一种用于汽车氛围灯的触控装置及实现方法

技术领域

本发明涉及汽车氛围灯技术领域，尤其涉及一种用于汽车氛围灯的触控装置及实现方法。

背景技术

随着汽车内饰领域的发展，灯光对于提升舒适性和安全性越来越发挥重要作用。汽车氛围灯是一种起到车内装饰作用的LED，通常包括红色、蓝色、绿色等，实际应用中可以根据场景动态调整颜色亮度使汽车更加绚丽，烘托气氛，营造情调；目前汽车氛围灯的控制方式包括车内按钮、中控车载导航等，但是使用不便、成本较高而且缺乏体验感。

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于汽车氛围灯的触控装置及实现方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本发明的目的采用如下技术方案实现：一种用于汽车氛围灯的触控装置，包括：电容式触摸屏模块、微处理器模块和汽车氛围灯模块；所述微处理器模块通过串口与所述电容式触摸屏模块连接，所述微处理器模块通过LIN口与所述汽车氛围灯连接；

所述微处理器模块包括微处理器和PWM调制模块；所述电容式触摸屏模块包括电容感应式触摸屏；所述汽车氛围灯模块包括恒流驱动模块和LED灯模块；

所述微处理器和所述PWM调制模块连接；所述恒流驱动模块和所述LED灯模块连接；所述微处理器通过串口接收所述电容感应式触摸屏的数据进行处理和PWM调制，并通过LIN口控制所述恒流驱动模块，从而驱动所述LED灯模块的颜色和亮度。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电容式触摸屏模块还包括变量存储器，所述变量存储器连接所述电容感应式触摸屏和所述串口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电容式触摸屏模块还包括显示屏，所述显示屏连接所述变量存储器、所述电容感应式触摸屏和所述串口。

本发明还公开一种用于汽车氛围灯的触控装置的实现方法，所述方法包括以下步骤：

电容感应式触摸屏接收触摸感应信号并通过串口将信号发送到微处理器；

所述微处理器接收串口信号进行处理PWM调制，并通过LIN口发送调制信号到所述恒流驱动模块；

所述恒流驱动模块接收所述调制信号并控制所述LED灯模块的亮度和颜色。

作为上述技术方案的进一步改进，所述通过串口将信号发送到微处理器之前，还包括：

电容感应式触摸屏的操作和所述显示屏的显示都基于预先设置的变量配置文件，其中变量配置文件是利用组态软件根据实际功能需要对触摸屏变量存储器规划分配而生成的工程文件；电容感应式触摸屏、显示屏和变量存储器的配置使用组态软件完成设计。

作为上述技术方案的进一步改进，所述微处理器接收串口信号进行处理PWM调制，包括：

通过PWM调制模块配置输出占空比不同的控制波形，实现氛围灯混色和调光效果，通过程序存储器存储用户定义的具体程序。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电容感应式触摸屏接收触摸感应信号，包括：

所述电容感应式触摸屏包括直接触摸区和触摸输入区，直接触摸区用于常用颜色点亮，触摸输入区用于三基色数值和亮度数值输入点亮，显示区对应与触摸区设计。

作为上述技术方案的进一步改进，所述微处理器接收串口信号进行处理PWM调制，并通过LIN口发送调制信号到所述恒流驱动模块，包括：

初始化系统参数，对LIN进度表进行设置，开启UART1中断，显示氛围灯地址初始化，判断UART1是否有请求；

若UART1存在请求，则接收电容感应式触摸屏的串口数据存入UART1_BUF数组中；

提取数组相应位数据，并更新LIN指令中的三色和亮度帧位，驱动不同的调制PWM实现发送调制信号到所述恒流驱动模块。

本发明的有益效果是：本发明采用电容式触摸屏控制，触摸显示功能支持自定义规划，可以实现常用颜色点亮和输入颜色亮度点亮功能，同时可以反馈显示氛围灯常用信息，操作方便、性能稳定、易于维护和升级。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明提供的一种用于汽车氛围灯的触控装置及实现方法的系统结构示意图；

图2是本发明提供的一种用于汽车氛围灯的触控装置及实现方法的微处理器电路结构示意图；

图3是本发明提供的一种用于汽车氛围灯的触控装置及实现方法的电源稳压电路结构示意图；

图4是本发明提供的一种用于汽车氛围灯的触控装置及实现方法的LIN口电路结构示意图；

图5是本发明提供的一种用于汽车氛围灯的触控装置及实现方法的汽车氛围灯模块电路结构示意图；

图6是本发明提供的一种用于汽车氛围灯的触控装置及实现方法的触控实现方法总体流程图；

图7是本发明提供的一种用于汽车氛围灯的触控装置及实现方法的触控实现方法微处理器软件流程图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

请参照图1，一种用于汽车氛围灯的触控装置，包括：电容式触摸屏模块、微处理器模块和汽车氛围灯模块；所述微处理器模块通过串口与所述电容式触摸屏模块连接，所述微处理器模块通过LIN口与所述汽车氛围灯连接；

所述微处理器模块包括微处理器和PWM调制模块；所述电容式触摸屏模块包括电容感应式触摸屏；所述汽车氛围灯模块包括恒流驱动模块和LED灯模块；

所述微处理器和所述PWM调制模块连接；所述恒流驱动模块和所述LED灯模块连接；所述微处理器通过串口接收所述电容感应式触摸屏的数据进行处理和PWM调制，并通过LIN口控制所述恒流驱动模块，从而驱动所述LED灯模块的颜色和亮度。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电容式触摸屏模块还包括变量存储器，所述变量存储器连接所述电容感应式触摸屏和所述串口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电容式触摸屏模块还包括显示屏，所述显示屏连接所述变量存储器、所述电容感应式触摸屏和所述串口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述恒流驱动模块采用Melexis 81108芯片。

作为上述技术方案的进一步改进，请参照图5，所述LED灯模块采用OSRAM灯珠。

作为上述技术方案的进一步改进，请参照图2，为微处理器的电路图，其中，所述微处理器采用KEA64模块，具体的，所述微处理器采用SKEAZN64MLH2芯片。

具体的，请参照图3，为本发明装置的电压稳压电路图，所述微处理器芯片的引脚1,2连接所述电压稳压电路。

具体的，请参照图4，为LIN口电路图，采用MC33662LEF芯片。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电容感应式触摸屏为薄膜晶体管驱动显示的电容感应式触摸屏。

本发明还公开一种用于汽车氛围灯的触控装置的实现方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一、电容感应式触摸屏接收触摸感应信号并通过串口将信号发送到微处理器；

步骤二、所述微处理器接收串口信号进行处理PWM调制，并通过LIN口发送调制信号到所述恒流驱动模块；

其中，请参照图6，通过KEA64解析串口数据，得到对应的LIN帧指令。

其中，指令解析是从屏发出的数据指令中取出RGB三基色和亮度值这四个量。接收的指令只有两类五种，都是16进制的指令。如果是00～FF这样的指令，说明是常用颜色点灯，这16种颜色的RGB和亮度已经写入，直接对应；如果是5A A5 06 83 00 3X 01 00YY这样的指令说明是输入点亮，解析时只看两个标黄部分，其中30、31、32、33是输入R、G、B和亮度值，具体的数值大小为YY。

解析完成后，会得出RGB三基色和亮度值这四个量，通过LIN网络发出消息帧，通知氛围灯需要更新这四个量。

步骤三、所述恒流驱动模块接收所述调制信号并控制所述LED灯模块的亮度和颜色。氛围灯模块接收消息帧后，恒流驱动模块会输出满足帧指令的PWM波用来更新当前的RGB和亮度值。

具体的，具体的指令数据有两类五种如下：00；11；……；FF；其中：

R:5A A5 06 83 00 30 01 00 YY

G:5A A5 06 83 00 31 01 00 YY

B:5A A5 06 83 00 32 01 00 YY

亮度：5A A5 06 83 00 33 01 00 YY

系统功能：【16种常用颜色触摸点亮】、【RGB三基色输入点亮】、【亮度输入调光】

其中，【16种常用颜色触摸点亮】功能就是通过在屏内变量存储器上0x0000～0x000F这16个地址分别预存上00 11…FF这16个数据，这16个颜色图标与16个地址的映射关系通过触摸屏组态软件配置。这样，当触摸对应颜色图标时就会发出预存的串口数据给微处理器进行处理然后PWM调制输出点灯。

该功能的指令为：00 11 22 33 44 55 66 77 88 99 AA BB CC DD EE FF

【RGB三基色输入点亮】和【亮度输入调光】功能是预先给RGB三基色和亮度这四个变量定好存储数据的具体地址(比如30～33)，当执行触摸然后输入具体数字时，就会把输入的数字存到相应地址(比如30～33)，并且会同步通过串口发出相应指令给KEA64解析点灯。

该功能的指令为：其中30、31、32、33地址分别存入RGB值和亮度值，具体值为YY，其中：

R:5A A5 06 83 00 30 01 00 YY

G:5A A5 06 83 00 31 01 00 YY

B:5A A5 06 83 00 32 01 00 YY

亮度：5A A5 06 83 00 33 01 00 YY

另外地址和功能可以在系统初始化时发送特定串口指令显示。

作为上述技术方案的进一步改进，所述通过串口将信号发送到微处理器之前，还包括：

电容感应式触摸屏的操作和所述显示屏的显示都基于预先设置的变量配置文件，其中变量配置文件是利用组态软件根据实际功能需要对触摸屏变量存储器规划分配而生成的工程文件；电容感应式触摸屏、显示屏和变量存储器的配置使用组态软件完成设计。

作为上述技术方案的进一步改进，所述微处理器接收串口信号进行处理PWM调制，包括：

通过PWM调制模块配置输出占空比不同的控制波形，实现氛围灯混色和调光效果，通过程序存储器存储用户定义的具体程序。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电容感应式触摸屏接收触摸感应信号，包括：

所述电容感应式触摸屏包括直接触摸区和触摸输入区，直接触摸区用于常用颜色点亮，触摸输入区用于三基色数值和亮度数值输入点亮，显示区对应与触摸区设计。

具体的，当触摸区被按下时，会引入新的感应电容，通过屏内测量电路即可确定有无触摸；若无变化，说明没有触摸，保持氛围灯状态，若有变化，说明触摸了，执行下一步。

作为上述技术方案的进一步改进，请参照图7，所述微处理器接收串口信号进行处理PWM调制，并通过LIN口发送调制信号到所述恒流驱动模块，包括：

(1)初始化系统参数，对LIN进度表进行设置，开启UART1中断，显示氛围灯地址初始化，判断UART1是否有请求；

其中，CLK、UART、LIN是KEA64系统硬件进行初始化以方便系统工作，即完成系统时钟、串口、LIN通信端口的基本设置，包括了时钟周期的确定、串口数据的格式、通信速率、LIN协议版本号、主机、从机的配置等操作。

其中，LIN通信是需要完成主机(这里是KEA64)进度表设置的，主机任务根据进度表具体实施。具体是进度表内只有事件触发帧和诊断帧两种设置。

其中，UART1中断，即串口1中断打开。一旦串口1有数据流动，KEA64将优先响应处理。每个串口都有对应的状态寄存器，一旦状态寄存器中的标志位为1，说明该串口接收到数据，需要请求中断，要求处理器CPU给予优先响应处理；UART1即为串口1，当它接收到触摸屏发出的指令时，就会进入中断。

其中，显示氛围灯地址初始化，即显示氛围灯当前在LIN网络中的地址。

具体的，UART1进入中断后，KEA64模块会把接收的数据存入串口缓冲区数组中(UART1_BUF)，以方便后续解析处理。

(2)若UART1存在请求，则接收电容感应式触摸屏的串口数据存入UART1_BUF数组中；

可选的，将常用颜色点亮(数组第1位即代表16种常见颜色)；可选的，判断数组第6位是否为字符3，若为3，则进行亮度调整(数组第9位即代表亮度值)，若数组第6位不为字符3，则进行三基色调色(数组第6位为字符0、1、2时即代表R、G、B，对应值位于第9位)。

具体的，串口缓冲区中将存入以下两类五种指令：(指令均为16进制数字)00；11；……；FF，其中：

5A A5 06 83 00 30 01 00 YY

5A A5 06 83 00 31 01 00 YY

5A A5 06 83 00 32 01 00 YY

5A A5 06 83 00 33 01 00 YY

判断过程:

首先判断串口缓冲区数组的第1位和第6位。

第1位只有00～FF和5A这17种可能，只有判得00～FF这16种时才执行16种常用颜色点亮；

第6位，即黄色部分，只有4种可能，是30、31、32、33这四种16进制数字，也就是字符“0”、“1”、“2”、“3”。

如果为“3”，说明是进行亮度调整，第9为数字即YY就是亮度值，实现亮度调整。

如果不是“3”，那只有“0”、“1”、“2”了，即得出RGB的具体值，实现三基色调光。

判断完成后，即可提取出RGB和亮度值这四个量，然后通过LIN消息帧载着这四个量发给氛围灯模块，最后氛围灯模块中的恒流驱动模块就会调制不同的PWM波更新点亮灯。

(3)提取数组相应位数据，并更新LIN指令中的三色和亮度帧位，驱动不同的调制PWM实现发送调制信号到所述恒流驱动模块。

本发明的有益效果是：本发明采用电容式触摸屏控制，触摸显示功能支持自定义规划，可以实现常用颜色点亮和输入颜色亮度点亮功能，同时可以反馈显示氛围灯常用信息，操作方便、性能稳定、易于维护和升级。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。