智能车窗是在手动车窗基础上，为汽车增加一个叫车窗控制器的智能单元。通过它提供一套相对独立的电机回路，自动完成车窗的上升、下降动作。智能单元之所以能实现较为复杂的过程控制，是因为控制器内部具有微处理器。加上接口电路，微处理器能接受特定输入信号，并经过预先编制的程序处理，完成控制输出。本文将介绍一种常用的汽车智能车窗电路设计方案，该电路主要实现以下功能：
1.按动一次车窗开关，车窗自动升、降至全开或全关（中途按动一次则停止）；
2.当车主停车、手动或者遥控锁车后，自动关窗。
设计分析
车窗控制器的核心是单片机P87LPC768AP，它是具有完整计算机特征的芯片。内部集成了A/D转换电路、看门狗定时器、一定容量的程序、数据存储器等（两者独立，不同于微机）。系统上电后自动复位，并开始执行程序代码。完成逻辑、数学运算、控制转移等操作。
由电路原理图可知，车窗控制器不动作时，车窗电路不受影响。可完成手动开关的正常控制功能。而当上升继电器、下降继电器受单片机控制而吸合时，控制器给车窗电机供电，使其工作；释放后，停止供电。可见如何启动供电、停止供电，是车窗控制器设计的关键。
输入、输出信号特征和处理方法
1.输入
（1）下降信号、上升信号（车窗开关产生）、闭锁信号（闭锁器产生）、电源信号（点火开关产生）的高电平为12V，低电平为0V。电路通过ULN2003A接口转换成5V和0V，与单片机接口匹配。
（2）通过车窗电机回路中串接电阻，检测其工作电流，分压后输入单片机模拟量端口。经A/D转换成的8位二进制数，作为自动控制的重要参数。
2.输出
单片机输出端口带负载能力差（只能驱动发光二极管），通过ULN2003A接口电路可增加带负载能力，直接驱动上升继电器、下降继电器。
硬件、软件设计技术要点
由于智能车窗电机内部具有热保护器（PTC元件），容许发生堵转（在原手动控制中，也产生堵转），而且堵转初期电流会明显大于平稳运行电流，因此通过电动机发生堵转判断车窗达到极限位置，是完全可行的，本设计以此作为电机自动停止条件。关键是如何通过堵转电流准确判定极限位置，以及如何缩短堵转时间，减少电阻、电机发热和电能消耗，以提高系统可靠性。软、硬件设计将解决以下技术问题：
1.避开启动电流，防止误判，程序设计时应予以考虑；
2.车辆制造误差，新旧程度不同，其电流特性不同。电流设定值的确定要综合考虑；
3.除了极限位置，运行时间也是电机自动停止条件（大于6秒，强行断电，提高安全性）；
4.在极限位置停止后，短时反向通电，消除内应力，特别是上升位，防止玻璃裂碎；
5.使用看门狗定时器，设置软件陷阱提高可靠性；
6.串接电阻为0.05Ω，功率应大于10W；
7.扩展车窗时，进行逐个或分组供电，避免多个电机同时堵转时产生大电流。
希望这个设计实例能为大家在进行其他类似的应用时提供一些参考。
文/林元新