專利名稱：機車電加熱玻璃控制器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及機車前擋風玻璃加熱除霜控制技術領域，具體地涉及一種機車 前擋風玻璃除霜加熱控制器。
背景技術：
當前國內大部分的機車前擋風電加熱玻璃控制器只單純的采用4crc的溫度 開關或者是單一功能的模擬溫度控制電路進行除霜控制，這種控制方式存在很 大的局限，不能適應環(huán)境的變化，無法自動的判斷除霜的效果，在一定的程度 上造成能源的浪費。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現有技術的機車前擋風電加熱玻璃控制器控制方式 不能適應環(huán)境的變化，無法自動判斷除霜效果的問題，提供一種具備良好抗干 擾性能，高可靠性，低故障率的機車前擋風加熱玻璃專用控制器，該機車前擋 風電加熱玻璃控制器具備了可通過擋位開關手動調節(jié)除霜溫度的功能，并通過
紅外接收傳感器自動判斷除霜的效果；使用多根溫度傳感器采樣確保了反饋溫 度的精確性，除去了因單根溫度傳感器損壞帶來的整機故障隱患，在機車前擋 風加溫玻璃國標要求的加溫最高溫度下設定了雙重保護功能，該控制器應用于 機車或者機動車前擋風玻璃是一種發(fā)展趨勢。
為實現以上目的，本發(fā)明采取了以下的技術方案 一種機車前擋風玻璃除
霜加熱控制器，包括有中央處理單元，為該中央處理單元供電的穩(wěn)壓電源電路， 所述中央處理單元的輸入端還電連接有對加熱玻璃溫度測量的溫度采樣電路、
紅外反射采樣電路，該中央處理單元輸出端電連接有驅動龜路；所述中央處理 單元接收來自溫度采樣電路、紅外反射采樣電路采樣的電壓信號，經中央處理 單元處理判斷后輸出控制信號到驅動電路，該驅動電路將控制信號放大后輸出 并控制繼電器的導通和關閉。
還包括有顯示接口電路和顯示單元，所述中央處理單元輸出端通過顯示接口電路電連接到顯示單元。所示的顯示單元，是人機交換的界面，主要是提供 溫度值顯示的作用。
還包括有通訊接口電路，所述中央處理單元輸出端電連接到通訊接口電
路，并通過該通訊接口電路與外界通訊。CPU微處理器還可以使用內置的通訊模 塊和機車外部總線進行通訊，從而統(tǒng)一執(zhí)行總線上送來的控制命令；
所述溫度采樣電路包括溫度傳感器、電解電容、二極管、限流電阻，該電解 電容的陰極與二極管的陽極電連接后接地，電解電容的陽極與二極管的陰極電
連接后分別與溫度傳感器和限流電阻電連接，該二極管的陰極與輸出端電連接。 所述溫度采樣電路為三組，所述溫度傳感器為三個。
所述紅外反射采樣電路包括紅外接收三極管、分壓電阻、電解電容和二極 管，紅外接收三極管的集電極接電源的正極，發(fā)射極串接分壓電阻的一端、電 解電容的陽極和二極管的陰極，該分壓電阻的另一端、電解電容的陰極和二極 管的陽極電連接后接地。
還包括有檔位開關，該檔位開關與所述中央處理單元的輸入端電連接。
所述紅外反射采樣電路包括有安裝于機車支架上的第一紅外線發(fā)光三極管 和第二紅外線發(fā)光三極管，該第一紅外線發(fā)光三極管和第二紅外線發(fā)光三極管 之間形成有角度。
本發(fā)明與現有技術相比，具有如下優(yōu)點-
(1) 本發(fā)明機車電加熱玻璃控制器具有玻璃加熱的安全性能高，故障率低， 智能控制等特點；
(2) 本發(fā)明機車電加熱玻璃控制器適用電壓范圍廣；
(3) 本發(fā)明機車電加熱玻璃控制器可以手動控制選擇除霜的程度，達到節(jié)能 目的；
(4) 本發(fā)明機車電加熱玻璃控制器恒溫除霜的效果好；
(5) 本發(fā)明機車電加熱玻璃控制器可靠性好，抗干擾性能優(yōu)越。


圖1是本發(fā)明實施例的機車電加熱玻璃控制器系統(tǒng)框圖2是本發(fā)明實施例的機車電加熱玻璃控制器的溫度采樣電路原理圖；圖3是本發(fā)明實施例的機車電加熱玻璃控制器的紅外反射采樣電路原理圖； 圖4是本發(fā)明實施例的機車電加熱玻璃控制器的紅外反射傳感器的結構示
意圖5是本發(fā)明實施例的機車電加熱玻璃控制器的驅動電路原理圖6是本發(fā)明實施例的機車電加熱玻璃控制器的中央處理單元及其部分外 圍電路原理圖7是本發(fā)明實施例的機車電加熱玻璃控制器通訊接口電路原理圖8是本發(fā)明實施例的機車電加熱玻璃控制器穩(wěn)壓電源電路示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明的內容做進一步詳細說明。
實施例
請參閱圖1所示， 一種機車前擋風玻璃除霜加熱控制器，包括有中央處理 單元，為該中央處理單元供電的穩(wěn)壓電源電路，中央處理單元是控制系統(tǒng)的核 心，該中央處理單元包括P87LPC768芯片，該芯片內置AD轉換器、串行通訊接 口以及12(:通訊接口；溫度采樣電路、紅外反射采樣電路輸出來的電壓信號，直 接輸入到中央處理單元，經中央處理單元進行處理判斷后，將控制信號輸出到 驅動電路，通過驅動電路進行電流放大后輸出控制繼電器的導通和關閉，從而 直接控制加熱玻璃里加熱絲的電流的導通和關閉，達到控制加熱玻璃溫度的目 的，更好的除霜；系統(tǒng)電源經過穩(wěn)壓電壓降壓濾波后輸出到中央處理單元上， 作為中央處理單元工作的能量來源；擋位開關通過調節(jié)電平的高低輸入到
P87LPC768芯片的腳位上，為中央處理單元判斷輸出除霜模式，還包括有顯示接 口電路和顯示單元，中央處理單元輸出端通過顯示接口電路電連接到顯示單元， 該顯示單元，是人機交換的界面，主要是提供溫度值顯示的作用；P87LPC768芯 片還可以使用內置的通訊模塊和機車外部總線進行通訊，從而統(tǒng)一執(zhí)行總線上 送來的控制命令；而所述的系統(tǒng)電源的一極連接溫度開關的一極，溫度開關的 另外一極連接到繼電器，繼電器的常開端子連接玻璃加熱絲的一個接線端子， 加熱絲的另外一個接線端子直接接系統(tǒng)電源的另一極，他們各自串聯在一起， 通過繼電器和溫度開關對玻璃加熱絲進行雙重的保險控制，還包括有檔位開關，該檔位開關與中央處理單元的輸入端電連接，擋位開關可以編碼輸入到中央處
理單元，之后通過P87LPC768芯片進行加熱控制，使得用戶可根據環(huán)境情況設 定不同的除霜溫度。
請參閱圖2所示，采用PT100作為溫度傳感器，其在溫度變化時阻值發(fā)生 變化且線性度高，PT100與限流電阻Rl串聯，在總電壓VCC恒定的情況下，PT100 的阻值變化時，電壓也隨著變化，電壓的變化可輸入中央處理單元進行處理， 在PT100兩端并聯電解電容C1和二極管D1，該電解電容C1的陰極與二極管D1 的陽極電連接后接地，電解電容Cl的陽極與二極管Dl的陰極電連接后分別與 PT100和限流電阻R1電連接，該二極管D1的陰極與輸出端AD電連接。；其中電 解電容C1起濾波的作用，二極管D1起抗干擾的作用。溫度采樣電路為三組， 所述溫度傳感器PT100為三個。
請參閱圖3所示，紅外接收三極管Q1的集電極上接電源的正極，發(fā)射極串 接分壓電阻R1、電解電容C1和二極管D1后接地，分壓電阻R1和電解電容C1 并聯，并聯后再和二極管D1并聯；當反射的光強由弱變強時，紅外接收三極管 Ql也跟隨從弱導通到全導通，導通的電流也由小逐漸變大，電流通過分壓電阻 Rl流向電源的負極，這使得分壓電阻R1的的電壓逐漸升高，這個電壓信號通過 中央處理單元輸入進行處理，其中電解電容Cl起濾波的作用，二極管Dl起抗 干擾的作用。
如圖4所示，本發(fā)明實施例的機車電加熱玻璃控制器的紅外反射傳感器的 結構示意圖，其特征是由第一紅外線發(fā)光二極管1、第二紅外線接收二極管2和 機車支架3組成，第一紅外線發(fā)光二極管1和第二紅外線接收二極管2安裝在 支架3上，第一紅外線發(fā)光二極管1和第二紅外線接收二極管2形成一定的角 度；工作時，第一紅外線發(fā)光二極管1發(fā)出的紅外線經玻璃的反射回到第二紅 外線接收二極管2上，利用第二紅外線接收二極管2的電阻在紅外線的作用發(fā) 生電阻變化的機理，通過檢測紅外線發(fā)射光的強弱來判斷除霜的效果。
請參閱圖5所示，包括繼電器T1，三極管Q5，電源通過繼電器T1與三極 管Q5的集電極電連接，該三極管Q5的發(fā)射極接地，其基極通過一個電阻與芯 片P87LPC768的管腳20電連接，繼電器Tl控制開關Kl導通和關閉，系統(tǒng)電源 J2對加熱絲J3供電，控制開關Kl和Sl串接在系統(tǒng)電源J2的輸出端1和加熱 絲J3輸入端2之間，還包括有對驅動電路進行保護的二極管D7，該二極管D7電連接于繼電器T1的兩端，二極管D7的陰極與電源連接，其陽極與三極管Q5的 集電極電連接。
請參閱圖6所示，中央處理單元包括芯片Q3，其型號為P87LPC768，顯示 接口電路J1與芯片Q3的第1， 2， 3， 4管腳電連接，還包括一個由電容C5、晶 振Y1構成的晶振濾波電路，該晶振濾波電路與芯片Q3的第5， 6， 7管腳連接， 圖中檔位開關由開關管Sl和下拉電阻Rl到R3組成，芯片Q3的第10到12管 腳依次與開關管S1的管腳1， 2, 3連接，開關管S1的管腳4， 5， 6接電源， 芯片Q3的第10到12管腳依次通過三個下拉電阻接地；芯片Q3的第19管腳接 紅外線反射采樣電路紅外接收三極管Ql的發(fā)射極，第15管腳和接紅外線反射 采樣電路紅外接收三極管Ql的集電極電連接，該芯片Q3的第16到18管腳每 個管腳分別接一個溫度采樣電路，其中一個溫度采樣電路與芯片Q3的具體連接 方式為芯片Q3的管腳16分別與二極管Dl的陰極、電阻R8和溫度傳感器Rl 的連接點連接。
請參閱圖7所示，芯片Q1的第13管腳與通訊接口電路的第3管腳電連接， 芯片Ql的第14管腳與通訊接口電路第4引腳電連接
請參閱圖8所示，本實例穩(wěn)壓電源電路為常用的電路，該電路前端采用扼 流圈濾波，具備很強的抗干擾特性，除此之外還具備完全隔離寬電壓輸入、過 流過壓及短路保護等功能，其輸入電壓分別為AC (110V/220V/380V)和DC (24V/l雨)。
上列詳細說明是針對本發(fā)明可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限 制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均應包含于本 案的專利范圍中。
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權利要求
1、一種機車前擋風玻璃除霜加熱控制器，包括有中央處理單元，為該中央處理單元供電的穩(wěn)壓電源電路，其特征在于所述中央處理單元的輸入端還電連接有對加熱玻璃溫度測量的溫度采樣電路、紅外反射采樣電路，該中央處理單元輸出端電連接有驅動電路；所述中央處理單元接收來自溫度采樣電路、紅外反射采樣電路采樣的電壓信號，經中央處理單元處理判斷后輸出控制信號到驅動電路，該驅動電路將控制信號放大后輸出并控制繼電器的導通和關閉。
2、 如權利要求1所述的機車前擋風玻璃除霜加熱控制器，其特征在于還包括有顯示接口電路和顯示單元，所述中央處理單元輸出端通過顯示接口電路電連接到顯示單元。
3、 如權利要求2所述的機車前擋風玻璃除霜加熱控制器，其特征在于還包括有通訊接口電路，所述中央處理單元輸出端電連接到通訊接口電路，并通過該通訊接口電路與外界通訊。
4、 如權利要求3所述的機車前擋風玻璃除霜加熱控制器，其特征在于所述溫度采樣電路包括溫度傳感器(PT100)、電解電容(Cl)、 二極管(D1)、限流電阻(Rl)，該電解電容(Cl)的陰極與二極管(Dl)的陽極電連接后接地，電解電容(Cl)的陽極與二極管(Dl)的陰極電連接后分別與溫度傳感器(PT100)和限流電阻(R1)電連接，該二極管(Dl)的陰極與輸出端(AD)電連接。
5、 如權利要求4所述的機車前擋風玻璃除霜加熱控制器，其特征在于所述溫度采樣電路為三組，所述溫度傳感器(PT100)為三個。
6、 如權利要求5所述的機車前擋風玻璃除霜加熱控制器，其特征在于所述紅外反射采樣電路包括紅外接收三極管(Ql)、分壓電阻(R1)、電解電容(C1)和二極管(D1)，紅外接收三極管(Ql)的集電極接電源的正極，發(fā)射極串接分壓電阻(Rl)的一端、電解電容(Cl)的陽極和二極管(Dl)的陰極，該分壓電阻(Rl)的另一端、電解電容(Cl)的陰極和二極管(Dl)的陽極電連接后接地。
7、 如權利要求6所述的機車前擋風玻璃除霜加熱控制器，其特征在于還包括有檔位開關，該檔位開關與所述中央處理單元的輸入端電連接。
8、 如權利要求7所述的機車前擋風玻璃除霜加熱控制器，其特征在于所述紅外反射采樣電路包括有安裝于機車支架(3)上的第一紅外線發(fā)光三極管(1)和第二紅外線發(fā)光三極管(2)，該第一紅外線發(fā)光三極管(1)和第二紅外線發(fā)光三極管(2)之間形成有角度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機車前擋風玻璃除霜加熱控制器，包括有中央處理單元，為該中央處理單元供電的穩(wěn)壓電源電路，其特征在于所述中央處理單元的輸入端還電連接有對加熱玻璃溫度測量的溫度采樣電路、紅外反射采樣電路，該中央處理單元輸出端電連接有驅動電路；所述中央處理單元接收來自溫度采樣電路、紅外反射采樣電路采樣的電壓信號，經中央處理單元處理判斷后輸出控制信號到驅動電路，該驅動電路將控制信號放大后輸出并控制繼電器的導通和關閉。本發(fā)明機車電加熱玻璃控制器具有玻璃加熱的安全性能高，故障率低，智能控制等特點；本發(fā)明機車電加熱玻璃控制器可以手動控制選擇除霜的程度，達到節(jié)能目的；可靠性好，抗干擾性能優(yōu)越。
文檔編號B60S1/08GK101638087SQ20091003787
公開日2010年2月3日 申請日期2009年3月13日 優(yōu)先權日2009年3月13日
發(fā)明者剛 徐, 黃華凜 申請人:中國科學院廣州能源研究所