机动车电喇叭固有频率自动寻找固定方法.pdf

本发明涉及机动车电喇叭固有频率自动寻找固定方法，其利用单片机在240Hz到650Hz频率段内，按照每1/4Hz顺序递增或者每1/4Hz顺序递减时，利用单片机的A/D转换功能，由单片机的具有A/D转换功能的管脚在每一递增或者递减的频点上对控制电喇叭线圈的场效应功率管的管压降进行采样。将采样到的电压降值通过单片机算法程序对受控电喇叭的感抗进行计算，选取受控电喇叭的感抗值最大时的频点的频率值或者周期值，该值即为电喇叭的固有频率值或者固有周期值。将该值存入单片机的EEPROM或FLASH中。其优点是，构思新颖，方法有效，简便易行。

1、  机动车电喇叭固有频率自动寻找固定方法，采用以晶振为时钟的单片机(5)作为控制核心，在单片机(5)内写入频率寻找程序；由单片机(5)运行频率寻找程序，单片机(5)输出占空比为1/3、每1/4Hz顺序频率递增或者顺序频率递减的控制脉冲信号，通过该脉冲信号控制驱动电喇叭线圈的场效应功率管；单片机(5)在240Hz到650Hz频率段内，按照每1/4Hz顺序递增或者顺序递减的控制脉冲信号选择频点；利用单片机(5)的A/D转换功能，由单片机(5)的具有A/D转换功能的管脚在每一递增或者递减的频点上，对控制电喇叭线圈的场效应功率管的管压降进行采样；并将采样到的电压降值输入单片机(5)，通过单片机(5)的算法程序对受控电喇叭的感抗进行计算，选取受控电喇叭的感抗值最大时的频点，根据受控电喇叭的结构特点，确定该频点的频率值或者周期值即为受控电喇叭的固有频率值或者固有周期值，将该值存入单片机(5)。

2、  根据权利要求1所述的机动车电喇叭固有频率自动寻找固定方法，其特征在于，将固有频率值或固有频率的周期值贮存到单片机(5)内部的EEPROM或FLASH中。

3、  根据权利要求1所述的机动车电喇叭固有频率自动寻找固定方法，其特征在于，将固有频率值或固有频率的周期值贮存到单片机(5)外部扩展的EEPROM或FLASH中。

机动车电喇叭固有频率自动寻找固定方法
技术领域
本发明属于机动车电喇叭无触点技术、机动车电喇叭电子化技术领域，涉及电喇叭固有频率寻找固定方法，特别是机动车电喇叭固有频率自动寻找固定方法。
背景技术
据申请人所知，目前机动车电喇叭固有频率的寻找固定技术尚处在人工调节电喇叭固有频率的阶段，其技术概括为如下：
1)采用多谐振荡器控制电喇叭技术。其利用阻容元件构成的RC多谐振荡器产生RC振荡，由电阻R的阻值及电容C的容量决定该多谐振荡器的输出频率，通过人工调节电阻R的阻值及电容C的容量来调节该多谐振荡器的输出频率。
2)采用单片机控制电喇叭技术。现行的有二种，一种是以晶振作为信号源，通过对单片机写入不同程序来使单片机输出频率适应电喇叭固有频率。另一种是以RC振荡作为单片机外接时钟信号，通过人工调节电阻R的阻值及电容C的容量，从而使单片机输出频率适应电子喇叭固有频率。
3)采用传感器加控制电路控制电喇叭技术。利用霍尔、光偶等传感器替代触点，人工调节霍尔及光偶器件的感应时间来适应电喇叭固有频率。
以上几种对电喇叭的控制方式，均建立在人工调节控制器输出频率来适应电喇叭固有频率的基础上，未能实现机动车电喇叭固有频率自动寻找固定的自动化，更不能精确测量机动车电喇叭固有频率，难以简化机动车电子喇叭的生产工艺。
发明内容
本发明的目的是，为了克服上述现有技术的不足，实现电喇叭的固有频率自动寻找固定，提出机动车电喇叭固有频率自动寻找固定方法。
本发明的技术解决方案是，采用以晶振为时钟的单片机作为控制核心，在单片机内烧写入频率寻找程序；由单片机运行频率寻找程序，单片机输出占空比为1/3、每1/4Hz顺序频率递增或者顺序频率递减的控制脉冲信号，通过该脉冲信号控制驱动电喇叭线圈的场效应功率管；单片机在240Hz到650Hz频率段内，按照每1/4Hz顺序递增或者顺序递减的控制脉冲信号选择频点；利用单片机的A/D转换功能，由单片机的具有A/D转换功能的管脚在每一递增或者递减的频点上，对控制电喇叭线圈的场效应功率管的管压降进行采样；并将采样到的电压降值输入单片机，通过单片机的算法程序对受控电喇叭的感抗进行计算，选取受控电喇叭的感抗值最大时的频点，根据受控电喇叭的结构特点，确定该频点的频率值或者周期值即为受控电喇叭的固有频率值或者固有周期值，将该值存入单片机。
其特征在于，将受控电喇叭的固有频率值或固有频率的周期值贮存到单片机内部的EEPROM或FLASH中。
其特征在于，将受控电喇叭的固有频率值或固有频率的周期值贮存到单片机外部扩展的EEPROM或FLASH中。
从而实现机动车电喇叭固有频率自动寻找固定。
本发明的优点是，构思新颖，方法有效，简便易行。实现了机动车电子电喇叭固有频率自动寻找固定的自动化。使机动车电子电喇叭固有频率的测量更加精确。简化了机动车电子电喇叭的生产工艺。
附图说明
图1、应用本发明的电路方框图
图2、应用本发明的电路原理图
图3、应用本发明的程序流程图
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，在应用本发明的实施例中，防反接单元2由二极管D1构成，防止电路反接时损坏电路元器件。稳压单元3由稳压二极管D2、电阻R1及电容C2构成。单片机5由集成芯片PIC12F675、晶振Y1及复位电路组成。功率放大单元4由场效应功率管Q1构成。电压采集单元6由电阻和单片机5的A/D转换模块构成。在机动车喇叭按钮按下时，电源1接通，由于防反接单元2及稳压单元3和电源1配接，整个控制电路通过防反接单元2进行防反接保护。功率放大单元4和喇叭7的电磁线圈配接，单片机5在通电时输出占空比为1/3的递增或递减频率的控制方波，控制场效应功率管Q1，场效应功率管Q1驱动喇叭7的电磁线圈。和功率放大4、单片机5配接的电压采集单元6，在每一递增或递减频率的频点上采集功率放大4的场效应功率管Q1的管压降，并将采样到的电压降值输入单片机5。将采样到的电压降值通过单片机算法程序对受控电喇叭的感抗进行计算，选取受控电喇叭的感抗值最大时的频点，根据该电喇叭结构特点，确定该频点的频率值或者周期值即为受控电喇叭的固有频率值或者固有周期值。将该受控电喇叭固有频率值或电喇叭固有频率的周期值存入单片机5的数据存储器。当频率扫描完毕时将获取的电喇叭固有频率值或固有频率的周期值写到单片机5内部的EEPROM或FLASH中存储，或者将获取的电喇叭固有频率值或固有频率的周期值写到单片机5外部扩展的EEPROM或FLASH中存储。
单片机5在本发明的实施例中选用PIC12F675型号单片机作为控制的核心器件，选用IRF540为功率放大单元4，PIC12F675型号单片机内含A/D转换器模块、EEPROM，IRF540场效应功率管漏极、源极并接有寄生齐纳二极管，可有效泄放喇叭线圈的反电势。如图2，电容C1连接于VDD和GND之间，提高整个电路的电磁兼容性。D1正极接VDD，负极接电阻R1和喇叭线圈的一端，使喇叭线圈和控制电路受到D1的防反接保护。电阻R1一端接D1负极，一端稳压二极管D2负极。稳压二极管D2的正极接GND。电容C2一端接D2负极，一端D2阳极。电阻R2、稳压二极管D2、电容C2和电阻R1的共接端与单片机的1脚相接。电阻R1、稳压二极管D2、电容C2共同构成单片机的稳压电源。电阻R2一端接单片机的1脚，电阻R2的另一端接单片机5的4脚，使单片机5有效复位。单片机5的8脚接GND。晶振Y1的1脚接单片机5的2脚，晶振Y1的2脚接单片机5的3脚，电容C3一端接单片机5的2脚，电容C3另一端GND，电容C4一端接单片机5的3脚，电容C4另一端GND，晶振Y1、电容C3和电容C4组成单片机5的外接时钟。电阻R3一端接单片机5的7脚，电阻R3另一端接场效应功率管Q1的漏极，使单片机5通过电阻R3采集场效应功率管Q1管压降。Q1的源极接GND。喇叭LS1(喇叭线圈)一端接D1的负极，喇叭LS1另一端接场效应功率管Q1的漏极，场效应功率管Q1的栅极接单片机5的5脚，单片机5的6脚悬空。
整个电路初次工作过程如下：
1)电路接通电源1时，晶振Y1起振，单片机5复位。
2)单片机5运行初始化程序。
3)单片机5运行固有频率扫描与否判断程序，在EEPROM中查询喇叭固有频率的寻找固定标记。
4)单片机5运行喇叭固有频率扫描固定与否判断程序，在EEPROM或者FLASH中查询喇叭固有频率的寻找固定标记，对电喇叭是否进行固有频率扫描固定进行判断。
5)单片机5运行固有频率扫描程序，单片机5的5脚输出1/3占空比、频率每1/4HZ顺序递增或顺序递减的控制方波，控制场效应功率管Q1的通断，单片机5在每一递增或递减频率的频点上通过电阻R3及单片机5内部A/D转换器模块采集场效应功率管管压降，并将采样到的电压降值输入单片机5。
a)单片机5对采样到的电压降值通过单片机5的算法程序对喇叭感抗进行计算，选取受控电喇叭的感抗值最大时的频点，根据该受控电喇叭结构特点，确定该频点的频率值或者周期值即为被测电喇叭的固有频率值或者固有周期值。
b)将被测的电喇叭固有频率值或电喇叭固有频率的周期值存入单片机5的数据存储器。
6)当频率扫描完毕时将电喇叭固有频率值或固有频率的周期值写到单片机5内部的EEPROM或FLASH中存储，或者将电喇叭固有频率值或固有频率的周期值写到单片机5外部扩展的EEPROM或FLASH中存储，同时在EEPROM或FLASH中标记喇叭固有频率的寻找固定完毕。
整个电路正常工作过程如下：
1)电路接通电源1时，晶振Y1起振，单片机5复位。
2)单片机5运行初始化程序。
3)单片机5运行固有频率扫描与否判断程序，在EEPROM或者FLASH中查询喇叭固有频率的寻找固定标记，对电喇叭是否进行固有频率扫描固定进行判断。
4)喇叭固有频率扫描固定完毕。
5)单片机提取EEPROM或者FLASH中电喇叭固有频率值或固有频率的周期值。
6)单片机运行电喇叭固有频率值或固有频率的周期值。
7)控制电路输出电喇叭固有频率控制信号。
8)场效应管在电喇叭固有频率控制信号控制下以电喇叭固有频率的节奏驱动喇叭线圈。
9)电喇叭即在固有频率上鸣响。