[发明专利]电动天窗防夹电路

摘要

本发明涉及一种电动天窗防夹电路。普通电动天窗容易夹伤乘客，存在着严重的安全隐患，少部分具备防夹功能的天窗，其防夹电路也比较简单，存在精度低、误差大等问题。本发明包括微控制器、电机驱动电路、LIN驱动电路、信号采样电路、电源电路、位置传感电路、按键电路、状态指示电路、调试接口电路和数据存储电路。电机驱动电路与微控制器的控制端信号连接，LIN驱动电路与微控制器串行通讯端口信号连接，信号采样电路与微控制器模拟数字采样端口信号连接，位置传感电路与微控制器位置I/O口信号连接，存储电路与微控制器存储I/O口信号连接。本发明防夹精度高，误差小，一致性强，成本低。

主权项

电动天窗防夹电路，包括微控制器、电机驱动电路、LIN驱动电路、信号采样电路、电源电路、位置传感电路、按键电路、状态指示电路、调试接口电路和数据存储电路，其特征在于：电机驱动电路与微控制器的控制端信号连接，LIN驱动电路与微控制器串行通讯端口信号连接，信号采样电路与微控制器模拟数字采样端口信号连接，位置传感电路与微控制器位置I/O口信号连接，存储电路与微控制器存储I/O口信号连接；所述的微控制器采用Freescale公司的型号为S9S08AW16CFGE的芯片；所述的电机驱动电路包括第一电机端电压极性切换电路、第二电机端电压极性切换电路和电机导通截止电路；所述的第一电机端电压极性切换电路包括第一限流电阻R1，第一三极管Q1，第一二极管D2和第一继电器；第一限流电阻R1一端与微控制器37脚连接，另一端与第一三极管Q1基极连接，第一三极管Q1集电极、第一二极管D2的正端与第一继电器的5脚连接，第一二极管D2的负端、第一继电器的4脚与12V电源连接，第一三极管Q1发射极接地，第一继电器1脚与电机正极连接，第一继电器3脚与12V电源连接；所述的第二电机端电压极性切换电路包括第二限流电阻R2，第二三极管Q2，第二二极管D3和第二继电器；第二限流电阻R2一端与微控制器38脚连接，另一端与第二三极管Q2基极连接，第二三极管Q2集电极、第二二极管D3的正端与第二继电器的5脚连接，第二二极管D3的负端、第二继电器的4脚与12V电源连接，第二三极管Q2发射极接地，第二继电器1脚与电机正极连接，第二继电器3脚与12V电源连接；所述的电机导通截止电路包括第一上拉电阻R10、第二上拉电阻R12、第三限流电阻R11、第一滤波电阻R13、第一采样电阻R14、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第一肖特基二极管D4、MOS管Q6、第一滤波电容C16；第一上拉电阻R10一端接5V电源，第一上拉电阻R10另一端、第三限流电阻R11一端与微控制器6脚连接，第三限流电阻R11另一端与第三三极管Q3的基极连接，第三三极管Q3的集电极、第四三极管Q4的基极、第五三极管Q5的基极与第二上拉电阻R12一端连接，第二上拉电阻R12另一端、第四三极管Q4的集电极与12V电源连接，第三三极管Q3的发射极、第五三极管Q5的发射极接地，第四三极管Q4的发射极、第五三极管Q5集电极与MOS管Q6栅极连接，MOS管Q6漏极、第一继电器2脚、第一继电器2脚与第一肖特基二极管D4正端连接，第一肖特基二极管D4负端与12V电源连接，MOS管Q6源极、第一采样电阻R14的一端与第一滤波电阻R13一端连接，第一采样电阻R14的另一端接地，第一滤波电阻R13另一端、第一滤波电容C16正极与信号采样电路连接，第一滤波电容C16负极接地；所述的LIN驱动电路包括第二滤波电容C1、第三滤波电容C2、第四滤波电容C3、第四限流电阻R5和LIN总线物理层芯片TH8062，第二滤波电容C1的一端、第三滤波电容C2、第四限流电阻R5一端、LIN总线物理层芯片1脚与12V电源连接，LIN总线物理层芯片7脚与微控制器21脚连接，第二滤波电容C1的另一端和第三滤波电容C2另一端并联接地，第四限流电阻R5另一端与LIN总线物理层芯片2脚连接，第四滤波电容C3的一端与LIN总线物理层芯片4脚连接，第四滤波电容C3的另一端接地；所述的信号采样电路包括电流采样电路、温度采样电路和电压采样电路；所述的电流采样电路包括第一放大系数匹配电阻R19、第二放大系数匹配电阻R18、第二滤波电阻R22、第五滤波电容C13、第六滤波电容C12、放大器芯片LM2904，第一放大系数匹配电阻R19的一端接地，第一放大系数匹配电阻R19的另一端、第二放大系数匹配电阻R18的一端与放大器芯片6脚连接，第二放大系数匹配电阻R18的另一端、第二滤波电阻R22的一端与放大器芯片7脚连接，第二滤波电阻R22的另一端、第五滤波电容C13的一端与微控制器24脚连接，第五滤波电容C13的另一端接地，第六滤波电容C12的一端与放大器芯片5脚连接，第六滤波电容C12的另一端接地；所述的温度采样电路包括第一温度传感电阻NTC、第一分压电阻R16、第三滤波电阻R15、第七滤波电容C19，第一温度传感电阻NTC的一端接5V电源，第一温度传感电阻NTC的另一端、第一分压电阻R16的一端与第三滤波电阻R15的一端连接，第一分压电阻R16的另一端接地，第三滤波电阻R15的另一端、第七滤波电容C19的一端与微控制器25脚连接，第七滤波电容C19的另一端接地；所述的电压采样电路包括第二分压电阻R7、第三分压电阻R8、第四滤波电阻R6、第八滤波电容C15、第一稳压管DZ1，第二分压电阻R7的一端接12V电源，第二分压电阻R7的另一端、第三分压电阻R8的一端与第四滤波电阻R6的一端连接，第三分压电阻R8的另一端接地，第四滤波电阻R6的另一端、第八滤波电容C15的一端、第一稳压管DZ1的负端与微控制器23脚连接，第八滤波电容C15的另一端、第一稳压管DZ1的正端接地；所述的电源电路包括第九滤波电容C4、第十滤波电容C5、第十一滤波电容C6、第十二滤波电容C7、第十三滤波电容C8、第二肖特基二极管D5、第二稳压管DZ2、第一电压转换芯片U4，第九滤波电容C4的一端、第十滤波电容C5的一端、第十一滤波电容C6的一端、第一电压转换芯片U4第3脚连接接5V电源，第九滤波电容C4的另一端、第十滤波电容C5的另一端、第十一滤波电容C6的另一端接地，第十二滤波电容C7的一端、第十三滤波电容C8的一端、第二稳压管DZ2的一端、第二肖特基二极管D5的负端、第一电压转换芯片U4第1脚连接12V电源，第十二滤波电容C7的另一端、第十三滤波电容C8的另一端、第二稳压管DZ2的另一端、第一电压转换芯片U4第2脚、第一电压转换芯片U4第4脚接地，第二肖特基二极管D5的正端接汽车12V电池正极；所述的位置传感电路包括第一霍尔滤波电阻R20、第二霍尔滤波电阻R21、第一霍尔滤波电容C17、第二霍尔滤波电容C18、第十四滤波电容C14、第一施密特触发芯片U3，第一霍尔滤波电阻R20的一端连接一个电机霍尔信号，第一霍尔滤波电阻R20的另一端、第一霍尔滤波电容C17的一端与第一施密特触发芯片U3第1脚连接，第一霍尔滤波电容C17的另一端接地，第二霍尔滤波电阻R21的一端连接另一个电机霍尔信号，第二霍尔滤波电阻R21的另一端、第二霍尔滤波电容C18的一端与第一施密特触发芯片U3第3脚连接，第二霍尔滤波电容C18的另一端接地，第十四滤波电容C14的一端、第一施密特触发芯片U3第14脚接5V电源，第十四滤波电容C14的另一端接地，第一施密特触发芯片U3第2脚接第一施密特触发芯片U3第13脚，第一施密特触发芯片U3第4脚接第一施密特触发芯片U3第11脚，第一施密特触发芯片U3第12脚、微控制器32脚与微控制器4脚连接，第一施密特触发芯片U3第10脚、微控制器31脚与微控制器5脚连接，第一施密特触发芯片U3第7脚接地；所述的按键电路包括第一按键滤波电阻R23、第二按键滤波电阻R24、第三按键滤波电阻R25、第一按键滤波电容C10、第二按键滤波电容C11、第三按键滤波电容C20、第一按键UP、第二按键DOWN、第三按键LOCK，第一按键滤波电阻R23的一端接第一按键UP的一端，第一按键滤波电阻R23的另一端、第一按键滤波电容C10的一端与微控制器18脚连接，第一按键滤波电容C10的另一端接地，第一按键UP的另一端接地，第二按键滤波电阻R24的一端接第二按键DOWN的一端，第二按键滤波电阻R24的另一端、第二按键滤波电容C11的一端与微控制器19脚连接，第二按键滤波电容C11的另一端接地，第二按键DOWN的另一端接地，第三按键滤波电阻R25的一端接第三按键LOCK的一端，第三按键滤波电阻R25的另一端、第三按键滤波电容C20的一端与微控制器20脚连接，第三按键滤波电容C20的另一端接地，第三按键LOCK的另一端接地；所述的状态指示电路包括第五限流电阻R4、第一指示灯LED1、第二指示灯LED2，第五限流电阻R4的一端接地，第五限流电阻R4的另一端、第一指示灯LED1的负端与第二指示灯LED2的负端连接，第一指示灯LED1的正端与微控制器27脚连接，第二指示灯LED2的正端与微控制器28脚连接；所述的调试接口电路包括第三上拉电阻R3、第十五滤波电容C9、第一调试接插件BDMIN，第三上拉电阻R3的一端接5V电源，第三上拉电阻R3的另一端、第十五滤波电容C9的一端、第一调试接插件BDMIN第4脚与微控制器3脚连接，第十五滤波电容C9的另一端接地，第一调试接插件BDMIN第1脚与微控制器36脚连接，第一调试接插件BDMIN第2脚接地，第一调试接插件BDMIN第6脚接5V电源；所述的数据存储电路包括第四上拉电阻R9、非易失性存储器U5，第四上拉电阻R9的一端接5V电源，第四上拉电阻R9的另一端、非易失性存储器U5第1脚与微控制器12脚连接，非易失性存储器U5第2脚与微控制器13脚连接，非易失性存储器U5第3脚、第4脚接地，非易失性存储器U5第5脚与微控制器14脚连接，非易失性存储器U5第6脚与微控制器15脚连接，非易失性存储器U5第7脚、第8脚接5V电源。