一种智能遮阳车衣嵌入式系统设计

林桂全+姚玉环+古顺东+王堪佑

摘 要：文章提出的智能车衣嵌入式控制系统，包括稳压电源电路、主控电路、电机驱动电路、电流检测电路、红外接收电路和光电门电路；电路结构完善，构成合理；能够通过遥控器进行操控，并且操作简单、低功耗，为汽车全自动智能遮阳车衣提供安全可靠的自动控制电路，能够满足实际车衣控制系统对低成本要求。

关键词：嵌入式系统；自动化车衣；低成本；低功耗

中图分类号：U471 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）07-0114-02

Abstract： The embedded control system of intelligent vehicle clothing is presented in this paper， which includes steady voltage power supply circuit， main control circuit， motor drive circuit， current detection circuit， infrared receiving circuit and photoelectric gate circuit. The circuit structure is perfect and the composition is reasonable； it can be controlled by the remoter and has simple operation and low power consumption； it can provide a safe and reliable automatic control circuit for automatic intelligent sunshade vehicle clothing， so as to meet the low cost requirements of actual vehicle clothing control system.

Keywords： embedded system； automatic clothing； low cost； low power consumption

1 智能車衣控制系统的总体设计

全自动智能遥控轿车遮阳车衣，包括稳压电源电路、主控电路、电机驱动电路、电流检测电路、红外接收电路和光电门电路；直流电源直接给稳压电源电路供电，稳压电源电路输出两路电压，一路给主控电路供电，另一路给电机驱动电路供电；主控电路、电机驱动电路和电机依次电连接，电机驱动电路用于控制电机进行正转或反转；压力传感电路、红外接收电路和光电门电路均与主控电路电连接。

2 硬件电路总体设计

基于STM32 F103ZET6芯片主控电路，由LM7805CN三端稳压芯片、AMS1117-3.3稳压芯片、蜂鸣器、三极管S0805、HX711模数转换芯片、压感应变片组件、OLED1286

4显示器、L298N驱动模块、电机、HS0038红外接收头、槽型光耦传感器和LM393电压比较器组成，可以进行显示、控制及被盗时的警报。

稳压电源外部DC12V直流电源输入通过端子分别给4个电机供电，12V直流电源再通过LM7805CN三端稳压芯片输出5V直流电源给电机驱动L298N模块供电，通过Header2控制外部电机，另外5V直流电源通过AMS1117-3.3稳压芯片，将5V直流电源转换为3.3V给MCU跟其他外设供电。由主控芯片STM32F407ZET6通过控引脚连接按键控制智能车衣的升降开关；连接蜂鸣器BEEP来达到报警和提示用户全自动智能车衣张开完毕的作用；连接OLED12864来显示用户信息、智能车衣信息、电池电量等；连接模数转换芯片HX711将Header6所连接的压力应变片所感受的压力大小转化成数字，当收纳盒被移动时，底部的压力传感器实时给MCU反馈数据，MCU根据反馈的数据进行判断从而做出相应的反应；连接红外遥控接头HS0038红外接收头主控芯片控制，实现远程遥控全自动智能车衣的启动；连接槽型光耦传感器跟LM393电压比较器经典电路，两个光电门的作用分别为全自动智能车衣顶盖上升停止的位置标志，顶盖下降停止的位置标志。

2.1 稳压电源电路

稳压电源电路包括第一稳压芯片和第二稳压芯片；第一稳压芯片是型号为LM7805CN的三端稳压芯片，第二稳压芯片是型号为AMS1117-3.3的稳压芯片。第一稳压芯片将12V直流电源电压降为5V直流电压，输出至第二稳压芯片和电机驱动电路。第二稳压芯片将5V直流电压进一步降为3.3V直流电压，输出至主控电路2和其他外设。

2.2 主控电路

主控电路中的STM32-F407ZET6可以通过引脚连接按键控制智能车衣的升降开关，主控电路中的MCU通过引脚连接蜂鸣器电路的蜂鸣器BEEP来达到报警和提示用户全自动智能车衣张开完毕的作用；MCU通过三个IO口外接控制指纹模块，验证用户信息；MCU通过8P2Header9x2连接8P1Header8x2连接OLED12864显示电路中的OLED12864来显示用户信息、智能车衣信息、电池电量等；MCU通过引脚连接压力传感器电路中模的数转换芯片HX711，将Header6所连接的压力应变片所感受的压力大小转化成数字显示出来；MCU通过REMOTE_IN对红外遥控接收电路的HS0038红外接收头主控芯片的控制，实现远程遥控全自动智能车衣的启动；MCU通过两引脚连接光电门电路中的钟槽型光耦传感器跟LM393电压比较器经典电路，使两个光电门的作用分别为全自动智能车衣顶盖上升停止的位置标志，顶盖下降停止的位置标志。

2.3 驱动电路

其中一个L298N芯片的管脚IN1和IN2为输入端，与MCU芯片连接；管脚OUT1和OUT2为对应的输出端，与一个电机进行连接。管脚IN3和IN4为另一个输入端；管脚OUT3和OUT4为对应的输出端，与另一个电机进行连接。

电机驱动电路3还包括另一个L298N芯片，只采用管脚IN1和IN2为输入端，管脚OUT1和OUT2为对应的输出端，与第三个电机进行连接；管脚IN3和IN4以及管脚OUT3和OUT4均悬空。

2.4 压力传感器电路

压力传感电路5包括A/D转换器芯片和压力感应片；其中，A/D转换器芯片采用型号为HX711的模数转换芯片。所述压力感应片、所述A/D转换器芯片、所述主控电路2依次电连接；HX711芯片通过端子2P1与压力感应片连接，通过端子2P2与MCU芯片连接。所述压力感应片用于将压力转换为电信号；所述A/D转换器芯片将所述压力感应片产生的模拟信号转换为数字信号。

压力传感电路5的作用是，当用于收容车衣的收纳盒被移动时，底部的压力传感器实时给MCU反馈数据，MCU根据反馈的数据进行判断从而做出相应的反应。

3 结束语

采用嵌入式系统来控制汽车的智能遮阳车衣，电路结构完善，构成合理；能够通过遥控器进行操控，并且操作简单、自动化程度高，为汽车全自动智能遮阳车衣提供安全可靠的自动控制电路。

参考文献：

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