CN202886266U - 一种测量车灯表面污染程度的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测量车灯表面污染程度的电路，包括方波信号发生器、驱动LED的电路、紫外LED灯、滤光片、光电二极管、放大器、选频电路、整流滤波电路、电压比较器；方波信号发生器与驱动LED的电路电连接，驱动LED的电路与紫外LED灯电连接；放大器与选频电路电连接，整流滤波电路与电压比较器电连接。该电路可用于控制灯具清洗器，在保证灯罩表面清洁的情况下，减少了清洗灯罩的次数，延长了灯罩和清洗器的寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种判断车灯灯罩污染程度的电路，尤其涉及一种采用LED发射紫外光照射到车灯灯罩上，散射光转换成电信号，根据电信号的大小判断车灯灯罩的污染程度的电路。
背景技术
车灯照明状况是夜间或光线差的条件下安全行驶的重要影响因素。车灯灯罩被污染会影响照明效果，甚至导致交通事故。现有的自动清洗车灯技术中，采用持续清洗灯罩技术或间歇性的启动清洗装置技术或人工启动清洗装置技术，没有测量灯罩污染程度的装置，无法根据灯罩的污染程度自动清洗。采用持续清洗灯罩技术会减少灯罩及清洗器的使用寿命，在大多数情况下是没有必要的；采用间歇性的启动清洗装置技术，每隔一段固定的时间自动开启清洗装置，在灯罩污染程度不高的时候是没有必要的，在污染程度高的时候可能无法及时清除灯罩表面的污物；采用人工启动清洗装置技术，不能保证在工作过程中灯罩始终保持清洁，有安全隐患。
为了解决上述问题，需要一种判断灯罩污染程度的电路，用该电路的输出来控制灯具清洗器的启动。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型公开了一种自动测量车灯表面污染程度的电路，该电路能够测量出车灯表面的污染程度。
本实用新型为解决上述问题采用的技术方案是：包括发射装置和接收装置；发射装置含有方波信号发生器，驱动LED的电路和紫外LED灯；接收装置含有滤光片、光电二极管、放大器、选频电路、整流滤波电路、电压比较器；整个电路放在灯罩内。
方波信号发生器与驱动LED的电路电连接，驱动LED的电路与紫外LED灯电连接；放大器与选频电路电连接，整流滤波电路与电压比较器电连接，滤光片放在光电二极管附近，滤光片和光电二极管放在不受紫外LED灯直接发出的光线影响的位置。
采用40KHZ的方波信号发生器，选频电路的谐振频率设为40KHZ，光电二极管采用无偏置工作电路。
方波信号发生器采用AT89S51单片机，驱动LED的电路中的驱动器采用DD311芯片，紫外LED灯的型号为SSL-LXT046375C，滤光片采用的型号为UPG-380，光电二极管使用的型号为PR33-2-TO8，选频电路采用LC并联网络，放大器采用的型号为LH0032，整流滤波电路中的整流部分采用全波整流电路，滤波部分采用电容滤波电路，电压比较器用MIC833和四个电阻构成。
放大器和选频电路的位置可调换，即可先将光电二极管与放大器电连接，再将放大器与选频电路电连接，选频电路与整流滤波电路电连接；也可先将光电二极管与选频电路电连接，再将选频电路与放大器电连接，放大器与整流滤波电路电连接。
紫外线波长短，散射光强，受可见光的影响小，故采用紫外LED灯。
可根据灯罩面积的大小使用多个紫外LED灯、滤光片及光电二极管。
方波信号发生器AT89S51产生方波信号，经第1引脚送至驱动器DD311的第5引脚。驱动器的使能端有效时，驱动紫外LED灯发光，紫外LED灯发出的紫外光的光强以方波信号的频率变化。
由于可见光的存在，灯罩散射回来的光先由滤光片滤除可见光后，再由光电二极管接收，光电二极管将接收的光强的变化转换成电流的变化，电流经放大器转换成电压后从放大器的第11引脚输出。
选频电路选出交流信号，整流滤波电路对交流信号进行整流滤波得到直流信号。
电压比较器采用滞回比较器，滞回比较器有两个预设电压值，整流滤波的输出电压与电压比较器的预设电压比较，当整流滤波电路输出的电压大于较大的预设值时，电压比较器输出高电平，启动灯具清洗器；整流滤波电路输出的电压低于较小的预设电压时，电压比较器输出0，关闭灯具清洗器；整流滤波电路输出的电压在两个预设电压之间时，电压比较器的输出维持原来的值不变。
本实用新型的有益效果是：提供一种控制灯具清洗器的电路，只有灯罩污染达到某一程度时才开始启动灯具清洗器，清洗干净后自动关闭清洗器，避免造成不必要的清洗，延长清洗器及灯罩使用寿命，并能及时清洗灯罩，使车在行驶过程中灯罩保持清洁，减少安全隐患。
附图说明
图1为本实用新型电路方框图。
图2为方波信号发生器的工作原理图。
图3为驱动LED的电路的工作原理图。
图4为电压比较器的电路图。
图中1.方波信号发生器，2.驱动LED的电路，3.紫外LED灯，4.车灯灯罩，5滤光片，6.光电二极管，7.放大器，8.选频电路，9.整流滤波电路，10.电压比较器，11.灯具清洗器，12.散射光，13.单片机AT89S51，14.驱动器DD311，15.电压比较器的核心芯片MIC833。
具体实施方式
通过结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图所示，一种测量车灯表面污染程度的电路，包括发射装置和接收装置；发射装置含有方波信号发生器，驱动LED的电路和紫外LED灯；接收装置含有滤光片、光电二极管、放大器、选频电路、整流滤波电路、电压比较器，整个电路放在灯罩内，滤光片和光电二极管放在不受紫外LED灯直接发出的光影响的位置。
方波信号发生器采用单片机AT89S51，其工作电压范围为4-5.5V，通过编程使单片机产生40KHZ的方波信号，单片机的第1引脚与驱动器的第5引脚电连接。
驱动紫外LED灯的电路采用驱动器DD311，DD311有五个引脚，引脚1为参考电流输入端(REXT)，引脚2为恒流输出端(OUT)，引脚3为接地端(GND)，引脚4也为接地端(VSS)，引脚5为输出电流使能端。使能端输入频率最大为1MHZ，电压范围为0-18V，该芯片可驱动大功率LED，输出电流值约为100倍的参考输入电流，参考输入电流可由外挂电阻和偏压来设定，最大输出电流可达1A，输出端可承受36V的高压，使能端电压大于3.3V时，驱动器输出电流。
驱动器的使能端由单片机第1引脚输出的方波信号控制，单片机输出的电压可直接接到驱动器的使能端。
紫外LED灯的阴极与驱动器的第2引脚电连接，紫外LED灯的阳极与电源电连接，驱动器使能端有效时，紫外LED灯发光，紫外LED灯选用的型号为SSL-LXT046375C，发光波长范围为375-380nm，典型值为377nm。
紫外LED灯光强以方波信号的频率变化，发出的光照射到灯罩上，灯罩散射回来的光照到滤光片上。滤光片采用的型号为UPG380，可见光不能通过，波长范围在370-390nm的紫外光可通过，通过的光由光电二极管接收。
光电二极管采用的型号为PR33-2-TO8，感应光的波长范围为200-1100nm，其将接收到的光的强度转换成电信号。采用无偏置工作电路，光电二极管的阴极与放大器的第6引脚电连接，光电二极管的阳极与放大器的第5引脚电连接。
放大器采用的型号为L110032，LH0032将二极管中的电流转换成电压经第11引脚输出，放大器与选频电路电连接。
选频电路采用LC并联网络，选出放大器输出电压中的基波信号，基波信号是频率为40KHZ的正弦波，选频电路与整流滤波电路电连接。
光电二极管也可先与选频电路电连接，选频电路输出端与放大器的第5引脚电连接，放大器与整流滤波电路电连接。
整流滤波电路的整流部分采用全波整流电路，滤波部分采用电容滤波电路，正弦波信号送至整流滤波电路，整流滤波电路输出直流电压。
整流滤波电路与电压比较器电连接，电压比较器由MIC833和四个电阻构成，MIC833采用SOT-23封装，共5个引脚，引脚1高电压阈值端，引脚2为接地端，引脚3为低电压阈值端，引脚4为输出端，引脚5为电源端，电源电压范围为1.5V-5.5V，内部参考电压为1.24V，MIC833通过外接电阻形成两个电压阈值，整流滤波电路输出的电压传给电压比较器，电压比较器输出高或低电平控制灯具清洗器。
车灯工作时，启动该电路，单片机输出40KHZ的方波信号控制驱动器的使能端，驱动器使紫外LED灯周期性的发光，光电二极管接收经滤光片透过的光并将光的强度转换成电信号，电信号经放大器转换成电压再经选频电路选出交流电压；或光电二极管接收经滤光片透过的光并将光的强度转换成电信号，电信号经选频电路选出交流电信号，再经放大器转换成交流电压。交流电压经整流滤波电路转换成直流电压，灯罩污染程度越大，灯罩散射回来的光越强，经整流滤波电路输出的电压越大，以灯罩污染的某一程度为依据，把此时整流滤波电路输出的电压作为电压比较器较大的预设电压。整流滤波电路输出的电压大于较大的预设电压时，电压比较器输出高电平，启动灯具清洗器，清洗干净后自动关闭灯具清洗器；整流滤波电路输出的电压小于较小的预设电压时，电压比较器输出0，则不启动灯具清洗器；整流滤波电路输出的电压在较大的预设电压和较小的参考预设电压之间时，电压比较器输出的电压维持原来的值不变。
本实用新型可由本领域的技术人员在不脱离本实用新型创造构思的前提下作出若干变形和改进，这些都属于本实用新型保护的范围。
Claims (1)
1.一种测量车灯表面污染程度的电路，其特征是：包括发射装置和接收装置；发射装置含有方波信号发生器，驱动LED的电路和紫外LED灯；接收装置含有滤光片、光电二极管、放大器、选频电路、整流滤波电路、电压比较器；整个电路放在灯罩内；方波信号发生器与驱动LED的电路电连接，驱动LED的电路与紫外LED灯电连接；放大器与选频电路电连接，整流滤波电路与电压比较器电连接，滤光片放在光电二极管附近，滤光片和光电二极管放在不受紫外LED灯直接发出的光线影响的位置。
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