专利名称：汽车用天线自动伸缩装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车用装置，更具体的说，涉及一种汽车用天线自动伸缩装置。
背景技术：
汽车用天线自动伸缩装置已经存在了很长时间，它的结构是电机为主动力带动传动装置，而传动装置与汽车的可伸缩天线连接。该传动装置的主轴上载有一蜗杆，用以传动一个齿轮并做大比例的减速运动，同时增加扭力。该齿轮或其同轴齿轮用来驱动一可卷齿条，该可卷齿条直接和可伸缩天线相连。当电机被控制向天线伸长方向转动时，电机带动传动装置传动，最后可卷齿条向前顶出而使得天线伸长。当电机反向转动时，可卷齿条被拉回，使得天线缩回最短位置。这种结构的天线自动伸缩装置在天线伸至顶端或完全缩回之后，必须使电机断电，否则将会使电机过热烧毁。通用的方法是把相位限位开关安置于蜗轮下面的位置，当天线达到最长或最短的两个极端时，蜗轮开始打滑，直到相位限位开关反相(即与电流同相)，使电机断电。电机反向转动则是依靠外部控制线，该外部控制线使继电器换相，即是使电流换相，进而使得电机反转。这种通用的控制天线伸缩的方法是依靠继电器组成的硬件逻辑达成的，这种方法所能辨认的方式简单，控制能力不够精细与精密，并且要复杂的机械结构与之配合，整体结构比较复杂。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，提供一种汽车用天线自动伸缩装置，其能克服继电器和机械限位的硬件逻辑的缺点，提供更为精密的控制，并能为电机的断电控制提供绝对的保障。
本实用新型上述技术问题的解决方法是构造一种汽车天线自动伸缩装置，包括驱动电机，其特征在于，还包括与所述电机连接的正反转驱动装置、与所述驱动装置连接的驱动电流检测电路和单片机控制电路，所述单片机控制电路通过检测驱动电流控制所述正反转装置工作。
在按照本实用新型提供的自动伸缩装置中，其特征在于，所述正反转驱动装置由4个场效应三极管Q5、Q6、Q10、Q13及与三极管连接的外围电子器件组成，其中三极管Q5的漏极与三极管Q13的漏极直接连接构成驱动电机的正极输入端，三极管Q6的漏极与三极管Q10的漏极直接连接构成驱动电机的负极输入端，4个场效应三极管的删极通过阻容器件与所述单片机中的两个引脚连接，用于接收正反转控制信号，所述驱动电流检测电路由两个三极管Q1、Q2复合连接构成，三极管Q1、Q2的集电极并接后向所述单片机中的一个引脚提供驱动电流检测信号，场效应三极管Q10、Q13的源极并联连接后通过电阻器件向所述三极管Q1的基极提供检测用驱动电流。
在按照本实用新型提供的自动伸缩装置中，其特征在于，所述单片机可以是下列型号中的一种HT48R05A-1、Intel8051系列、PIC16C711或Microcnstt PIC系列。
本实用新型提供的汽车用天线自动伸缩装置，用控制芯片及软件克服了继电器和机械限位的硬件逻辑的缺点，利用软件的复杂性及完备性来提供更为精密的控制，利用电子检测电路取代了限位开关，为电机的断电控制提供了绝对的保障。
本实用新型提供的汽车用天线自控伸缩装置，采用电机瞬间过载现象来判断天线是否到位，及时切断电机供电，避免机械磨损，保护电机不至于过热，进一步增加操作的可靠性。
图1是本实用新型自动伸缩装置的控制软件逻辑方框图；图2是本实用新型自动伸缩装置的控制硬件原理方框图；图3是本实用新型自动伸缩装置的控制电路图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型自动伸缩装置的软件程序逻辑过程为CPU/MCU上电复位后即进入循环期，等待天线伸缩的指令信号；收到指令信号后检测并确认指令的方向；依指令向正反转驱动装置发出正向或反向启动的指令，启动电机；随后即刻启动保护计时器，进入另一循环；在电机正转或反转的过程中，一方面检测天线伸长/缩短是否到位，一方面检测中断时间是否超时，当任意一项满足时，立即停止电机转动。
将本实用新型自动伸缩装置的软件程序编好后，先经过在线调试和检测，通过后将程序烧录到单片机的IC中，CPU/MCU即按程序工作。
如图2所示，CU/MCU 1的主要功能是在接收到正反转信号5之后，依其内在软件逻辑，启动正反转驱动装置2，决定供电相位以推动并控制电机3的正转和反转。电机4是推动天线伸缩的主动力源，当天线伸缩到位或在伸缩过程中卡住，电机会发生瞬间过载现象，并发出过载信号，该信号由驱动电流检测电路测得后，通知CPU/MCU1，关断正反转驱动装置2。这样，一方面可以使天线定位，一方面可以防止电机过热。
如图3所示为本实用新型自动伸缩装置的控制电路图，按照其设计制造的产品是本实用新型的实施例之一。
电路图中，CPU/MCU 1为核心部分，此电路之外的电路称为外围电路。本电路图中外围电路包括正反转驱动装置2、驱动电流检测电路3和天线指令电路4。CPU/MCU 1通过PA0、PA1、PA2和PA3四个脚与上述外围电路连接。其中，PA0、PA1用来控制正反转驱动装置，当PA0＝0、PA1＝1时电机正转，当PA0＝1、PA1＝0时电机反转，当PA0＝0、PA1＝0时电机停转；PA2用来检测驱动电流检测电路送来的到位信号；PA3用来检测天线指令电路的伸长/缩短指令。
所述正反转驱动装置2由4个场效应三极管Q5、Q6、Q10、Q13及与三极管连接的外围电子器件组成，其中三极管Q5的漏极与三极管Q13的漏极直接连接构成驱动电机的正极输入端，三极管Q6的漏极与三极管Q10的漏极直接连接构成驱动电机的负极输入端，4个场效应三极管的删极通过阻容器件与所述单片机中的两个引脚连接，用于接收正反转控制信号，所述驱动电流检测电路3由两个三极管Q1、Q2复合连接构成，三极管Q1、Q2的集电极并接后向所述单片机中的一个引脚提供驱动电流检测信号，场效应三极管Q10、Q13的源极并联连接后通过电阻器件向所述三极管Q1的基极提供检测用驱动电流。
当CPU/MCU 1接获伸长天线的指令之后，它可以根据PA3判断当前天线的状态，然后对电机发出向伸长方向转动的指令。当电机开始转动后，CPU/MCU 1继续命令外围电路提供电机带动天线伸缩所需要的适当的电流。当天线完全伸长之后，电机向阻，发生瞬间过载，触发过载信号，Q1、Q2导通，CPU/MCU 1的PA2测试为0，CPU/MCU1对过载信号进行分析，确认天线到位后，立即切断对电机的供电，使其推力消失，防止电机过热。天线缩短的过程与伸长过程相似。
在天线伸长/缩短过程中受到意外阻力，电机也会发生瞬间过载，触发过载信号，CPU/MCU 1按同样的方法处理，切断电流，保护电机。
如在天线伸长/缩短过程中出现硬件故障而没有检测到瞬间过载信号，此时CPU/MCU 1中的时间中断程序也可分析出天线是否到位并切断电流，达到保护电机的目的。
本实用新型的控制芯片CPU/MCU 1采用HT48R05A-1型单片机，常见的还有Intel8051系列、Microcnstt的PIC系列，本实用新型还可以使用PIC16C711等廉价的单片机。
权利要求1.一种汽车天线自动伸缩装置，包括驱动电机，其特征在于，还包括与所述电机连接的正反转驱动装置、与所述驱动装置连接的驱动电流检测电路和单片机控制电路，所述单片机控制电路通过检测驱动电流控制所述正反转装置工作。
2.根据权利要求1所述汽车天线自动伸缩装置，其特征在于，所述正反转驱动装置由4个场效应三极管Q5、Q6、Q10、Q13及与三极管连接的外围电子器件组成，其中三极管Q5的漏极与三极管Q13的漏极直接连接构成驱动电机的正极输入端，三极管Q6的漏极与三极管Q10的漏极直接连接构成驱动电机的负极输入端，4个场效应三极管的删极通过阻容器件与所述单片机中的两个引脚连接，用于接收正反转控制信号，所述驱动电流检测电路由两个三极管Q1、Q2复合连接构成，三极管Q1、Q2的集电极并接后向所述单片机中的一个引脚提供驱动电流检测信号，场效应三极管Q10、Q13的源极并联连接后通过电阻器件向所述三极管Q1的基极提供检测用驱动电流。
3.根据权利要求1或2所述汽车天线自动伸缩装置，其特征在于，所述单片机可以是下列型号中的一种HT48R05A-1、Intel8051系列、PIC16C711或Microcnstt PIC系列。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车用天线自动伸缩装置，包括驱动电机，其特征在于，还包括与所述电机连接的正反转驱动装置、与所述驱动装置连接的驱动电流检测电路和单片机控制电路，所述单片机控制电路通过检测驱动电流控制所述正反转装置工作。本实用新型提供的汽车用天线自控伸缩装置，采用电机瞬间过载现象来判断天线是否到位，及时切断电机供电，避免机械磨损，保护电机不至于过热，进一步增加操作的可靠性。
文档编号H02P1/18GK2609201SQ03224370
公开日2004年3月31日 申请日期2003年3月14日 优先权日2003年3月14日
发明者刘应平, 秦皓, 李爱华 申请人:深圳市新峰凌实业有限公司