专利名称：一种直流雨刷控制电路的制作方法
技术领域：
一种直流雨刷控制电路技术领域[0001]本实用新型属于视频监控领域，尤其是一种直流雨刷控制电路。
技术背景[0002]在视频监控领域中，摄像机防护罩的视窗位置旁经常需要安装雨刷器。安装雨 刷器主要目的是解决由于雨水或沙尘导致的摄像机防护罩视窗模糊或遮挡摄像效果的问 题。传统的雨刷控制器主要采用单片机控制方式进行逻辑信号控制，或采用继电器切换 方式进行雨刷电机运动控制，其主要存在控制电路设计成本较高、控制相对复杂、在使 用继电器切换方式进行雨刷电机控制时会产生较大的信号干扰，且继电器会频繁发出吸 合与断开所产生的响声的缺点。发明内容[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种降低控制系统的复杂 度、节约电路设计成本、增强系统工作性能并且能够减少噪声的直流雨刷控制电路。[0004]本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的[0005]一种直流雨刷控制电路，由开关电平信号检测电路、逻辑电平保持电路、雨刷 自动复位电路、正负逻辑控制电路和直流电机驱动电路连接构成，开关电平信号检测电 路分别连接到逻辑电平保持电路和雨刷自动复位电路的输入端，逻辑电平保持电路的输 出端与正负逻辑控制电路的输入端相连接，正负逻辑控制电路的两个输出端分别连接到 直流电机驱动电路的两个输入端，直流电机驱动电路的两个输出端与直流电机相连接， 雨刷自动复位电路与正负逻辑控制电路相连接。[0006]而且，所述的开关电平信号检测电路由左限位开关Si、右限位开关S2和控制开 关S3连接构成，其中，左限位开关Sl的电路结构为电压端VCC分别通过电阻R2、电 阻R3连接到与非门UlA的两输入端，电阻R2还与左限位开关Sl的一端、与非门UlC 的第一输入端相连接，左限位开关Sl的另一端接地；右限位开关S2的电路结构为电 压端VCC分别通过电阻R4、电阻R5连接到与非门UlB的两输入端，电阻R5还与右限 位开关S2的一端相连接，右限位开关S2的另一端接地；控制开关S3的电路结构为电 压端VCC通过电阻Rll分别连接到控制开关幻的一端、与非门UlC的第二输入端、与 非门UlD的第二输入端，控制开关S3的另一端接地。[0007]而且，所述的逻辑电平保持电路的电路结构由与非门U1A、与非门UlB及RS触 发器连接构成，与非门UlA的输出端、与非门UlB的输出端分别与RS触发器的两个输 入端相连接，RS触发器的输出端与正负逻辑控制电路的输入端相连接，所述的RS触发 器由或非门U2A、或非门U2B连接构成。[0008]而且，所述的正负逻辑控制电路由电阻R1、电阻R4、三极管Q1、电阻R7、电 阻R8、三极管Q2及或非门U2C连接构成，电阻R4—端与逻辑电平保持电路的输出端 相连接，电阻R4的另一端连接三极管Ql的基极，三极管Ql的集电极同时连接电阻Rl一端和直流电机驱动电路正向输入端，电阻Rl的另一端与电压端VCC相连接，三极管 Ql的发射极接地；或非门U2C的一输入端与逻辑电平保持电路的输出端相连接，或非门 U2C的另一输入端接地，或非门U2C的输出端通过电阻R8与三极管Q2的基极相连接， 三极管Q2的集电极同时连接到电阻R7的一端和直流电机驱动电路反向输入端，电阻R7 的另一端与电压端VCC相连接，三极管Q2的发射极接地。[0009]而且，所述的三极管Ql和三极管Q2均为NPN型三极管。[0010]而且，所述的雨刷自动复位电路由与非门U1C、与非门U1D、或非门U2D、电 阻R9、三极管Q3、电阻RlO及三极管Q4连接构成，与非门UlC的输出端和与非门UlD 的第一输入端相连接，与非门UlD的输出端连接或非门U2D的一输入端，或非门U2D的 另一输入端接地，或非门U2D的输出端分别通过电阻R9、电阻RlO连接三极管Q3、三 极管Q4的基极，三极管Q3、三极管Q4的集电极分别与三极管Q2、三极管Ql的基极相 连接，三极管Q3、三极管Q4的发射极分别接地。[0011]而且，所述的三极管Q3和三极管Q4均为NPN型三极管。[0012]而且，所述的直流电机驱动电路采用电机驱动模块BD6220。[0013]本实用新型的优点和积极效果是[0014]1、本控制电路由成本低廉的少数电子元件构成，通过逻辑电平对雨刷运动进行 系统控制，有效地降低了系统控制难度，提高了系统的工作性能，同时缩短了产品的开 发周期和设计成本，保证了控制电路的可靠性。[0015]2、本控制电路可采用小封装型电子元件实现，可有效缩小控制电路板的面积， 减小了雨刷控制器的体积，并且控制电路结构简单、实用，并可以根据实际应用需要进 行灵活设计。[0016]3、本实用新型电路结构简单，降低了控制系统的复杂度、节约控制电路的设 计成本、增强了系统工作性能、减少了运行时产生的噪声，保证了控制电路运行的可靠 性。
[0017]图1是本实用新型的电路图。
具体实施方式
[0018]
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述[0019]一种直流雨刷控制电路，如图1所示，由开关电平信号检测电路、逻辑电平保 持电路、雨刷自动复位电路、正负逻辑控制电路、直流电机驱动电路连接构成。开关电 平信号检测电路分别连接到逻辑电平保持电路和雨刷自动复位电路的输入端，逻辑电平 保持电路的输出端与正负逻辑控制电路的输入端相连接，正负逻辑控制电路的两个输出 端分别连接到直流电机驱动电路的两个输入端，直流电机驱动电路的两个输出端与直流 电机相连接，雨刷自动复位电路还与正负逻辑控制电路相连接。通过上述控制电路实现 雨刷电机的往返控制及雨刷自动复位控制等功能。[0020]下面对控制电路的各个组成部分进行详细描述[0021]开关电平信号检测电路由如下三个开关类器件连接构成用作雨刷运动行程中的左限位开关Si、右限位开关幻和用作控制雨刷系统的开启与关闭的开关状态信号输入 的控制开关幻。左限位开关Sl的电路结构为电压端VCC分别通过电阻R2、电阻R3 连接到逻辑电平保持电路中的与非门UlA的两输入端，电阻R2还与左限位开关Sl的一 端、雨刷自动复位电路中的与非门UlC的第一输入端相连接，左限位开关Sl的另一端接 地；左限位开关Sl作用为为当左限位开关Sl处于打开状态时，UlA的第2引脚由 VCC与电阻R2将电平拉高；当左限位开关Sl处于闭合状态时，UlA的第2引脚被强制 下拉为低电平。右限位开关S2的电路结构为电压端VCC分别通过电阻R4、电阻R5 连接到逻辑电平保持电路中的与非门UlB的两输入端，电阻R5还与右限位开关幻的一 端相连接，右限位开关S2的另一端接地，右限位开关S2的作为当右限位开关幻处于 打开状态时，UlB的第5引脚由VCC与电阻R5将电平拉高；当右限位开关幻处于闭 合状态时，UlB的第5引脚被强制下拉为低电平。控制开关S3的电路结构为电压端 VCC通过电阻Rll分别连接到控制开关幻的一端、与非门UlC的第二输入端、与非门 UlD的第二输入端，控制开关S3的另一端接地，控制开关S3作用为当控制开关S3处 于打开状态时，UlC的第10引脚与UlD的第13引脚由VCC与电阻Rll将电平拉高； 当控制开关S3处于闭合状态时，UlC的第10引脚与UlD的第13引脚被强制下拉为低电 平。[0022]逻辑电平保持电路的电路结构，如图1中的虚线框1所示，由与非门U1A、与 非门U1B、或非门U2A及或非门U2B连接构成，其中或非门U2A与或非门U2B相连接 构成RS触发器。逻辑电平保持电路的具体连接关系为与非门UlA的输出端、与非门 UlB的输出端分别与RS触发器的两个输入端相连接，RS触发器的输出端与正负逻辑控 制电路的输入端相连接。[0023]正负逻辑控制电路的结构，如图1中的虚线框2所示，由电阻R1、电阻R4、 NPN型三极管Q1、电阻R7、电阻R8、NPN型三极管Q2及或非门U2C连接构成，用于 控制雨刷电机的正反向运动方向。正负逻辑控制电路的具体连接关系为逻辑电平保持 电路的输出端通过电阻R4连接NPN型三极管Ql的基极，该NPN型三极管Ql的集电极 同时连接电阻Rl—端和电机驱动模块BD6220芯片的正向输入端，电阻Rl的另一端与电 压端VCC相连接，该NPN型三极管Ql的发射极接地；逻辑电平保持电路的输出端还连 接或非门U2C的一输入端，该或非门U2C的另一输入端接地，该或非门U2C的输出端通 过电阻R8与NPN型三极管Q2的基极相连接，该NPN型三极管Q2的集电极同时连接到 电阻R7的一端和电机驱动模块BD6220芯片的反向输入端，该电阻R7的另一端与电压端 VCC相连接，该NPN型三极管Q2的发射极接地。[0024]雨刷自动复位电路的结构，如图1中的虚线框3所示，由与非门U1C、与非门 U1D、或非门U2D、电阻R9、NPN型三极管Q3、电阻RlO及NPN型三极管Q4连接构 成。雨刷自动复位电路的具体连接关系为与非门UlC的输出端和与非门UlD的第一 输入端相连接，与非门UlD的输出端连接或非门U2D的一输入端，该或非门U2D的另 一输入端接地，该或非门U2D的输出端分别通过电阻R9、电阻RlO连接NPN型三极管 Q3、NPN型三极管Q4的基极，NPN型三极管Q3、NPN型三极管Q4的集电极分别与 NPN型三极管Q2、NPN型三极管Ql的基极相连接，NPN型三极管Q3、NPN型三极管 Q4的发射极分别接地。[0025]直流电机驱动电路采用电机驱动模块BD6220(U3)实现，其正向输入端和反向 输入端分别与正负逻辑控制电路的两个输出端相连接，电机驱动模块BD6220(U:3)的两 个输出端分别与直流电机Bl相连接，直流电机驱动电路在正负逻辑控制电路的控制下驱 动直流电机Bl工作，直流电机Bl驱动雨刷往返运动。[0026]在本实施例中，上述各部分电路所采用的与非门U1A、与非门U1B、与非门 U1C、与非门UlD均采用两输入端四与非门集成电路芯片的一组，或非门U2A、或非门 U2B、或非门U2C、或非门U2D均采用两输入端四或非门集成电路芯片中的一组。[0027]本直流雨刷控制电路的工作原理为[0028]当雨刷处于任意位置时(雨刷运动行程小于等于Sl与S2之间的旋转角度)，将 系统加电后，可按如下两种情况进行分析[0029]第一种情况S3处于断开状态。[0030](1)雨刷通电前位置在Sl所在位置，并促使Sl处于闭合状态。雨刷控制系统 通电后，雨刷静止不动。[0031](2)雨刷通电前位置不在Sl所在位置，Sl处于断开状态，S2处于任意状态。 雨刷控制系统通电后，雨刷开始向Sl所在方向旋转，当雨刷旋转至Sl并促使Sl变为闭 合状态时，雨刷停止转动，并保持静止状态。[0032](3)当S3由断开状态变为闭合状态时，雨刷开始向S2方向旋转。当雨刷旋转至 S2位置时促使幻由断开状态变为闭合状态，此时雨刷停止转动并改变旋转方向，开始向 Sl方向旋转。当雨刷旋转到Sl位置时促使Sl由断开状态变为闭合状态，此时雨刷停止 转动并改变旋转方向。此后雨刷在Sl与S2之间进行往返运动。当幻由闭合变为断开 状态时，雨刷停止并向Sl方向转动至Sl位置并促使Sl处于闭合状态后，雨刷停止转动 并保持静止状态。[0033]第二种情况S3处于闭合状态。[0034](1)雨刷通电前位置在Sl所在位置，并促使Sl处于闭合状态。雨刷开始向S2 方向旋转，当雨刷旋转至幻位置并促使S2处于闭合状态时，雨刷停止转动并开始向Sl 方向旋转。当雨刷旋转至Sl位置并促使Sl处于闭合状态时，雨刷停止转动并开始向S2 方向旋转，此后雨刷在Sl与S2之间进行往返运动。当幻由闭合状态变为断开状态时， 雨刷停止转动并开始向Sl方向运动，旋转至Sl位置时雨刷停止转动，并保持静止状态。[0035](2)雨刷通电前位置不在Sl所在位置，Sl处于断开状态，S2处于任意状态。 雨刷控制系统通电后，雨刷先向Sl方向旋转。当雨刷旋转至Sl位置并促使Sl由断开状 态变为闭合状态，雨刷停止转动并开始向S2方向旋转。当雨刷旋转至S2并促使幻处于 闭合状态时，雨刷停止转动并开始向Sl方向旋转。此后雨刷在Sl与S2之间进行往返运 动。当S3由闭合状态变为断开状态时，雨刷停止转动并开始向Sl方向运动，旋转至Sl 位置时雨刷停止转动，并保持静止状态。[0036]下面对本直流雨刷控制电路的工作逻辑信号进行分析[0037]1、当Si、S2、S3处于断开状态时，UlA第1引脚逻辑信号为1，第2引脚信 号为1，第3引脚信号为0; UlB第4引脚逻辑信号为1，第5引脚信号为1，第6引脚 信号为0; U2A第1引脚逻辑信号为1，U2C第8脚信号为1，经过U2C后使U2C第10 脚信号为0。UlA第2引脚信号为1，UlC第10引脚信号为1，使UlC第8引脚信号为0，因而UlD第12弓丨脚信号为0，UlD第13弓丨脚信号为1，UlD第11脚信号为1，U2D 第12脚信号为1，U2D第11脚信号为0，U2D第13脚信号为0，所以Q3与Q4处于截 止状态，Ql的状态由U2A的第1引脚决定，Q2的状态由U2C第10引脚决定；U2A的 第1引脚与U2C的第10引脚的逻辑电平相反，使Ql与Q2的集电极输出电平相反，U3 的第4引脚与第5引脚电平相反，可以控制电机的正反转运动，使雨刷向Sl方向旋转。[0038]当雨刷旋转至Sl并促使Sl处于闭合状态时，UlC第9脚信号为0，UlC第8脚 信号为1，UlD第12脚信号为1，UlD第13脚信号为1，UlD第11脚信号为0，U2D 的第13脚信号为1，Q3、Q4导通使Ql、Q2变为截止状态，U3的第4脚与第5脚信号 为1，电机停止转动。[0039]2、根据上述逻辑信号分析可能确定，当幻处于断开状态时，如果Si、S2处于 断开状态，雨刷要向Sl运动直至Sl变为闭合状态，电机停止转动。[0040]当S3处于闭合状态时，雨刷进行由Sl到幻的往返运动。当S3由闭合变为断 开状态时，电机先停止转动，然后向Sl开始旋转，最后停止在Sl位置，并促使Sl处于 闭合状态，此时雨刷复位动作完成。[0041]需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此 本实用新型并不限于具体实施方式
中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用 新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
权利要求1.一种直流雨刷控制电路，其特征在于由开关电平信号检测电路、逻辑电平保持 电路、雨刷自动复位电路、正负逻辑控制电路和直流电机驱动电路连接构成，开关电平 信号检测电路分别连接到逻辑电平保持电路和雨刷自动复位电路的输入端，逻辑电平保 持电路的输出端与正负逻辑控制电路的输入端相连接，正负逻辑控制电路的两个输出端 分别连接到直流电机驱动电路的两个输入端，直流电机驱动电路的两个输出端与直流电 机相连接，雨刷自动复位电路与正负逻辑控制电路相连接。
2.根据权利要求1所述的一种直流雨刷控制电路，其特征在于所述的开关电平信 号检测电路由左限位开关Si、右限位开关S2和控制开关S3连接构成，其中，左限位开 关Sl的电路结构为电压端VCC分别通过电阻R2、电阻R3连接到与非门UlA的两输 入端，电阻R2还与左限位开关Sl的一端、与非门UlC的第一输入端相连接，左限位开 关Sl的另一端接地；右限位开关S2的电路结构为电压端VCC分别通过电阻R4、电阻 R5连接到与非门UlB的两输入端，电阻R5还与右限位开关S2的一端相连接，右限位开 关S2的另一端接地；控制开关S3的电路结构为电压端VCC通过电阻Rll分别连接到 控制开关S3的一端、与非门UlC的第二输入端、与非门UlD的第二输入端，控制开关 S3的另一端接地。
3.根据权利要求1或2所述的一种直流雨刷控制电路，其特征在于所述的逻辑电平 保持电路的电路结构由与非门U1A、与非门UlB及RS触发器连接构成，与非门UlA的 输出端、与非门UlB的输出端分别与RS触发器的两个输入端相连接，RS触发器的输出 端与正负逻辑控制电路的输入端相连接，所述的RS触发器由或非门U2A、或非门U2B连 接构成。
4.根据权利要求1或2所述的一种直流雨刷控制电路，其特征在于所述的正负逻辑 控制电路由电阻R1、电阻R4、三极管Q1、电阻R7、电阻R8、三极管Q2及或非门U2C 连接构成，电阻R4—端与逻辑电平保持电路的输出端相连接，电阻R4的另一端连接三 极管Ql的基极，三极管Ql的集电极同时连接电阻Rl —端和直流电机驱动电路正向输入 端，电阻Rl的另一端与电压端VCC相连接，三极管Ql的发射极接地；或非门U2C的 一输入端与逻辑电平保持电路的输出端相连接，或非门U2C的另一输入端接地，或非门 U2C的输出端通过电阻R8与三极管Q2的基极相连接，三极管Q2的集电极同时连接到电 阻R7的一端和直流电机驱动电路反向输入端，电阻R7的另一端与电压端VCC相连接， 三极管Q2的发射极接地。
5.根据权利要求4所述的一种直流雨刷控制电路，其特征在于所述的三极管Ql和 三极管Q2均为NPN型三极管。
6.根据权利要求1或2所述的一种直流雨刷控制电路，其特征在于所述的雨刷自动 复位电路由与非门U1C、与非门U1D、或非门U2D、电阻R9、三极管Q3、电阻RlO及 三极管Q4连接构成，与非门UlC的输出端和与非门UlD的第一输入端相连接，与非门 UlD的输出端连接或非门U2D的一输入端，或非门U2D的另一输入端接地，或非门U2D 的输出端分别通过电阻R9、电阻RlO连接三极管Q3、三极管Q4的基极，三极管Q3、 三极管Q4的集电极分别与三极管Q2、三极管Ql的基极相连接，三极管Q3、三极管Q4 的发射极分别接地。
7.根据权利要求6所述的一种直流雨刷控制电路，其特征在于所述的三极管Q3和三极管Q4均为NPN型三极管。
8.根据权利要求1或2所述的一种直流雨刷控制电路，其特征在于所述的直流电机 驱动电路采用电机驱动模块BD6220。
专利摘要本实用新型涉及一种直流雨刷控制电路，其主要特点是由开关电平信号检测电路、逻辑电平保持电路、雨刷自动复位电路、正负逻辑控制电路和直流电机驱动电路连接构成，开关电平信号检测电路分别连接到逻辑电平保持电路和雨刷自动复位电路的输入端，逻辑电平保持电路的输出端与正负逻辑控制电路的输入端相连接，正负逻辑控制电路的两个输出端分别连接到直流电机驱动电路的两个输入端，直流电机驱动电路的两个输出端与直流电机相连接，雨刷自动复位电路与正负逻辑控制电路相连接。本实用新型电路结构简单，降低了控制系统的复杂度、节约控制电路的设计成本、增强了系统工作性能、减少了运行时产生的噪声，保证了控制电路运行的可靠性。
文档编号B60S1/08GK201800680SQ20102053217
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者寇立东 申请人:天津市亚安科技电子有限公司