基于HR6P62單片機控制的汽車HID 燈控制系統

　　汽車HID氙氣燈與傳統鹵素燈不同，它是一種高壓放電燈。它的發光原理是利用正負電刺激氙氣與稀有金屬化學反應發光，因此燈管內有一顆小小的玻璃球，這其中就灌滿了氙氣并放置了少許稀有金屬。只要用電流去刺激它們進行化學反應，兩者就會發出高達4000K～12000K色溫度的光芒。它采用一個特制的觸發器，利用汽車電池12V電壓產生23000V以上的觸發電壓使燈啟動。啟動0.8秒時的亮度是額定亮度的20％，達到鹵素燈的亮度，同時，大燈將在4秒以內達到額定亮度的80％以上。在燈穩定后鎮流器向燈提供約80V供電電壓保持燈以恒定功率運轉。

　　氙金屬鹵化物燈的工作過程很復雜，需要高壓。根據汽車應用場合，對氙金屬鹵化物燈在啟動過程和穩定工作期間的光輸出特性都有許多嚴格的要求，需要有安定器進行控制與鎮流。因此近年來在高級車種中，已開始使用安定器驅動高強度氣體放電燈作為汽車頭燈的光源。

　　氙金屬鹵化物燈在啟動時需要將近23kV以上的高電壓脈沖，啟動后為了使燈管穩定發光，在點火瞬間，必須要有一個適當的電壓供給燈管續流。為了滿足燈在啟動與穩態時的不同要求，目前—般的車燈用安定器的基本電路結構包含四個部分，如圖1所示。

　　(1)直流升壓電路：由于目前汽車所使用的電源一般均為12V鉛蓄電池。而燈管穩態電壓約為85V，因此必須經過一級升壓電路將電池電壓升高。通常采用反激變換器Fly-bake Converter作為升壓電路，以提供燈穩態工作所需的電壓與啟動電路所需的高壓。

　　(2)高壓啟動電路：由于點亮燈需要高壓脈沖才能使燈管擊穿并開始放電，因此需要高壓啟動電路。啟動電路可以采取一級或兩級升壓的方式來產生至少23kV以上的高壓脈沖。

　　(3)直流／交流變換電路：由于直流升壓電路的輸出為直流電，必須使用逆變電路將直流電轉變為燈管點亮后所需的交流方波電流。逆變電路一般都采用全橋逆變器。全橋逆變電路提供低頻交流方波電流給燈管，以避免諧振的發生。

　　(4)驅動與保護電路：燈管啟動時控制啟動電路，燈管點亮后，檢測是否有過壓、短路現象發生。通過檢測燈電壓與燈電流的的信號，來控制驅動電路和保護電路，使燈管能穩定工作。

三、海爾HR6P62單片機特性

　　上海海爾集成電路有限公司是目前國內第一家專業從事MCU設計研發的高新技術企業。研發的通用型及專用型8位微控制器芯片，具有高抗干擾、高可靠性的特點，能幫助客戶提高系統性能，降低產品開發風險，減少系統總成本以及縮短產品面市時間。公司HR6P系列MCU采用48條精簡指令集高性能架構設計，具有豐富的外圍接口電路和良好的代碼保護機制，已經廣泛應用于家電、電表、汽車電子、工業控制系統。在HID安定器應用中，海爾推薦客戶選用HR6P62單片機進行設計開發。

　　HR6P62單片機具有如下特點：

　　◆高性能的RISC CPU結構，高速OTP CMOS工藝，僅48條精簡指令

　　◆除部分程序跳躍指令需要兩個指令周期外，其余都只需要一個指令周期

　　◆工作速度：DC-20MHz指令周期：最小為200ns，一個指令有4個時鐘周期

　　◆支持8級硬件堆棧結構

　　◆直接、間接和相對尋址三種方式

　　◆程序存儲器為2k×16位的OTP；數據存儲器為224字節

　　◆內嵌上電復位電路、掉電復位電路，支持硬件看門狗