CN206409105U - 智能车窗升降控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型主要涉及汽车电子领域，更具体地，涉及智能车窗升降控制器。智能车窗升降控制器的车速传感器、温度传感器、振动传感器、红外传感器、计时模块的输出端连接着单片机的输入端；电压转换模块的输出端连接着电源稳压模块的输入端；电源稳压模块的输出端连接着单片机的输入端；车窗控制按键、限位开关的输出端连接着单片机的输入端；单片机的输出端连接着驱动模块、报警模块的输入端；驱动模块的输出端连接着电机的输入端。本实用新型智能车窗升降控制器，当车窗控制器按钮按下的时间超过3s，车窗全部升起；在车窗升起的过程中遇到手、头，车窗停止上升开始下降；在车辆行驶速度过高时，根据检测到的车内外温度差，控制车窗升降速度。

Description

智能车窗升降控制器

技术领域

本实用新型主要涉及汽车电子领域，更具体地说，涉及智能车窗升降控制器。

背景技术

随着汽车的普及，人们对汽车的安全性方面也越来越重视。在车窗控制系统中，汽车电动车窗具备防夹功能成为系统的必需要求。这样当车窗上升遇到障碍物(如手、头等)时可以自动下降到底，从而可以避免事故的发生，车窗防夹功能是一种十分人性化的设计。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供智能车窗升降控制器，其结构简单，当车窗控制器按钮按下的时间超过3s，车窗全部升起；在车窗升起的过程中遇到手、头，车窗停止上升开始下降；在车辆行驶速度过高时，根据检测到的车内外温度差，控制车窗升降速度。

为解决上述技术问题，本实用新型智能车窗升降控制器包括车速传感器、温度传感器、振动传感器、红外传感器、电压转换模块、电源稳压模块、单片机、计时模块、车窗控制按键、限位开关、驱动模块、电机、报警模块，其结构简单，当车窗控制器按钮按下的时间超过3s，车窗全部升起；在车窗升起的过程中遇到手、头，车窗停止上升开始下降；在车辆行驶速度过高时，根据检测到的车内外温度差，控制车窗升降速度。

其中，所述车速传感器的输出端连接着单片机的输入端；所述温度传感器的输出端连接着单片机的输入端；所述振动传感器的输出端连接着单片机的输入端；所述红外传感器的输出端连接着单片机的输入端；所述电压转换模块的输出端连接着电源稳压模块的输入端；所述电源稳压模块的输出端连接着单片机的输入端；所述计时模块的输出端连接着单片机的输入端；所述车窗控制按键的输出端连接着单片机的输入端；所述限位开关的输出端连接着单片机的输入端；所述单片机的输出端连接着驱动模块的输入端；所述驱动模块的输出端连接着电机的输入端；所述单片机的输出端连接着报警模块的输入端。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型智能车窗升降控制器所述单片机采用AT89C51单片机。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型智能车窗升降控制器所述电压转换模块采用LM2576S5.0芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型智能车窗升降控制器所述电源稳压模块采用LMM237H芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型智能车窗升降控制器所述限位开关采用AH201磁感应霍尔开关传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型智能车窗升降控制器所述振动传感器采用SV803芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型智能车窗升降控制器所述红外传感器采用BIS0001热释电红外传感器。

控制效果：本实用新型智能车窗升降控制器，其结构简单，当车窗控制器按钮按下的时间超过3s，车窗全部升起；在车窗升起的过程中遇到手、头，车窗停止上升开始下降；在车辆行驶速度过高时，根据检测到的车内外温度差，控制车窗升降速度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型智能车窗升降控制器的硬件结构图。

图2为本实用新型智能车窗升降控制器的单片机的电路图。

图3为本实用新型智能车窗升降控制器的电源稳压模块的电路图。

图4为本实用新型智能车窗升降控制器的电压转换模块的电路图。

图5为本实用新型智能车窗升降控制器的驱动模块、电机的电路图。

图6为本实用新型智能车窗升降控制器的计时模块的电路图。

图7为本实用新型智能车窗升降控制器的报警模块的电路图。

图8为本实用新型智能车窗升降控制器的车速传感器的电路图。

图9为本实用新型智能车窗升降控制器的温度传感器的电路图。

图10为本实用新型智能车窗升降控制器的振动传感器的电路图。

图11为本实用新型智能车窗升降控制器的红外传感器的电路图。

图12为本实用新型智能车窗升降控制器的限位开关的电路图。

图13为本实用新型智能车窗升降控制器的车窗控制按键的电路图。

具体实施方式

具体实施方式一：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13说明本实施方式，本实施方式所述智能车窗升降控制器包括车速传感器、温度传感器、振动传感器、红外传感器、电压转换模块、电源稳压模块、单片机、计时模块、车窗控制按键、限位开关、驱动模块、电机、报警模块，其结构简单，当车窗控制器按钮按下的时间超过3s，车窗全部升起；在车窗升起的过程中遇到手、头，车窗停止上升开始下降；在车辆行驶速度过高时，根据检测到的车内外温度差，控制车窗升降速度。

其中，所述车速传感器的输出端连接着单片机的输入端，车速传感器为磁电式传感器，通过齿轮转动和传感器的极端轴相对位置的不断变化，传感器感应线圈周围的磁场随之产生强弱交替变化，在感应线圈中会感应出交变电动势，感应电动势的频率与齿圈的齿数和转速成正比，从而计算出车速，将车速通过 AD0、AD1传送到单片机的P0.1、P0.2引脚。

所述温度传感器的输出端连接着单片机的输入端，温度传感器用于检测车辆内外的温度，温度传感器采用DS18B20温度传感器，DS18B20温度传感器的测温原理为温度传感器DS18B20中的低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入， DS18B20温度传感器中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1，减法计数器 1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。温度传感器测量的温度值从 Temperature_2引脚输出，传送到单片机的P1.1引脚。

所述振动传感器的输出端连接着单片机的输入端，振动传感器采用SV803 芯片，振动传感器用于检测车窗的振动情况，当车辆处于熄火静止状态，有人用重物敲击车窗，振动传感器检测到振动信号，通过GP1、GP2口传送到单片机的P0.3、P0.4引脚。

所述红外传感器的输出端连接着单片机的输入端，红外传感器采用BIS0001 红外传感器，红外传感器用于检测用于检测车窗在上升的过程中是否有手、头夹在中间，防止发生夹手的情况，红外传感器的OUT1口与单片机的P1.0引脚相连接。

所述电压转换模块的输出端连接着电源稳压模块的输入端，电压转换模块采用LM2576S5.0芯片，车载蓄电池一般输出+12V电压，+12V电压不能给单片机进行供电，需要通过电压转换模块将+12V电压转换成+5V为单片机进行供电。

所述电源稳压模块的输出端连接着单片机的输入端，电源稳压模块采用 LM2576稳压芯片，稳压芯片LM2576瞬间停止输出时，由电感给电路供电，此时稳压二极管作为回路的一部分，可以承受更大的电流，起到反向保护的作用，电源稳压模块输出稳定的+3.3V电压为各芯片进行供电。

所述计时模块的输出端连接着单片机的输入端，计时模块采用DS1302时钟芯片，用于为系统提供标准的时间信号并进行计时统计，VCC1为后备电源、 VCC2为主电源，DS1302芯片由VCC1或VCC2两者中的较大者供电。X1、X2 是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。SCK为时钟输入端，I/O为串行数据输入输出端(双向)。计时模块的SCLK端与单片机的P3.5引脚相连接，计时模块的I/O端与单片机的P3.6引脚相连接，计时模块的RST端与单片机的P3.7引脚相连接。

所述车窗控制按键的输出端连接着单片机的输入端，车窗控制按键采用单刀双掷开关，通过开关抬起或者按下，控制车窗的升起和下降，车窗控制按键的SW1、SW2端与单片机的P2.0、P2.1引脚相连接。

所述限位开关的输出端连接着单片机的输入端，限位开关采用AH201磁感应霍尔开关传感器，限位开关用于检测车窗在升降过程中的上限和下限，防止电动机带动车窗升降的过程中超过上限位置和下限位置，限位开关采用行程开关，控制车窗在上限位置和下限位置之间进行升降运动，限位传感器的DATA1 端与单片机的P1.7引脚相连接。

所述单片机的输出端连接着驱动模块的输入端，电机采用55ZYT01直流电机，电机一般供电电压为11V～15V，工作电流不大于15A，堵转电流不大于28A 的永磁直流电机，需要的电机功率大并伴有冲击电流的正反相控制要求。驱动模块采用MC33486芯片，该芯片专用于车身的电机驱动芯片，该芯片可外接两个MOSFET管(P60N06)，能输出较大的工作电流驱动电机，组成一个H桥来实现电机的双项控制，驱动模块的St端与单片机的P1.5引脚相连接。

所述驱动模块的输出端连接着电机的输入端，初始状态下，GLS1和GLS2 都同时置高电平或低电平，OUT1和OUT2一直保持高电平。当U6中的栅极为低电平且U7的栅极为高电平时，直流电机正转，车窗上升；反之，当U6中的栅极为高电平且U7的栅极为低电平时，直流电机反转，车窗下降。

所述单片机的输出端连接着报警模块的输入端，报警模块采用警铃和发光二极管组成简单的声光报警电路，当自然状态下，报警模块的DB1端与单片机的P0.5引脚相连接，P0.5引脚输出高电平，Q1截止，警铃和发光二极管处于不工作状态，当检测到报警信号，P0.5引脚输出低电平，Q1导通，警铃发出声音，发光二极管发光，进行声光报警。

具体实施方式二：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13说明本实施方式，所述单片机采用AT89C51单片机。所述AT89C51单片机从它内部的硬件到软件都有一套完整的按位操作系统，片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间，十六个字节，单元地址20H～2FH，它既可作字节处理，也可作位处理。 51单片机的I/O脚的设置和使用非常简单，当该脚作输入脚使用时，只须将该脚设置为高电平(复位时，各I/O口均置高电)。当该脚作输出脚使用时，则为高电平或低电平均可。

具体实施方式三：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13说明本实施方式，所述电压转换模块采用LM2576S5.0芯片。LM2576系列是美国国家半导体公司生产的3A电流输出降压开关型集成稳压电路，它内含固定频率振荡器(52kHz) 和基准稳压器(1.23V)，并具有完善的保护电路，包括电流限制及热关断电路等，利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路。

具体实施方式四：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13说明本实施方式，所述限位开关采用AH201磁感应霍尔开关传感器。IC1、IC2是磁感应霍尔开关传感器，当IC1没有感应到永久磁铁时，霍尔器件2脚呈高电平，Q2饱和导通，集电极为低电平，Q1截止，继电器K1不动作；当IC1感应到永久磁铁磁场时，IC1的2脚变为低电平，Q2截止，集电极呈高电平，Q1饱和导通，继电器K1 吸合，发光二极管DS1亮。K1触点再控制其他有关线路，起到保险开关。无触点电子感应限位器作用，并控制电磁阈的开闭。

具体实施方式五：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13说明本实施方式，所述振动传感器采用SV803芯片。SV系列振动传感器适用于安全防范和振动源检测，器件采用环氧树脂封装，具有耐潮、抗冲击的良好性能，检测全方位，能采集到0.1g物体落体所产生的微弱振动信号。在汽车、摩托车、电动车安全防范的应用方面，显示出十分优良的性能。当车体受到触碰或移动时，振动传感器能快速作出响应，同时具有良好的抗干扰特性。SV系列振动传感器性能优异，价格低廉，完全取代对环境噪音敏感的压电式振动传感器，使振动传感器性能更加稳定、可靠。

具体实施方式六：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13说明本实施方式，所述红外传感器采用BIS0001热释电红外传感器。BIS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路。它配以热释电红外传感器和少量外接元器件就可构成被动式的热释电红外开关、报警用人体热释电传感器等。它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动吸收池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统。

本实用新型智能车窗升降控制器的工作原理为：通过车窗控制按键控制车窗的升降，按键向上抬车窗升起，按键向下按车窗下降，在车窗升起的过程中，红外传感器检测到手、头等，输出信号到单片机，单片机控制驱动模块驱动电机反向运转实现车窗的下降。当车辆处于高速行驶时，温度传感器检测到车辆内外的温度差，单片机控制车窗控制按键实现车窗的缓慢升起和下降，防止产生大气流影响安全。当车辆熄火静止时，外物撞击车窗，振动传感器检测到振动信号，单片机输出控制报警模块进行声光报警提醒。限位开关用来控制车窗在升降过程中的上限位和下限位，车窗到达限位位置停止运动，采用车载蓄电池进行供电，通过电压转换模块将+12V电压转换成+5V电压，在经过电源稳压芯片进行稳压后给单片机进行供电。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (7)

1.智能车窗升降控制器，其特征在于，所述智能车窗升降控制器包括车速传感器、温度传感器、振动传感器、红外传感器、电压转换模块、电源稳压模块、单片机、计时模块、车窗控制按键、限位开关、驱动模块、电机、报警模块，所述车速传感器的输出端连接着单片机的输入端；所述温度传感器的输出端连接着单片机的输入端；所述振动传感器的输出端连接着单片机的输入端；所述红外传感器的输出端连接着单片机的输入端；所述电压转换模块的输出端连接着电源稳压模块的输入端；所述电源稳压模块的输出端连接着单片机的输入端；所述计时模块的输出端连接着单片机的输入端；所述车窗控制按键的输出端连接着单片机的输入端；所述限位开关的输出端连接着单片机的输入端；所述单片机的输出端连接着驱动模块的输入端；所述驱动模块的输出端连接着电机的输入端；所述单片机的输出端连接着报警模块的输入端。

2.根据权利要求1所述的智能车窗升降控制器，其特征在于：所述单片机采用AT89C51单片机。

3.根据权利要求1所述的智能车窗升降控制器，其特征在于：所述电压转换模块采用LM2576S5.0芯片。

4.根据权利要求1所述的智能车窗升降控制器，其特征在于：所述电源稳压模块采用LM2537芯片。

5.根据权利要求1所述的智能车窗升降控制器，其特征在于：所述限位开关采用AH201磁感应霍尔开关传感器。

6.根据权利要求1所述的智能车窗升降控制器，其特征在于：所述振动传感器采用SV803芯片。

7.根据权利要求1所述的智能车窗升降控制器，其特征在于：所述红外传感器采用BIS0001热释电红外传感器。