劉 凱，趙 輝

(中國電子科技集團(tuán)公司第四十研究所，安徽蚌埠233010)

1 引言

隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，目前使用的機(jī)械式、晶體管式的汽車閃光器越來越滿足不了汽車閃光系統(tǒng)的要求，主要表現(xiàn)在閃光器功能單一，只有簡單的閃光功能，無危險(xiǎn)報(bào)警功能，且操作煩瑣。因此，研制新型、多功能的轉(zhuǎn)向－報(bào)警閃光器成為市場的迫切需要。

ZBS24型轉(zhuǎn)向－報(bào)警閃光器的研制、開發(fā)解決了當(dāng)前市場對閃光器功能多樣性的迫切需求。該產(chǎn)品為電子式閃光器，采用單片機(jī)幾種控制(見圖1)，除應(yīng)滿足一般汽車閃光器的電氣性能外，還應(yīng)能滿足左(右)轉(zhuǎn)向控制、危險(xiǎn)報(bào)警功能，而且工作穩(wěn)定性也得到很大的提高。ZBS24型轉(zhuǎn)向報(bào)警閃光器在同類產(chǎn)品中居于先進(jìn)水平，不僅設(shè)計(jì)先進(jìn)，控制精度高，而且具有抗震耐潮，故障少，壽命長，接線方式采用插接方式，更換方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，且具有轉(zhuǎn)向指示，緊急報(bào)警雙重閃光及斷絲顯示功能。閃光頻率穩(wěn)定可靠，指示精度高，負(fù)載能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)向開關(guān)弱電流控制(mA級)，大大延長了轉(zhuǎn)向開關(guān)的使用壽命。

圖1 ZBS24型轉(zhuǎn)向－報(bào)警閃光器

2 技術(shù)要求

ZBS24型轉(zhuǎn)向－報(bào)警閃光器技術(shù)參數(shù)如下:

⑴標(biāo)稱電壓:24V;

⑵工作電壓:20V～30V;

⑶ 工作溫度環(huán)境:－20℃ ～+65℃;

⑷負(fù)載能力(單邊):21W×4;

⑸ 閃光頻率:(85±10)C/min;

⑹閃光器內(nèi)輸出繼電器觸點(diǎn)容量為20A;

⑺在燈泡功率誤差10%內(nèi)，應(yīng)有燈泡故障報(bào)警功能，報(bào)警時(shí)，閃光頻率增高。

3 電路設(shè)計(jì)

ZBS24型轉(zhuǎn)向－報(bào)警閃光器(以下簡稱閃光器)采用單片機(jī)控制，通過穩(wěn)壓供電電路給單片機(jī)提供穩(wěn)定的供電電壓，提高了閃光器的抗干擾能力。通過輸入電路接收K1、K2、K3開關(guān)信號，經(jīng)過單片機(jī)采樣、判斷、處理，根據(jù)接收到的開關(guān)信號控制輸出閃光燈的通斷及通斷頻率。若接收到K1右轉(zhuǎn)向開關(guān)信號，閃光器控制4只右轉(zhuǎn)向燈同時(shí)閃光，閃光頻率為80±2C/min，斷開K1，4只閃光燈繼續(xù)閃光。但是，閃光的頻率明顯加快(40±1C/min);若接收到K2左轉(zhuǎn)向開關(guān)信號，閃光器控制4只左轉(zhuǎn)向燈閃光，閃光頻率為80±2C/min，斷開K2，4只等繼續(xù)閃光，但是閃光的頻率明顯加快(40±1C/min);若接收到K3危險(xiǎn)報(bào)警開關(guān)信號，左右兩邊8只等同時(shí)閃光，閃光頻率為80±2C/min。

根據(jù)閃光器的技術(shù)指標(biāo)和要求，采用單片機(jī)集中控制，實(shí)現(xiàn)左(右)閃光功能及危險(xiǎn)報(bào)警功能，以及不同的功能閃光燈的閃爍頻率。其設(shè)計(jì)原理框圖如圖2所示，外圍接線圖如圖3所示。

圖2 閃光器設(shè)計(jì)原理框圖

圖3 閃光器的外圍接線圖

閃光器主要由穩(wěn)壓供電電路、左(右)開關(guān)采樣電路、左(右)轉(zhuǎn)向燈控制電路組成，通過單片機(jī)統(tǒng)一控制實(shí)現(xiàn)其各自電路功能。其電路設(shè)計(jì)原理圖如圖4所示。

3.1 穩(wěn)壓供電電路的設(shè)計(jì)

穩(wěn)壓供電電路設(shè)計(jì)原理圖如圖5所示。閃光器的供電電源接通后，通過“X6”端將電源引入閃光器，經(jīng)過防止反向二極管V1，限流電阻R1，再經(jīng)過R2給12V穩(wěn)壓管V3、V4穩(wěn)壓，然后給三極管V2供電，V2的C、E接通，電源經(jīng)過限流電阻R3給穩(wěn)壓管V6(7805)供電，經(jīng)過V6穩(wěn)壓后，V6穩(wěn)壓管的輸出端輸出穩(wěn)定的+5V信號，給單片機(jī)的VDD引腳供電，為單片機(jī)提供穩(wěn)定的工作電壓。圖5中電解電容C1、C2、C3均為濾波電容。

圖4 閃光器電路原理圖

圖5 穩(wěn)壓供電電路原理圖

3.2 左(右)開關(guān)信號采樣電路的設(shè)計(jì)

開關(guān)采樣電路的設(shè)計(jì)原理圖如圖6所示。左(右)開關(guān)信號經(jīng)過防反接二極管V8(V10)、限流電阻R5(R8)后接入單片機(jī)輸入口GP3(GP2)，作為單片機(jī)的采樣信號，采樣電壓為V采樣、采樣電流為I采樣。其中，電容 C6(C7)為濾波電容，V采樣=

圖6 左(右)開關(guān)信號采樣電路

3.3 左(右)轉(zhuǎn)向燈控制電路的設(shè)計(jì)

左(右)轉(zhuǎn)向燈控制電路的設(shè)計(jì)原理圖如圖7所示。單片機(jī)采樣到左(右)開關(guān)信號后，經(jīng)過判斷，當(dāng)采樣到左開關(guān)信號K1時(shí)，左轉(zhuǎn)向燈閃光;當(dāng)采樣到右開關(guān)信號K2時(shí)，右轉(zhuǎn)向燈閃光;當(dāng)同時(shí)采樣到左、右開關(guān)信號K3時(shí)，左、右轉(zhuǎn)向燈同時(shí)閃光報(bào)警。具體輸出控制是:單片機(jī)輸出端輸出高電平信號至R10(R13)，因此三極管 V11(V15)接通，24V電壓經(jīng)過限流電阻 R12(R15)，三極管 V13(V17)的發(fā)射極與集電極接通，電信號加到左(右)閃光燈兩端，閃光燈開始閃光報(bào)警工作。

其中，三極管V13(V17)的基極電流Ib由下式算出:

圖7 左(右)轉(zhuǎn)向燈控制電路

4 結(jié)束語

通過對ZBS24型轉(zhuǎn)向－報(bào)警閃光器總體電路設(shè)計(jì)的介紹，本文詳細(xì)介紹了穩(wěn)壓供電電路、左(右)開關(guān)信號采樣電路、輸出控制電路的設(shè)計(jì)和計(jì)算，并經(jīng)過技術(shù)攻關(guān)，研制出ZBS24型轉(zhuǎn)向－報(bào)警閃光器，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求要求。

［1］ 劉玉武.汽車轉(zhuǎn)向信號閃光器.［J］汽車電器 2007(8):8－13

［2］ 李洪湖.一種車用電子閃光器的設(shè)計(jì).［J］汽車電氣2009(1):13－14

［4］ QC/T413－2002汽車電氣設(shè)備基本技術(shù)條件