节能车竞赛车（HLJIT-3A型）电器系统设计-开题报告

纸， 明书全套毕业设计均有 毕业设计（论文） 开题报告 学生姓名 系部 汽车工程系 专业、班级 指导教师姓名 职称 副教授 从事 专业 车辆工程 是否 外聘 是 否 题目名称 节能车竞赛车（ 器系统 改进 设计 一、 课题研究 现状 ，目的、依据和意义 1、 研究现状 目前我校节能车竞赛车的电器系统现状 目前我校的节能竞赛车电器系统是由摩托车的电器系统简单改装而来，只有单一的点火电器系统，并且行驶里程表是由一块码表来代替，目前节能竞赛车的电器系统现状可以说是比较简陋和落后的，而本次设计是要较全面的改善整个节能车的 电器系统， 设计的核心内容是由 增加 一块或数块数字显示仪表（如果所有显示参数可以由一块显示仪表显示，那么将采取一块显示仪表的方案）。 改进后的节能竞赛车电器系统状况 与 功能要求 为了提高我校节能竞赛车的整体设计与可以在大赛中获得更好的成绩，那么电器系统的提高和完善是具有必然意义 的。 电器系统的改善 ， 可以使 驾 驶员获得更多的 辅助驾驶参数，这些参数有助于驾驶员更好的驾驶，并且可以使驾驶员对整车的工作状况有所掌握与了解，如若节能车在起动或驾驶时某一部分出现故障，可以起到及时提醒驾驶 员的作用，并且可以给予一些信息，来帮助驾驶员寻找故障。 而对功能的要和电器系统的改进求如下：点火系的优化、 线束的优化、设计辅助仪表，而在辅助仪表中，具有可以显示车速、转速、里程、油量、温度、时间等参数 设计 的依据 及原理 介于 之前的节能竞赛车的电器系统 是由摩托车 的电器系统改装而来，那么此次改进的依据仍然秉承摩托车的电器系统原理，并且在次基础上再加以改进。随着科技进步，摩托车显示仪表由指针向数字式发展 ，那么节能车的仪表也将采用数字显示型。 数字显示仪表是采用的微处理器测控和传感器测量技术，通过控制数字显示器发光二 极管和发光组合来显示车速、里程、 转速、最好是也可以像摩托车仪表一样可以 用条段表示油量多少，并辅助显示速度大小。 数字型显示仪表与普通指针式仪表相比，数字仪表具有检测准确、故障率低、结构紧凑等优点 ，而这些优点恰恰符合了节能车的要求，其结构简单、结构紧凑、质量小、故障率低的特点可以更好的满足节能，又满足驾驶员所需求的驾驶参数，起到辅助驾驶的功效。 电子数显仪表的工作原理 纸， 明书全套毕业设计均有 转速传感器的选择及原理 经过收集资料 ， 转速传感器可以选择电磁传感器和霍尔传感器 。 1、电磁传感器 汽车车速传感器的工作原理是半轴上有磁组轮，磁 组轮转动经过传感器时，线圈里将产生交流电压信号。因为这个工作原理，传感器不能测定瞬时速度，因为速度的稳定需要花费几秒时间，加速和减速时车速变化比较大，显示会有所滞后，这时就需要养成先读的习惯。磁极的磁力弱化时，磁极和传感器之间的间距不能大于 5 毫米。但是，车辆转弯时，由于侧倾的缘故，车轮和车架要发生变形，磁极和电磁传感器的间隔会变小，必须防止两者撞击而导致损坏。一方面，如果二者的间隔过大，传感器便不能工作，也就不能测定速度了。特别当车速很高时，传感器探头经过齿圈时磁通量的变化很快，这时测量数据很容易出错，这种 情况下一般使用强磁性材料。 2、霍尔 传感器 1、 速度检测 将霍尔器件与 节能车 前轮相 连接 ，行驶时通过转动产生变化磁场，从而产生脉冲信号来测量速度。如已知：车轮周长 s（ m）、车轮转 1 周带动霍尔器所转圈数 n（ r/霍尔器转 1 圈发出的脉冲数 尔器每秒钟发出的脉冲数 可求得 节能 车的速度 v(km/h)。由公式： 1000/6060 ） （ ）推导出： v（ 36s/10 a=36s/10位为 “s” ，速度公式可简化为： v a 秒内霍尔器件发出的脉冲数 为节能车 时速。 2、里程数检测 已知条件同上，可求出摩托车每行驶 500m 时霍尔器件发出的脉冲数 500s。 油量检测 的方法及原理 节能车的油量检测，依然采用与摩托车油量检测相同的原理。 油量越多，油压越大，油量传感器电阻越小，因此油量检测可通过油量传感器阻值的变化来确定油量的多少。根据标准规定将油量传感器电阻按大小分为 7 等份，相应的油量显示条段亦有 7 格。该数字仪表由单片机控制，使用霍尔器件完成速度的检测，霍尔器件每转动 1 圈发出 2 个方波脉冲；油压大小反映油量多少，油压不同可使油量传感器的电阻 值发生变化；电源模块分别提供单片机、存储器、译码驱动器电源，光控电路、油量显示和报警电路电源。摩托车由于受点火器和起动电动机的影响，常常会出现峰值达 350宽 保证电源的可靠性，电路采用了吸收高压窄脉冲干扰、吸收持续高频干扰等技术，使电路能抗击摩托车上的各种干扰，确保整个系统的稳定性。 而节能车产生的干扰有多强，以及抗干扰的能力还需要在实验中完成，此处暂不加以说明。主控单元负责信号处理、算法、显示控制及效果处理和里程数断电保存等功能，最终实现摩托车车速、累计里程、油量、高度 自动调节等功能。 软件的选择及设计 软件主要应用 行 C 语言编程，将所需测得的参数通过 C 语言编程最终体现到显示屏上面。 软件设计中最重要的就是保证数据存储的可靠性，通过大量的实验表明，单次存储数据错误绝大多数是存储期间电源不稳定造成的，为此软件设计时采用将数据进行多次保存，读出时进行纸， 明书全套毕业设计均有 两两比较，从中找出正确值来处理，这样即使有 1 次数据存储错误，在 控芯片的作用下，单片机重新复位运行时，总能读出正确数据，多 次存储数据错误的几率很小。另外，在程序关键处增加空操作指令，如在程序空白区增加复位指令等，保证单片机运行的可靠性。 意义 综上所述 ，通过对软硬件的选择，以及对整车电器系统优化的认识，将会给节能车的电器系统提升到一个新的水平，满足驾驶员所需的驾驶参数，也将使我校的节能车在大赛中更具有竞争力，获得更好的佳绩。而 在汽车技术发展日新月异的今天， “ 节能、环保、安全 ” 已成为未来汽车工业发展的主题，汽车的轻量化设计对提高车辆动力性、减少能源消耗与降低污染具有重要的实际意义。 纸， 明书全套毕业设计均有 二、 设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 1、 研究的 基本 内容 （ 1） 分析 制原理图； （ 2）提出优化改进方案，加以分析； （ 3）优化点火系 （ 4）设计辅助仪表； （ 5） 车速表响应速度提高 5 倍 （ 6） 里程记录精度提高 5 倍以上。 （ 7） 数字仪表的设计 （ 8） 程序的编写 （ 9） 传感器的选择 （ 10）提供尽可能多的辅助驾驶参数 2、 拟解决的主要问题 （ 1）数字仪表的设计 （ 2） 示屏的驱动 及显示方法 （ 3） 如何使用 C 语言编写程序 （ 4） 优化节能车的现有电器系统 （ 5）传感器的选 择 （ 6）单片机的选择 （ 7）点火系的优化 纸， 明书全套毕业设计均有 三、 技术路线 （研究方法） 形成实物，车速里程表 调查研究 、收集资料 组件的连接和安装 、并进行测试 形成研究成果 硬件的选择 软件的选择 将编写好的程序写入单片机 传感器 显示仪表 选择件 单片机的选择 屏幕的选择 电磁式 接近开关式 利 用C 语言编程 确定传感器 确定仪表 最小系统板 纸， 明书全套毕业设计均有 四、 进度安排 （ 1）调研、资料收集、完成开题报告 第 2 周 （ 2）整体方案设计，完成电器系统原理图（手绘）第 3 周 （ 3）电器系统优化及仪表设计， 4 （ 4）绘制设计图 9 （ 5）编写设计说明书 13 周 （ 6）毕业设计（论文）审核、修改 第 14、 15 周 （ 7）毕业设计（论文）答辩准备及答辩 第 16 周 五、 参考文献 1姜志海 赵艳雷 语言 子工业出版社出版社， 2徐爱钧 彭秀华 片机高级语言编程与 用实践 子工业出版社， 3周志敏 周纪海 纪爱华 北京：人民邮电出版社， 4贺建波 贺展开 北京：机械工业出版社， 5李涵武 赵雨旸 哈尔滨： 哈尔滨工业大学出版社， 6李