威驰自动关窗器的设计【全套CAD图纸和毕业答辩论文】

买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 目 录 摘要 第 1 章 绪论 1 动关窗器现状的分析 错误 ! 未定义书签。 题的目的和意义 6 计的基本内容、拟解决的主要问题 2 术路线（研究方法） 6 第 2 章 威驰轿车关窗系统的工作原理 7 窗的开关及控制 7 窗关闭与打开的工作方式 4 驰轿车车窗电路的特点 5 章小结 6 第 3 章 基于威驰轿车自动关窗器的设计及控制程序的 设计 10 于单片机控制威驰轿车自动关窗的基本设计 本设计方案及方案的选择 7 案的设计 7 案的选择 8 片机的型号选择及控制特点 8 9特点 9 片机具体型号的选择 9 基本性能及管脚功能 9 荡器的特性 12 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 片机程序的设定 12 应用 13 基本使用 14 章小结 14 第 4 章 各种元器件的选择与连接 14 极管的选择 16 极管的选择与调试 17 阻的选择与三极管的接法 18 电器的原理及选择 19 择合适的继电器 20 择合适的继电器 21 电器主要产品技术参数 22 压电路的选择与调试 23 片机控制电路的连接 24 振的连接 24 位的连接 25 片机输出控制电动机方式 25 片机驱动继电器断开回路 27 体电路的连接 27 章小结 27 第 5 章 自动关窗器的壳体设计 28 寸的确定 28 观的设计 28 章小结 29 结论 30 参考文献 31 致谢 32 附录 33 附录 A 外文文献 34 附录 B 外文文献中文翻译 36 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 附录 C 单片机程序 37 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 第 1 章 绪 论 动关窗器的现状分析 自动关窗器产生于欧洲。在上世纪 80 年代仅仅应用于一些进口豪华车上。在 90 年代末期才在我国进行生产 的车上看见自动关窗器的身影。直到2005 年才得到广泛应用经过近 30 年的发展这一技术已经相当成熟。现在我国市场上的大部分高中档车都已经安装了这一系统。但是由于各种原因使得有些车并没有安装这一方便实用的系统。 目前，随着车辆的普及以及轿车家庭化的发展趋势，人们对于汽车不仅仅是动力性，安全性，舒适性的要求，对于汽车的一些辅助系统也是有着极高的要求。一些高端车已经安装了许都自动化装置。例如座椅角度调节器； 航仪；城市车速测试提醒仪等一系列的辅助系统 同时随着电子技术的不断发展越来 越多的与汽车相关的电子厂品不断问世。汽车电子已经是现代汽车发展的一个重要方向。在不断完善汽车动力的同时，汽车的内饰汽车的辅助功能也是不断发展。对于在高端汽车上已经完善并且应用了的自动关窗系统一般乘用车辆还是没有安装，当驾驶员锁车后出现忘记关闭车窗买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 的现象，容易导致随车物品的丢失，给车主带来损失。设计出一套具有自动关窗功能的装置，并且方便车上安装，对于充分发挥学生的创新思维，培养创新思维及科学分析方法十分有益。 这种智能关窗系统的工作原理是主要通过电子模块加认组合，利用主机上的芯片里面设定的程序完成检测功能 ，使关窗步骤顺利完成。 可以设定时间 ，当车窗关闭时，它使电源中断，保护电动窗马达免受破坏，也使得蓄电池不会因此轻易耗尽智能关窗器，只有在车钥匙熄火后，才会生效的，关窗也只生效一次。 ,它的设计原理是根据汽车电动窗在正常工作和关闭时读入的模拟信号转换成数字信号 ,储存于一块记忆体内 通过一块专 比对平时使用的正常工作信号 , 以程序方式来控制和处理电机的转动。由于是依次动作 ,保证了电瓶在无充电状态下 ,正常放电 ,使电瓶和电动机都能正常、安全的工作。 如今越来越多的轿车上安装了电动车窗 ,同时 也随着电子技术在汽车中的广泛应用 ,出现了自动关闭功能的智能型电动车窗。这些装备不仅方便了驾乘人员 ,减轻了他们的疲劳强度 ,更有利于行车安全 电动车窗主要由车窗玻璃升降器、电动机、继电器、开关等装置组成。电动车窗除了要实现车窗的开启与关闭外 ,更为重要的是要保证车窗在不同的环境下均能正常工作。如在北方的冬季 ,车窗的移动轨道出现冰雪时 ,车窗在移动时遇到的阻力很大 ,如何保证车窗的正常开启和关闭 ,这就是电动车窗要解决的主要问题。 汽车是现代生活中不可缺少的交通工具 ,随着人们生活水平的提高 ,中央门锁和电动车窗给 驾驶员和乘客带来了很大的方便。驾驶员通过它可以方便的对所有车门的开闭进行控制。电动车窗使得驾驶员也可通过设在驾驶员旁边的控制开关对各车窗实现集中控制。但是在有些时候也会出现一些其他的麻烦。比如 :当汽车停车熄火 ,锁好门后 ,有时会忘记将车窗玻璃升到位 ,及时发现的 ,要重新打开车门 ,按动开关将其升到位 ;而一旦疏忽 ,不但会造成重要文件物品丢失 ,甚至会导致车辆失窃、雨天驾驶室进水等给用户带来不必要的经济损失和精神负担。鉴于以上情况 ,设计了在中央门锁和电动车窗的基础上加装的汽车自动关窗控制器。其工作情况是 :当汽 车熄火后 ,锁上门锁时 ,汽车自动关窗控制器会自动关好开着的所有车窗玻璃。如果汽车附有遥控装置 ,下车后只需轻轻一按遥控器就可以放心地离开了 ,再不用担心物品丢失、车辆失窃、雨天驾驶室进水等问题了。 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 题的目的和意义 目的： （ 1） 防止由于车窗未关好，造成汽车室内物品被盗窃； (2)防止在雨 天因忘记关窗而造成车内进水 （ 3） 防止车在冬天下雪化成冰时，车窗上升遇到冰块时，电机超负荷工作而损坏。 意义：本次设计的自动关窗器弥补 原有玻璃升降系统的不足 ,当您的汽车 熄 火 时， 智能窗会感应到门窗关闭程序 ,自动为您关好开着 的所有玻璃窗。当您汽车再次起动时 ,会恢复原有车辆升降系统工作程序。 还拥有防负荷过载的功能，本 自动关窗器 安装方便 、 使用更安全 。 计的基本内容、拟解决的主要问题 （ 1）结合汽车电路特点设计出自动关窗器电路，主要解决正负极控制； （ 2）设计出具有车窗自动升降控制功能的装置，主要解决车辆落锁时车窗自动关闭； （ 3）设计出针对威驰轿车的控制电路； 2、拟解决的主要问题 : （ 1）了解自动关窗器的结构，进行初步设计。 （ 2）选择合理控制方式（正负极控制）。 （ 3）搭建合适的电路，确定控制算 法。 （ 4）确定安装定位方式。 术路线（研究方法） 收集相关资料 撰写开题报告 了解基本电路 绘制基本电路图 搭建控制电路 编写关窗程序 自动关窗器 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 第 2 章 威驰轿车电动车窗的结构 窗的开关及控制 电动车窗 系统都装有两套控制开关。一套安装在驾驶员边门车窗或仪表板上，由驾驶员控制每个车窗的升降，是总开关。另一套分别装在每个车窗中不，由乘客进行操纵，为分开关。每个车窗的电动机都要通过总开关搭铁，所以电流不但通过每个车窗上的开关，还要通过总开关上的相应开关 1。 威驰汽车的自身车窗电路是一个简单的并联电路 一 总开关的控制 （ 1） 当调节器主开关总成的每个车窗开关按上时车窗玻璃应向上运动：当调节器主开关总成中每个车窗开关按下时，车窗玻璃应向下运动。这是车窗控制总开关的调节 （ 2）当车窗门锁所上时，除驾驶员侧门玻璃外 其他的门玻璃均不能移动。 二 检查自动操作功能（只有驾驶员侧玻璃）接通点火开关 （ 。 （ 1）检查自动上升功能，调节器主开关总成中的每个开关（ 时，所有买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 玻璃充分关闭。 （ 2）检查自动下降功能；调节器主开关总成中的每个开关（ 时，左右玻璃充分打开。 （ 3）当开关由自动下降切换到向上时，窗玻璃应先停止运动。 窗关闭与打开的工作方式 早期的汽车车窗普遍采用首要曲柄控制其上下移动，但随着汽车工业的不断发展，电动车窗已被广泛应用。电动车窗系统是通过电动机驱动车窗升降 器使车窗上下移动，有些汽车上的自动车窗由电机直接作用域升降器，而有些则是通过驱动机构作用于升降器，从而把电动机的转动转换成车窗的上下移动，威驰轿车采用的是通过驱动机构作用于升降器。 电动车窗系统采用永磁式电机来操作每个车窗。电机的工作可以有单位的主开关控制，也可以有单个车窗开关组成的组合开关来控制。车窗的升高和降低取决于供给车窗电动机的电流方向。 车窗的运动方式是用举升器的升降来完成的。汽车的车窗的举升器都采用非常灵活的连杆来举升车窗玻璃，同时保持器处于水平状态。将小型电动机连接单一个涡轮和几个其他直齿圆柱 之论，以产生较大的齿轮减速比。从而提供足以升起车窗的扭矩。电动车窗的一个重要功能是电动车窗不能强制打开 传动结果中的涡轮直齿这一功能。由于蜗杆和齿轮之间存在接触角度，因此很多涡轮都具有自锁功能。蜗杆可旋转齿轮，但齿轮不能旋转蜗杆，齿之间的摩擦致使齿轮结合。 连杆带有一个长臂，此长臂与支撑车窗底部的杆相连。臂的末端在车窗升高时可以划入干的凹槽中。在干的另一端是一个大盘，盘上刻有轮齿，电机可转动与这些齿接合的齿轮。而维持轿车采用的是交臂是车窗玻璃升降器。主要有扇形赤坂，玻璃导轨及调节器等组成。它的工作原理（ 如图 示）扇形齿板利用驱动电机的棘轮进行转动，从而带动 X 臂运动，而使车窗玻璃作上下移动威驰轿车的电动机是一个永磁的，两级直流电动机，电动机内部都装有减速装置。车窗电动机内部一般都装有抑制无线电干扰装置。车窗电动机一般设计成正反旋转，具有较高输出转矩低噪声，小体积，扁平外形和短时间工作制，并对尘埃及洗涤剂具有密封保护性能。为了与不同升降机构相匹配，电动机输出部分的结构也有所不同。对于交臂式结构，电动机的输出部分也是一个小齿轮，通过与软轴上的齿相啮合，驱动软轴卷绕，带动玻璃沿导轨作上下反复运动 2。 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 图 窗系统举升结构 驰轿车车窗电路的特点 威驰轿车电动车窗仅仅需要按钮操作，即可由电动机驱动车窗上下移动，使车窗开启或关闭十分方便。在威驰电动车窗电路中，设有驾驶员操作的主控开关和每一个车窗的独立操作开关。每个车窗的操作开关可由乘客自己操作，驾驶员可以控制四个车窗。有些汽车的主控开关还备有只能由驾驶员一人控制的锁止开关，已切断其他各个车窗的电源，威驰轿车也有此功能。此时，只能由驾驶员控制车窗的操作，每个车窗的独立操作开关不再起作用 同时但由于有些人的汽车停车熄火关 好门后，有时会忘记将玻璃窗升到位，如果想启动的话要重新启动电源，还要按玻璃窗开关将其升到位，操作比较麻烦。 威驰轿车的的升窗系统是通过四个车门各有一个电机，通过电机的正反转来控制车窗的升降。 电动机正常工作时，电动机是一段搭铁，当电动机停止工作是时，电动机是两端搭铁。具体电路如图 示 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 1 2 3 4 5 6 S S 排右侧主开关 后排左侧主开关 后排右侧主开关总开关后排右侧电动机后排左侧电动机前排右侧电动机前排左侧电动机后排右侧开关后排左侧开关前排右侧开关F?F U S 驰轿车原车关窗电路图 章小结 本章主要介绍了丰田威驰轿车的关窗系统，其中包括其控制方式，控制步骤，及其主控与分控。还介绍了该轿车的关窗系统的运行方式。其机 械原理为交臂式的举升结构，扇形齿板及玻璃导轨等组成来控制玻璃的上升与下降。为自动关窗器的设计打下理论基础。 第 3 章 基于威驰轿车的自动关窗器的设计及控制程序的设计 于单片机控制威驰车自动关窗的基本设计 首先本设计的基本思路是用单片机对关窗系统进行控制并完成最后的关窗买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 任务，其工作原理为汽车熄火后，单片机预先编写好的程序开始工作。由该程序来控制车窗自动关闭。 根据任务要求我们要解决的主要有两个问题，首先是保证轿车在关火后所有车窗在没有闭合情况下自动上升至闭合位置，其次要解决有 时关窗过程有异物阻挡住车窗上升，从而使车窗电动机损坏的问题。 解决第一个问题我们就需要了解威驰轿车关窗的时间为多少，在正常情况下车窗由最低位置到完全闭合需要 4 秒时间，但是由于受天气，温度，等一系类外界环境影响，威驰轿车关窗的时间为 4 到 6 秒。我们设定的时间按照最大值来进行设定，其设定其自动关闭的时间为 6 秒。六秒钟之后程序自动结束，另外还有第二个设计还要求；如果在北方的冬天有冰雪或异物阻挡玻璃上升这样会使发动机发生损坏，这样就要求我们还要在威驰汽车原有的电路中加入电路保护装置，这样就不会损坏关窗系统和电动机的原 件以及当玻璃夹到手指或者其他身体部位能够及时停下来。 体设计方案及方案的选择 案的设计 本次设计共有两个方案： 方案一：要想实现自动关窗就应该让单片机在轿车熄火之后进行工作，我们首先确定如何控制单片机，首先我们在点火开关处连接一个继电器，这个继电器连接在点火开关熄火的位置，这样在威驰轿车熄火后，该继电器便与蓄电池接通使继电器闭合，我们将单片机的电源连接在继电器的常开引脚上，这样在威驰轿车熄火后单片机就开始工作。 单片机需要相应的程序程序才能进行工作，我们分析整个电路在威驰轿车的原车关 窗电路中负极是一直搭铁的，我们通过控制开关使电路与正极相连这样电动机开始工作。而本设计只要求单片机熄火后对电路进行控制，我们应将升窗一侧的回路断开这样就避免了短路现象的发生。我们一共要控制四个车窗，所以用到单片机的 8个端口进行输出 别连接一个常开的继电器来控制四个车窗电动机使车窗上升。那么单片机的程序就如下（当威驰轿车熄火后便开始至此那个程序并且该程序只执行一次）单片机引脚 出高电平， 使用于控制关窗系统回路的继电器闭合开关断开，以免自动关窗系统在工作时发生短路而损坏电路中的元器件。该命令在延迟 20后，同时 同时输出高电平 6 秒。 6 秒后所有程序结束。整个关窗工作完成。当遇到买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 异物或者玻璃窗没有开到最大程度就进行自动关窗时。为了避免电流过大造成单片机或者电动机及其他元件，我们在电路中加入了断电器对电路加以保护。这样一旦电流过大电路断路器就会断开回路从而保护电路的安全。 方案二：方案二也是采取单片机控制，且原理与方案一大体相同，不同的是此方案只用 单片机的一个端口作为输出端，整个工作过程就是威驰轿车熄火后单片机 输出高电平 6s 之后结束任务。本方案主要是通过 输出的高电平驱动三极管来控制总继电器，总继电器在通过控制八个分继电器来完成整个工作过程。八个继电器其中四个用来断开回路以免造成短路，四个用来连接电动机使其运转工作。当 输出高电平 6 秒钟结束后，关窗程序也完成。电路保护同方案一。 案的选择 以上我们一共提出两个基本设计方案， 方案一采用的是利用单片机八个端口进行输出分别控制回路的断开和关窗程序的进行。其优点是程序的 执行时间准确；控制误差小。其缺点是程序编写相对复杂；各元器件连接较复杂；相比之下难度较大。 方案二采用的是单片机的一个端口输出进行控制，通过继电器之间的配合来完成整个关窗过程，该方案的优点是，控制过程简单：程序设定上较为容易；元器件连接比较简单。其缺点是，控制过程较容易出现短暂的短路过程；整个控制过程不精确。 通过对两个方案的对比我们选择方案一近行设计，因为方案一更符合任务的要求。 片机的型号选择及控制特点 本次设计确定的方案是通过单片机控制整个关窗系统来完成的，所以单片机的选择非常重要的。经过对单 片机种类型号的对比与分析本次设计确定采用89片机，因为其低功率耗。高性能，有更丰富的硬件资源，特别是其内部增加的闪速可电改写的存储器 单片机的开发及应用带来了很大的方便。 9特点 位的 80处理器 （ 56 字节数据存储器 以存放可以读写的数据，如运算的中间结果，最终结果以及欲显示的数据等。 序储存器 可以存放程序，一些原始数据和表格。 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 4. 4 个 8 位并行 I/O 端 口 3，每个端口既可以用作输入，也可以用作输出。 6 位的定时器 /计数器，每个定时器 /计数器都可以设置成技术方式，用以对外部事件进行计数，也可以设置成定时方式，并可以根据计数或定时的结果实现计算机控制。 个终端源、两个中断优先级的中断控制系统。 串行 I/O 口，用于实现单片机之间或单片机与 之间的串行通信。 石英晶体的微调电容需要外接，最高润徐振荡频率为 243。 片机具 体型号的选择 经过比较我们选择比较常用的市面上比较常见的美国 司生产的片机，该单片机价格低廉性能较高，能够满足设计中的要求。 基本性能特点及各管脚功能 一种带 4K 字节 储器 的低电压、高性能 位微处理器，俗称 单片机 。 一种带 2K 字节闪存可编程 并且 可擦除 ，只读储存器 的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 1000次。该器件采用 密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的令集和输 出管脚相兼容。由于将多功能 8 位 闪烁存储器组合在单个芯片中， 一种高效微控制器， 片机为很多 嵌入式控制系统 提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图 示 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 图 引脚排列 其特点如下： 与 容 4K 字节可编程 储器 寿命： 1000 写 /擦循环 数据保留时间： 10 年 全静态工作： 0三级程 序存储器锁定 1288 位内部 32 可编程 I/O 线 两个 16 位 定时器 /计数器 5 个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路 各个管脚的作用： 电电压。 地。 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 ： 为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8电流。当 的管脚第一次写 1 时，被定义为 高阻 输 入。 够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据 /地址的第八位。在 程时， 作为原码输入口，当 行校验时， 出原码，此时 部必须被拉高。 ： 是一个内部提供上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， 缓冲器能接收输出 4电流。 管脚写入 1 后，被内部上拉为高，可用作输入， 被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 程和校验时， 作为第八位地址接收。 ： 为一个内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， 缓冲 器可接收，输出 4 个 电流，当 被写 “ 1” 时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时， 的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。 当用于外部程序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时 ， 输出地址的高八位。在给出地址 “ 1” 时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时， 输出其特殊功能寄存器的内容。 在 程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 ： 管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4个 电流。当 写入 “ 1” 后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平， 将输出电流 （ 是由于上拉的缘故。 也可作为 一些特殊功能口，如下表所示： 口管脚 备选功能 行输入口） 行输出口） 部中断 0） 部中断 1） 0（记时器 0 外部输入） 1（记时器 1 外部输入） 部数据 存储器写选通） 部数据存储器读选通） 同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 复位输入。当振荡器复位器件时，要保持 两个机器周期的高电平时间。 当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在 程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。 因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一 个 冲。如想禁止 输出可在址上置 0。 此时， 有在执行 令是 外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态 位无效。 外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次 /效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/号将不出现。 /持低电平时，则在此期间 为 外部程序存储器 ， 不管是否有内部程序存储器。注意加密方式 1 时， /内部锁定为 /保持高电平时，此间内部程序存储器。在 程期间，此引脚也用于施加 12V 编程电源 （ 。 反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 来自反向振荡器的输出 3。 荡器特性 : 别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。 石英 振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件， 不接。有余输入至内 时钟信号 要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求 的宽度。 片机控制程序的的设定 首先根据设计要求，在单片机通电时开始工作，执行编写好的程序，并且每次通电只执行一次。 编写程序要求：当单片机与电源接通时，单片机开始工作，首先 个端口首先输出 20高电平，使原电路的回路断开这样就可以避免发生短路现象。在 20后 S，这时车窗上升， 6S 之后车窗上升完毕，程序结束。程序编买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 写见附录，流程图如图 示图 序流程图 3.5 应用 80年代末推出的 在电子行业的 当之无愧地排在众多 件的前面，是电子设计者的首选软件 。 在设计数据库内组织按分层结构文件夹建立的文件 显示在右边的个人安全系统设计数据库有一文件夹叫设计文件，这个文件夹中是主设计文件 (原理图和 还有许多的子文件夹，包括了 配文件、报告和仿真分析。这里对在 设计数据库中创建文件夹的分层深度没有限制。 设计数据库对存储 计文件没有限制 你能输入任何类型的设计文件进入数据库，如在 写的报告、在 备的费用清单和 制的机械图。简单双击设计数据库里的文件图标，在适当的 编辑器 打开文件，被更新的文件自动地保存到设计数据库。 件可以在设计管理器中直接编辑。 在本次设计中我们所有的电路绘制也是使用 完成的。 个模块，分别是原理图设计 、 计、自动布 线器、原理图混合开始 驾驶员熄火后，主继电器闭合 单片机电源接通， 输出高电平 20制继电器将回路断开，以免形成短路。 20 同输出高电平 6S 程序结束 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 信号仿真、 计。 具有如下特色功能： 强大的全局编辑功能； 在原理图中选择一级器件， 同样的器件也将被选中； 同时运行原理图和 打开的原理图和 间允许双向交叉查找元器件、引脚、网络 既可以进行正向注释元器件标号（由原理图到 也可以进行反向注释（由 原理图），以保持电气原理图和 设计上的一致性； 支持用 言和原理图设计 成标准的 载文件； * 设计 32 个信号层， 16 个电源 6 个机加工层； 强大的 “ 规则驱动 ” 设计环境，符合在线的和 批处理 的设计规则检查； 提供大量的工业化标准电路板做为设计模版； 放置汉字功能； 可以输入和输出 式文件，实现和 软件的数据交换； 智能封装导航（对于建立复杂的 装很有用）； 方便的打印预览功能，不用修改 件就可以直接控制打印结果； 独特的 3D 显示可以在制板之前看到装配事物的效果； 强大的 理使您轻松实现输出光绘文件、材料清单、钻孔文件、贴片机文件、测试点报告等； 虽然 有如此强大的功能但是本次设计中我们只是应用了很小的一部分也就是原理图的设计，对于该软件我还需要进一步学习。 3.6 基本使用 在本次设计中还应用到了编程软件 软件是 51 系列兼容单片机 汇编相比 ， C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。 供了包括 C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境将这些部分组合在一起。运行 件需要 通过使用该软件对 C 语言也有了一定的了解。 章小结 本章主要是对于自动关窗器进行设计并且提出多种方案，以及最终选定的设计方案还对相关软件进行简单介绍，对于自动关窗器的程序进行编写。对于单买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 片机的选择与单片机的结构和基本参数进行叙述。 通过对比以及对单片机的介绍和了解最后选定用 片机作为控制单片机 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 第四章 电子元器件的选择与电路的连接 极管的选择 本设计中的三极管应用非常广泛，主要是对继电器的驱动作用。以保证继电器 的正常运行。 本设计中所采用的都是 晶体管，当基极加正偏压时，发射极引导电流流至集电极，但晶体管不能导通除非加到基极的电压超出发射极电压大约 体管导通时，基极和集电极相对于发射极都必须是正的。如果加到基极的电压与发射极电压相比小于 体管的作用如同打开的开关：如果大于 用就像和上的开关如图 示 图 极管的状态 本次设计中主要用的就是开关作用，当开关打开时集电极的电流就会流进发射极，我们把继电器的线圈引脚一端接在集电极上一端接在蓄电池上这样一旦三买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 极管导通，就 会有电流通过继电器的线圈使继电器闭合电路导通或者断开 4。 本设计选用 9013 型三极管 其参数为： 耗散功率： P=电极最大电流： 电极 基极击穿电压： 5V 集电极 发射极击穿电压： 5V 特征频频率 最小 150三极管是常用的小功率三极管，其特点是耗散功率比较低，驱动电流比较小，适用于一般低压电路主要用于驱动或开关作用，一般经常用于驱动继电器等小功率元器件。 极管的选择与调试 二极管又称 晶体二极管 ,简称二极管 ;它只往一个方向 传送 电流 的电子零件。它是一种具有 1 个零件号接合的 2 个端子的 器件 ，具有按照外加 电压 的方向，使电流流动或不流动的性质。晶体二极管为一个由 p 型半导体和 n 型半导体形成的，在其界面处两侧形成 空间电荷 层，并建有自建 电场 。当不存在外加电压时，由于 两边 载流子 浓度差引起的 扩散电流 和自建电场引起的 漂移电流 相等而处于电 平衡状态 。 在选择二极管的时候主要注意不要形成 反向击 穿 按机理分为齐纳击穿和雪崩击穿两种情况。在高掺杂浓度的情况下，因势垒区宽度很小，反向电压较大时，破坏了势垒区内共价键结构，使价电子脱离共价键束 缚，产生电子 使电流急剧增大，这种击穿称为齐纳击穿。如果掺杂浓度较低，势垒区宽度较宽，不容易产生齐纳击穿。 另一种击穿为 雪崩 击穿。当反向电压增加到较大数值时，外加电场使少子漂移速度加快，从而与共价键中的价电子相碰撞，把价电子撞出共价键，产生新的电子 产生的电子 流子雪崩式地增加，致使电流急剧增加，这种击穿称为雪崩击穿。无论哪种击穿，若对其电流不加限制，都可能造成 永久性损坏。 在本次设计中因为 继电器线圈是一个电感性质的 线圈 ，电感有一个特性， 流经电感线圈的电流不能突变，如果突然切断电感线圈的电流，电感本身就会产生一个很强的电动势，来试图维持电流不变，这个电动势往往非常强，它会击穿试买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 图阻断电流开关，无论是空气开关，还是半导体开关。如果是空气开关，就会击穿空气，造成不能断电，如果是半导体开关，就会烧毁这个开关。 二极管就是为这个电动势提供一个泄放的通路，由于电动势的方向与电源的方向相反，所以叫做反向电动势，二极管也是反向接入的。有了它，电动势就不会太高了，保护了开关和其他元器件不至于损坏 5。 在选择上选择低压电路中比较常用的 可其连 接方式如图 示。 选择型号为： 二极管 最大反向峰值电压 （ 50V 最大半波整流电流（ 1A 最大正向峰值电流： 30A 最大反向电流（常温下） （ :5大正向电压（常温下） ( 1V 图 极管与继电器的连接 调试方法：将电路按照正确方式连接，将继电器直接供予 12v 电压，在继电器的常开端连接一个负载电动机，连接之后接通电源，继电器应该闭合，负载电动机应正常工作。反复测试多次证明继电器连接无误。 阻的选择与三极管的接法 电阻器是电路中 不可缺少的部分，应用非常广泛。它在电路中可以起到电压买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 调整和负载的作用。 9013 是 三极管 ，当 51 单片机一个 I/O 端口（例如 出是高电平时，继电器线圈被驱动与三极管之间串有电阻 R，一般该电阻 R 取 但是一般都要通过计算来获得一个理论上允许的电阻的范围再加以验证从而得到可行的具体阻值。 要从理论上讲，应该查一下继电器线圈的阻值 （继电器线圈的阻值为 400 欧） ，即保证继电器可靠吸合时 所需要的电流 ，该电流就是三极管作开关作用时的集电极饱和电流 那 以 就是必须的基极电流就是基极所需要的最小电流 ， 如果 R 的取值如过大 ， 不能满足 三极管的导通要是所需要的电流 ， 继电器就无法正常工作。 选 用 型号为 9013 的三极管 ， 电平约 5V，则 R 小于 （ 。 通电压。 继电器的线圈电阻为 400 欧姆设为 c=12/400=30013 三极管 为 64 到 90 取最小值 60 =30/60=电平约 5V， 则 R 小于 （ 。 三极管的 通电压。 则 R 小于 我们所计算得到的理论值为小于 示 图 极管与电阻的连接 电器的原理及选择 有一种被称为电热调节器的电子元件断电器，也称为固态断路器。这种断路器的电阻随着温度的升高而增大，它没有机械部件，以聚合体（弹和晶体）做成。聚合体内有一定密度的碳和晶体。碳是可以导电的，所以当断路电器两端有电压买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 时，电流就通过碳导通。当断电器中有电流通过时， 其中的晶体膨胀，从而导致聚合体中碳的密度减小，是聚合体的电阻变大。当温度达到一定值，碳的密度太小，电阻过大，就会形成短路状态。聚合体中没有电流通过时，就会开始降温，晶体收缩，碳的密度又会增加，电路又会重新导通。这样反复循环。这种断电器在电动折床和电动门锁电路中都有使用。我们在本次威驰轿车电路完善中就加入了，此类断电器。以保证汽车关窗系统的安全性，避免电流过大时烧毁电动机或者升窗过程中，夹道手指或者人体其他部位，而造成伤害。 电器的选择和使用 继电器是一种电子控制 器件 ，它具有控制系统（又称输入回路 ）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制 电路 中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种 “ 自动开关 ” 。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 当输入量 (如 电压、电流、温度 等 )达到规定值时，使被控制的输出 电路导通或断开的电器。可分为电气量 (如电流、电压、频率、功率等 )继电器及非电气量 (如温度、压力、速度等 )继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。广泛应用于 电力 保护、 自动化 、运动、 遥控 、测量和通信等装置中。 继电器的种类非常多有：电磁继电器。热敏干簧继电器、固态继电 器、光电继电器等多种类型。本次设计采用的是电磁继电器。 电磁继电器的工作原理 : 电磁 式继电器一般由铁芯、 线圈 、 衔铁 、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在 电磁力 吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（ 常开点 ）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（ 常闭触点 ）释放。这样吸合、 释放 ，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的 “ 常开、常闭 ” 触点，可 以这样来区分：继电器线圈 未通电时处于断开 状态 的静触点，称为 “ 常开触点 ” 如图 处于接通状态的静触点称为 “ 常闭触点 ” 如图 示 。继电器一般有两股电路，为低压控制电路和高压工作电路 。 低压电路为继电器的线圈电路，高压电路为触点电路。这样就能使较小的电压与电流来控制较大的电压与电流了。 买文档就送 纸全套 Q 号交流 414951605 最新最全机械毕业资料 答辩优 秀 图 开式继电器示意图 图 闭式继电器示意图 择合适的继电器 先了解必要的条件 ： （ 1） 控制电路的电源电压，能提供的最大电流； （ 2） 被控制电路中的电压和电流； （ 3） 被 控电路需要几组、什么形式的触点。选用继电器时，一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流，否则继电器吸合是不稳定的。 查阅有关资料确定使用条件后，可查找相关资料，找出需要的继电器的型号和规格号。若手头已有继电器，可依据资料核对是否可以利用。最后考虑尺寸是否合适。 注意器具的容积。若是用于一般用电器，除考虑机箱容积外，小型继电器主要考虑电路板安装布局。 威驰汽车的车窗控制电动机为 12v 直流电动机，蓄电池电压为 12V ，工作时通过继电器的电流不大于 7A ，根据此我们选 用了型号为312继电器 买文档就送 纸全套 Q 号