要包括四个引脚，其引脚定义分别为：1脚为接地，2脚为悬空的备用引脚，3脚为ACC引脚(蓄电池供电引脚，当用车钥匙使得车身供电时)；4脚CMD_PLAF为顶灯的控制线，主要接收来自车门的信号，即车门控制信号CMD_PLAF。在引脚4中，存在一个通过二极管D5接地的回路，其作用是借用二极管的隔直通交作用，滤除信号中的不稳定波形，给信号选择器A和B提供稳定的输入信号。
如图3所示，本实施例中的顶灯MCU采用可以编程的芯片S810F8A，用于实现对顶灯/阅读灯的控制。顶灯MCU的TX和RX分别为引脚的读取和写输入引脚，在本项目设计中，这两个引脚处于悬空状态，主要用于作为测试点的测试引脚使用。顶灯MCU通过车门控制信号输出端CMD_LED_SPOT和ACC信号输出端ACC_MCU(即图中的引脚ACC_MCC Cmd)分别与信号选择器A和B的控制信号接收端连接，实现顶灯LED的正极(Reg out)端的通断控制。其控制逻辑遵循下表：
ACC(引脚3) CMD_PLAF(引脚4) Reg_out LED状态说明
不接通 不接通 无输出信号 顶灯熄灭状态
接通 不接通 有输出信号 用蓄电池电压打开顶灯
不接通 接通 有输出信号 用门控信号打开顶灯
接通 接通 有输出信号 用门控信号打开顶灯
即顶灯MCU接收到ACC信号，未接收到车门控制信号CMD_PLAF时，通过ACC信号驱动车内顶灯开启；
顶灯MCU接收到车门控制信号CMD_PLAF，未接收到ACC信号时，通过车门控制信号CMD_PLAF驱动车内顶灯开启；
顶灯MCU未接收到ACC信号，且未接收到车门控制信号CMD_PLAF时，车内顶灯熄灭；
顶灯MCU同时接收到ACC信号和车门控制信号CMD_PLAF时，通过车门控制信号CMD_PLAF驱动车内顶灯开启。
对于顶灯MCU的VCC供电端的供电电路，其包括电容C8、C9、C11、C12和稳压二极管D4，电容C8、C9串联，电容C8一端连接顶灯MCU的VCC端，电容C9接地，稳压二极管D4连接在顶灯MCU的VCC端与地之间，电容C11、C12并联在顶灯MCU的VCC端与地之间，电容C8、C9和稳压二极管D4形成顶灯MCU的电源稳压电路。电容C11、C12用来消除车身供电的尖峰波形，使得芯片的输入更加稳定。
车身电脑的ACC信号输出端与顶灯MCU的ACC信号接收端之间设置有滤波电路，滤波电路包括电容C10、电阻R11、R12和齐纳二极管D7，所述电容C10和电阻R11并联在顶灯MCU的ACC信号接收端，所述电容C10的另一端接地，所述齐纳二极管D7和电阻R12并联在电阻R11的另一端，所述齐纳二极管D7的负极和电阻R12接地。ACC信号在输入到顶灯MCU之前，经过了齐纳二极管D7，电阻R12，R11，和电容C10减噪滤波，使得输入给芯片的电压更加稳定，更好的符合芯片输入电压的范围要求。
顶灯LED的驱动电路中包含有分压电路，分压电路包括电阻R7～R9和电容C7，所述电阻R7和R8串联，所述电阻R7一端与车内顶灯的LED正极连接，所述电阻R8一端接地，所述电容C7和电阻R9串联，所述电容C7一端与车内顶灯的LED正极连接，所述电阻R9一端接地，所述车内顶灯的LED负极与电阻R7和R8之间、电容C7和电阻R9之间连接。其中，R7，R8，R9三个电阻的作用为通过消耗部分功率，来对电压进行分压，从而使得输入给LED电压能满足其输入电压范围要求。电容的作用在于滤波，使得输入给LED的电压更加稳定。
本实施例中，车内顶灯的开关为电容触摸开关，如图4所示，该电容触摸开关的信号输出端与顶灯MCU的感知引脚Antenna连接，顶灯MCU的感知引脚Antenna接收到信号时，控制车内顶灯点亮。CA1为机械导电装置(即外界提供的电压源)，相当于一个电容中的一个平行板，用于累计电荷。Cf为PCB板上的金属层capsense到地GND之间的分布式电容。电容Cp为手指触摸后，重新生成的电容。在此电路中，手触摸开关后，电容的容质发生变化，故ANTENNA端的电压也会发生变化。通过该电压的变化，系统自动判断是否点亮顶灯。
为尽量避免尖端放电效应，该电容触摸开关的按键采用圆弧作为边缘，对于单个按键设计成直径10mm大小的圆形，各个感应盘的形状，面积相同，以保证灵敏度一致。按键与地信号有0.5mm的间隙，在按键的背面也覆盖一层地，以减少电磁干扰。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种车内顶灯控制电路，其特征在于：包括车身电脑、顶灯MCU、信号选择器A和信号选择器B，所述车身电脑用于接收车门控制信号CMD_PLAF和ACC信号并将所述车门控制信号CMD_PLAF和ACC信号发送至顶灯MCU，所述信号选择器A和信号选择器B的信号输出端均与车内顶灯的LED正极连接，所述顶灯MCU的车门控制信号输出端CMD_LED_SPOT与信号选择器A的控制信号接收端连接，所述顶灯MCU的ACC信号输出端ACC_MCU与信号选择器B的控制信号接收端连接；
还包括电容触摸开关，所述电容触摸开关的信号输出端与顶灯MCU的感知引脚Antenna连接，所述顶灯MCU的感知引脚Antenna接收到信号时，控制车内顶灯点亮；
所述顶灯MCU接收到ACC信号，未接收到车门控制信号CMD_PLAF时，通过ACC信号驱动车内顶灯开启；
所述顶灯MCU接收到车门控制信号CMD_PLAF，未接收到ACC信号时，通过车门控制信号CMD_PLAF驱动车内顶灯开启；
所述顶灯MCU未接收到ACC信号，且未接收到车门控制信号CMD_PLAF时，车内顶灯熄灭；
所述顶灯MCU同时接收到ACC信号和车门控制信号CMD_PLAF时，通过车门控制信号CMD_PLAF驱动车内顶灯开启。
2.根据权利要求1所述的一种车内顶灯控制电路，其特征在于：还包括供电电路，所述供电电路包括电容C8、C9、C11、C12和稳压二极管D4，所述电容C8、C9串联，所述电容C8一端连接顶灯MCU的VCC端，所述电容C9接地，所述稳压二极管D4连接在顶灯MCU的VCC端与地之间，所述电容C11、C12并联在顶灯MCU的VCC端与地之间，所述电容C8、C9和稳压二极管D4形成顶灯MCU的电源稳压电路。
3.根据权利要求1所述的一种车内顶灯控制电路，其特征在于：所述车身电脑的ACC信号输出端与顶灯MCU的ACC信号接收端之间设置有滤波电路，所述滤波电路包括电容C10、电阻R11、R12和齐纳二极管D7，所述电容C10和电阻R11并联在顶灯MCU的ACC信号接收端，所述电容C10的另一端接地，所述齐纳二极管D7和电阻R12并联在电阻R11的另一端，所述齐纳二极管D7的负极和电阻R12接地。
4.根据权利要求1所述的一种车内顶灯控制电路，其特征在于：还包括分压电路，所述分压电路包括电阻R7～R9和电容C7，所述电阻R7和R8串联，所述电阻R7一端与车内顶灯的LED正极连接，所述电阻R8一端接地，所述电容C7和电阻R9串联，所述电容C7一端与车内顶灯的LED正极连接，所述电阻R9一端接地，所述车内顶灯的LED负极与电阻R7和R8之间、电容C7和电阻R9之间连接。
5.根据权利要求1所述的一种车内顶灯控制电路，其特征在于：所述顶灯MCU为芯片S810F8A。
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