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略談燈具明暗調試的設計

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略談燈具明暗調試的設計

1控制邏輯修改方案分析

明暗功能要求:明暗增加一路后霧燈明暗狀態輸出,即判定自鎖式明暗的狀態,無論后霧燈是否被點亮,明暗處于ON檔時,即有信號輸出。模塊功能要求:需增加一路邏輯判定,即一旦點火明暗關閉或點火鑰匙取出、駕駛員未需增加的功能分析為滿足后霧燈未關報警功能的要求,對相關零部件需增加如下功能:明暗功能要求:明暗增加一路后霧燈明暗狀態輸出,即判定自鎖式明暗的狀態,無論后霧燈是否被點亮,明暗處于ON檔時,即有信號輸出。模塊功能要求:需增加一路邏輯判定,即一旦點火明暗關閉或點火鑰匙取出、駕駛員未關車門時,如果后霧燈處于打開狀態,則發出報警信號。目前通常使用的修改方案分析通常情況下,為達到滿足歐盟后霧燈法規的目的,設定的改動方案如下:明暗的修改:通常的修改方法為將目前的前后霧燈明暗S1由目前的單刀三擲明暗更改為雙刀三擲明暗,使后霧燈明暗有一路獨立的輸出反映明暗的開閉狀態,但是該種方案需要更改現有的明暗觸點結構,對現有的明暗模具要做出較大更改。模塊的修改:為滿足邏輯判定功能,需判定點火明暗信號或點火鑰匙拔出信號、駕駛員側車門開信號和后霧燈明暗開啟信號。優先取點火鑰匙拔出信號,一般情況下,拔出點火鑰匙意味著準備下車關門,這個信號更加準確地表明駕車人離開車的意圖,比點火明暗信號更益于做后霧燈未關提醒的判定信號。通常的修改方式為:選定一個現有模塊修改,額外增加四個MCU的I/O口供點火鑰匙拔出信號、駕駛員側門開信號和后霧燈明暗開啟信號輸入和后霧燈未關報警信號輸出。但是該種方式需要對現有模塊MCU的pin腳占用過多且對軟件的邏輯判定有一定量的修改,修改成本較大。1.2.3本文修改方案分析為達到低成本小改動且滿足歐盟后霧燈法規的要求,本文的設計修改方案如下。為降低成本減少修改量。

2改動方案

明暗的修改,在對明暗現有結構不作任何改動的情況下,僅僅在現有的明暗內電路板的基礎上增加一繼電器K2和單向二極管,繼電器K2的線圈上端為常電(12V高電平)輸入,線圈下端當前后霧燈明暗S1處于后霧燈擋位2時有低電平存在,繼電器K2吸合,報警輸出引腳有12V高電平輸出。模塊的修改:由于修改設計是在成熟產品上進行的,對產品已經選用的MCU不易更改,本文采用占用MCU的I/O口較少資源的設計方式。該方案只增加了兩個MCU的I/O口,比通常修改方案減少兩個I/O的需求,避免因新增所需的I/O過多而導致不能沿用現有MCU的風險。具體修改方式如下:ING_SW明暗(供點火鑰匙拔出信號)由直接給MCU的I/O口,改為通過a號標記位相連。DoorAjar明暗(駕駛員側門開信號)由直接給MCU的I/O口,改為通過b號標記位相連。RearFogSW明暗(后霧燈明暗開啟信號輸入)由直接給MCU的I/O口,改為通過b號標記位相連。的a、b、c三個標記位通過標記位d輸入給MCU的I/O口,比通常修改方案減少兩個I/O。

3仿真模擬研究

當后霧燈正常工作,報警未工作時:后霧燈明暗閉合,點火明暗閉合,后霧燈正常點亮,后霧燈指示燈LED1點亮(指示后霧燈工作狀態用),d號標記位呈低電平狀態。當后霧燈明暗開啟,后霧燈熄滅,報警工作時:點火明暗關閉,門接觸明暗斷開,后霧燈熄滅。后霧燈明暗呈閉合狀態,后霧燈指示燈LED1點亮(報警用),d號標記位呈高電平狀態。仿真結果分析對上述仿真進行詳細闡述及分析如下:明暗為點火明暗,點火明暗處于ON時,該明暗閉合,當點火明暗處于OFF檔或者點火鑰匙拔出時,該明暗斷開。Key=B明暗為門接觸明暗,當左前門關閉時,該明暗斷開;當左前門打開時,該明暗后霧燈明暗開啟信號,當前后霧燈明暗S1處于后霧燈檔位2閉合。Key=C明暗即為新增的后霧燈明暗開啟信號,此時當前后霧燈明暗S1處于后霧燈檔位2時,該明暗閉合,當前后霧燈明暗S1不處于后霧燈檔位2,該明暗斷開。Key=D明暗為虛擬明暗,模擬后霧燈亮滅狀態,后霧燈點亮時,該明暗閉合,后霧燈熄滅時,該明暗斷開。LED1為后霧燈工作指示燈,同時在后霧燈未關報警中起光指示器作用。10號線連接MCU的一個I/O口,當給該I/O口的電壓接近0V時,相當于給該I/O口輸入0;當給該I/O口的電壓接近5V時,相當于給該I/O口輸入1。當給該I/O口輸入0時,后霧燈未關報警無輸出,當給該I/O口輸入1時,后霧燈未關報警輸出。后霧燈未關報警的啟動邏輯為:“一旦點火明暗關閉或點火鑰匙取出、駕駛員未關車門時,如果后霧燈處于打開狀態,則發出聲光報警信號”。(9)Key-A斷開(點火明暗關閉/鑰匙拔出),三極管Q1截止,Key=B閉合(左前門打開),三極管Q2截止,當Q1和Q2都截止時,中所示1號線和地斷開,此時,當Key-C閉合(前后霧燈明暗S1處于后霧燈檔位時,給MCU的I/O口輸入1,后霧燈未關報警輸出。(10)在后霧燈未關報警輸出的同時,由于Key—C的閉合,三極管Q3導通,后霧燈指示燈LED1亮,滿足“發出聲光報警信號”的要求。若三極管Q1、Q2沒有全部截止,則圖3中所示1號線和地導通,此時若后霧燈熄滅(Key=D斷開),則三極管Q3截止,后霧燈指示燈LED1滅,后霧燈未關報警觸發條件沒有全部滿足,后霧燈未關報警無輸出無效報警信號,完全滿足法規要求。3號線、6號線、11號線從直接給MCU的3個I/O口修改為通過模擬電路的三極管Q1、Q2整合判定后,通過中1o號線輸入給MCU的1個I/O口,實現節約該MCU的I/O口的技術目的。綜上所述可以得出,在Key—A斷開(點火鑰匙拔出信號)、Key—B閉合(駕駛員側門開信號)時,三極管Q1和Q2全部截止,圖3中所示1號線斷開。同時,Key=C閉合(后霧燈明暗開啟信號),中所示11號線呈高電平狀態,給MCU以正確的輸入。將原本需要3個I/O口的點火鑰匙拔出信號、駕駛員側門開信號和后霧燈明暗開啟信號輸入合并為一個I/O口,既節約了MCU的I/O口資源,又減少了軟件修改量、MCU的邏輯判定量和工作時間,降低了系統資源消耗。同時,在后霧燈未關報警輸出的同時,由于Key-C的閉合,三極管Q3導通,作為報警指示的后霧燈指示燈LED1亮,既滿足了法規的要求,也避免了用其他方法實現時對MCU的I/O口的可能需求,是一種低成本、高效、巧妙的設計。

4結論

在不改變整車內飾、明暗、模塊的成熟模具基礎上進行修改,有利于在成熟車型上改制,降低開發費用;修改明暗局部電路和模塊的局部軟件,減少開發和驗證周期;增強成熟車型的法規適應力,提升了產品的競爭力;該技術方案的實施,靈活地利用了模擬電路和數字電路的結合,減少了I/O口,實現了滿足法規要求并降低成本的目標,取得了實際的經濟效益。

作者:李道民單位:山西長治職業技術學院

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