智能化车窗升降控制器的设计

本科生毕业设计（论文）题目：智能化车窗升降控制器的设计学生姓名：王金系别：电气信息工程系专业年级：2003级电气工程及其自动化专业指导教师：徐晓东2011年5月20日摘要2单片微处理器又称单片机，它是将计算机的中央处理器、输入输出接口、存储器、计数器/定时器等多个功能部件集成在一块芯片里，是具有完整计算机功能的大规模集成电路。与计算机相比，它具有更好的性价比和实时处理能力，而且体积小，抗干扰能力强，容易嵌入产品内部，成为产品的一个元件，从而使这类产品具有智能化的特征。由于单片机面向控制，它是过程控制的核心，所以单片机又称为嵌入式微控制器。本设计主要完成的矿井提升机信号系统设计和组态设计。设计中运用PLC控制技术，PLC系统采用欧姆龙系列作为主控制器，采用PLC控制不但提高了信号传输的可靠性和准确性,而且具有极大的灵活性和扩展性。在不改变系统硬件的前提下,仅靠改变PLC内部的程序就可满足用户要求。有效地解决了信号系统中的远距离传输和可靠性问题。关键词：智能；控制系统；车窗；温度3ABSTRACT:Single-chipmicroprocessor,alsoknownasSCM,itisthecomputer'scentralprocessor,inputandoutputinterfaces,memory,counters/timers,andotherfeaturesintegratedinachipinside,isafullcomputerfunctionLSI.Comparedwiththecomputer,ithasabettercostperformanceandreal-timeprocessingcapability,andsmallsize,anti-interferenceability,easytoembedinsideoftheproductasacomponentoftheproduct,sotheseproductswithintelligentfeatures.Forthecontrolofthemicrocontroller,whichisthecoreprocesscontrol,itisalsoknownasanembeddedsinglechipmicro-controller.Completedthedesignofthemainminehoistsignalsystemdesignandconfigurationdesign.TheuseofPLCcontroldesign,PLCsystemusesOmronseriesasamaincontrollerWithPLCcontrolnotonlyimprovesthereliabilityandaccuracyofsignaltransmission,butalsohasgreatflexibilityandscalability.HardwarewithoutchangingthesystemunderthepremiseoftheprogramalonecanchangetheinternalPLCtomeetuserrequirements.Effectivelysolvethelong-distancesignaltransmissionandsystemreliability.Keywords:IntelligentWindow;Temperature;Controlsystem4目录前言......................................................................................................................................1第一章总线控制系统..........................................................................................................21.1基于LIN总线控制系统...........................................................................................21.2功能独立的模块化车窗升降控制系统....................................................................2第二章分电路设计和论证..................................................................................................42.1电源模块设计............................................................................................................42.2电机驱动模块设计....................................................................................................42.3温度传感器模块设计................................................................................................62.4A/D转换模块设计....................................................................................................72.5汽车车窗系统智能控制实现....................................................................................92.5.1车窗系统防夹功能的实现.............................................................................92.5.2车速与温差的车窗控制..............................................................................102.6系统软件抗干扰设计.............................................................................................112.6.1软件“看门狗”设计...................................................................................12第三章软件设计................................................................................................................143.1程序流程..................................................................................................................143.1.1系统主程序流程图.......................................................................................143.1.2LIN主机程序流程图...................................................................................153.1.3LIN从机程序流程图...................................................................................163.1.4A/D转换程序流程图....................................................................................173.1.5温度控制模块程序流程图...........................................................................18第四章软硬件系统的调试................................................................................................194.1LDF文件的配置.....................................................................................................204.2LlN节点软件设计....................................................................................................20致谢....................................................................................................................................22参考文献................................................................................................................................231前言近年来随着我国汽车行业的迅速发展，汽车电子市场迅速扩大，整个市场以超过40％的比例快速增长，其中车身电子产品占到整个汽车电子产品的35％～40％。在目前，车身电子的热点应用排名前三的是车载空调、车窗控制和车灯控制。在车身电子中，对半导体需求量排列前三位的应用领域分别是：车载空调，约占44％；车窗控制，约占22％；车灯控制，约占10％，第四位是电动车门控制。根据汽车电子专业调研公司的数据，去年中国汽车市场车身电子的半导体器件需求量约为19亿美元，而中国本地设计的比例大约为10％～15％之间，预计未来几年这一比例将会迅速增长。如上所述，车窗控制产品已成为车身电子产品重要的组成部分。随着汽车的普及，人们对汽车的安全性方面也越来越重视。在车窗控制系统中，汽车电动车窗具备防夹功能成为系统的必需要求。这样当车窗上升遇到障碍物(如手、头等)时可以自动后退到底，从而可以避免事故的发生，车窗防夹功能对汽车的安全性能而言是一种十分人性化的设计。一般在驾驶员高速行驶过程中，如果手动控制车窗升降速度，则会使驾驶员分心，很有可能在调控车窗时发生安全事故，故汽车高速行驶过程中一般采用车窗自动升降。而在车窗自动升降过程中，如果车内外温度反差过大则会在车窗开关得过程中产生过大气流，从而影响到汽车的稳定性，同时也会引起人体的不适，导致安全事故的发生。由此可见，温度因素是影响驾驶员身体不适、导致安全事故的重要原因。基于以上原因，本课题在温差控制方面作出了改进，使得车窗系统更智能化和人性化。2第一章总线控制系统1.1基于LIN总线控制系统车载网络可分为驱动网络和舒适网络