【正文】 案分析選擇 11 控制線路優(yōu)化設計方案一 11 觸點燒蝕原因的分析 10 第 3 章 線路優(yōu)化及開關設計 9 本章小結(jié) 7 賽馬轎車電動后視鏡開關特點 7 賽馬轎車電動后視鏡結(jié)構(gòu)及工作原理 6 賽馬轎車電動后視鏡 4 后視鏡功能介紹及其種類 1 電動后視鏡控制發(fā)展趨勢 在不破壞原車結(jié)構(gòu)的同時，便于拆 卸與安裝，使用控制簡單可靠。 此次 設計針對機械觸點式電動后視鏡開關存在 缺點，依據(jù)賽馬轎車電動后視鏡的結(jié)構(gòu)進行必要的技 術(shù)改進。 本科學生畢業(yè)設計 賽馬轎車 智 能 電 動后視鏡開關 及控制線路優(yōu)化設計 院系 名稱 ： 汽車與交通工程學院 專業(yè)班級 ： 車輛工程 學生姓名 ： 指導教師 ： 職 稱 ： 高級實驗師 The Graduation Design for Bachelor39。分析其觸點燒蝕的原因，進行電路設計，實現(xiàn)對電動后視鏡的 控 制 。具有很好的互換性。 1 引言 1 研究的目的和意義 1 設計的主要內(nèi)容 7 賽馬轎車電動后視鏡控制線路及 工作原理 9 后視鏡折疊及加熱除霧功能 11 設計原則 16 試驗分析 17 本章小結(jié) 17 第 4 章 賽馬轎車后視鏡控制程序編制 22 原車控制開關實際尺寸測量 25 按鍵設計 31 1 第 1章 緒 論 引言 后視鏡是汽車必備的安全裝置 之一 , 可以分為內(nèi)后視鏡、外后視鏡和下后視鏡等 , 本文特指的是位于車門附近的左右后視鏡 , 這兩個后視鏡主要用來觀察道路兩側(cè)后方的情況 , 要求能進行獨立調(diào)節(jié)以滿足不同視角的需要。 研究的目的和意義 目前，賽馬轎車電動后視鏡開關采用即觸點控制方式，在 操縱電動后視鏡時，經(jīng)常出現(xiàn)觸點燒蝕的現(xiàn)象，給駕駛員帶來很多不便，為了解決上述問題，同時實現(xiàn)對汽車電動后視鏡的方便控制，設計基于單片機控制技術(shù)控制開關。于是更多的廠家將目光轉(zhuǎn)投向電動后視鏡的控制部分，使其具有自動調(diào)節(jié)、自動回位、記憶等功能。駕駛員預先調(diào)整好適合自己的后視鏡位置并存儲在相應的控制單元，開車時只需調(diào)出即可，免去了反復調(diào)節(jié)的麻煩。駕駛員購買后，不必到專門的汽車維修店，只需在家按照說明自己更換。 圖 設計思路流程圖 設計的主要內(nèi)容 設 計出基于單片機控制技術(shù)的智能電動后視鏡開關。 查找賽馬轎車及其它車型電動后視鏡控制電路圖 確定設計方案 繪制電路圖 對設計方案進行試驗分析 設計電路并進行試驗分析 比較分析各車型電動后視鏡工作原理及觸點燒蝕原因 提出解決思路及可行方案并進行比較分析 N N Y Y 對控制開關進行設計 3 通過多方面查找數(shù)據(jù)，并結(jié)合其它典型電動機控制電路特點，完成如下工作： 首先學習 單片機知識 ，進行知識 儲備 ，掌握 電動后視鏡工作原理 。 然后 按照設計方案工作原理進行單片機編程 。通常垂直方向的運動由一個電動機控制，水平方向傾斜運動由另一個電動機操控。后視鏡的質(zhì)量及安裝都有相應的行業(yè)標準，不能隨意。一般后視鏡鏡面主要有兩種，一種是平面鏡，顧名思義鏡面是平的，用術(shù)語表述就是 “ 表面曲率半徑 R 無窮大 ” ，這與一般家庭用鏡一樣，可得到與目視大小相同的映像，這種平面鏡常用做內(nèi)后視鏡。業(yè)界有視界三要素的提法，即駕駛者眼睛與后視鏡的距離；后視鏡的尺寸大小和后視鏡的曲率半徑。從行車安全的角度出發(fā)，有一個映像失真率的問題。反射率越大鏡面反映的圖像越清晰。因此內(nèi)后視鏡一般采用棱形鏡，雖然鏡面也是平的，但其截面形狀是棱形，它利用棱形鏡的表面反射率與里面反射率不一樣的特點，達到無眩目要求。 駕駛者眼睛與后視鏡的距離，也就是后視鏡的安裝位置，直接影響到后視鏡的視界、清晰程度和汽車輪廓尺寸，對行車安全很重要。手動式外后視鏡多采用杠桿式，駕駛者在駕駛座上擺動車門上相應的小手柄，即可上下左右調(diào)整鏡面角度，這種手動后視鏡的結(jié)構(gòu)比較簡單，一般裝配在經(jīng)濟型轎車上。另外還有一種棱形鏡，棱形鏡的鏡表面平坦，但其橫截面為棱形，通常用作防眩目的內(nèi)后視鏡。一般的大型汽車，載貨汽車和搭檔客車都采用外調(diào)節(jié)方式，以降低成本。它式目前中、高檔轎車普遍采用的標準裝備。 隨著科技的發(fā)展，用攝像系統(tǒng)取替后視鏡已經(jīng)成為一些廠家今后的新目標。 7 賽馬轎車電動后視鏡 眾所周知，要對某一個部件進行設計，首先要了解其工作原理，工作環(huán)境及工作特點。通過改變電機的電流方向，即可完成后視鏡的上下及左右調(diào)整。 如圖 所示為賽馬轎車電動后視鏡端子結(jié)構(gòu)圖，在開關后面共有 11 各端子。我們都知道，汽車車身大部分是金屬，所以汽車電氣采用單線制，多數(shù)為負極搭鐵。 進行向上調(diào)整時可將控制開關推向上策，此時控制開關分別與向上接點、左上接點結(jié)合，電路為蓄電池 → 熔斷器 → 點火開關 → 控制開關向上接點 → 左右調(diào)整開關 → 接點 7→ 左側(cè)電動機 → 接點 1 → 電動鏡開關接點 2 → 控制開關左上接點 → 電動鏡開關接點 3 → 蓄電池負極，左側(cè)后視鏡電動機運轉(zhuǎn)，完成調(diào)整 過程。 但是，由于普通觸點開關具有反應延緩，容易出現(xiàn)虛接等現(xiàn)象，所以經(jīng)常出現(xiàn)觸點燒蝕的現(xiàn)象，給廣大司機帶來很多不必要麻煩，造成安全隱患。因此，整個開關需要占用很大的空間。 本章小結(jié) 本章在一開始介紹了賽馬轎車電動后視鏡結(jié)構(gòu)及其工作原理，并結(jié)合其控制電路對電動后視鏡的調(diào)節(jié)過程進行了介紹，通過對原有電路的解析，了解了其分別實現(xiàn)四個電動機正反轉(zhuǎn)工作的控制原理。 盡可能不破壞原有電路接線，便于安裝調(diào)試 電路中增加必要過載保護裝置。然而，這樣的代價就是汽車復雜的結(jié)構(gòu)和本身的體重，為此，使汽 車在滿足人們精神需求的同時最簡化成為當代大多汽車設計師追求的目標。因此，線路優(yōu)化是必不可少的一項重要任務?？傊?，無論用什么辦法來控制，控制直流電動機正反轉(zhuǎn)的基本方法就是改變電動機兩端的電勢差。表 所示為本方案控制邏輯關系，當需要電機 A 正轉(zhuǎn)時，控制程序向幾口 1 輸出高電平信號，向其它接口輸出低電平信號，并經(jīng)放大電路放大，這樣，在電動機兩端就會出現(xiàn)電勢差，因此電流由 1 接口流經(jīng)電動機 A 回到界面 5，從而實現(xiàn)電動機 A 的正向運轉(zhuǎn)。如圖 所示為控制線路優(yōu)化方案二。 13 圖 方案一工作原理圖 圖 方案二工作原理圖 如上面所述，普通觸電開關需要流過很大的電流，這樣，當接觸不牢靠時 就會容易出現(xiàn)燒蝕，造成危害。因此選用相對較便宜的三極管。這樣，電流經(jīng)電源正極流經(jīng)三極管 Q3，進入電動機 A，然后經(jīng)三極管Q2 回到電源負極 [5]。而 Q Q Q Q4 的導通和截 止是由控制程序輸出電平?jīng)Q定的 , 15 即單片機通過這個引腳實現(xiàn)對電機正反轉(zhuǎn)的控制?？刂瞥绦蛑恍韪鶕?jù)駕駛員的意愿，調(diào)用邏輯關系表中相應的信息即可控制輸出不同高低電平，來控制電動機正反轉(zhuǎn)。 方案二的主要思路是用繼電器來代替原有出點開關，主要原因時繼電器閉合 時間較短，且較人為閉合到位，所以不容易出現(xiàn)燒蝕現(xiàn)象。 表 方案比較分析 方案一 方案二 方案三 簡化后線路 簡單 簡單 簡單 線路布置 簡單 較復雜 復雜 元器件體積 過大 較大 較小 成本 高 高 低 工作可靠性 不好 較好 好 印制出電路板面積 大 大 小 綜上所述，此次 設計采用方案三所示方法。其控制過程為： “L”按下后給單片機 腳一個高電平， “左 ”按鈕按下后，給 ，通過單片機控制，使 和，分別控制三極管 T2和 T3導通。電 流流向為：電源正極 → Fuse 熔斷器 → 點火開關 → 熔斷絲→ 繼電器 → T3→ 直流電動機 → T2→ 搭鐵。但是由于電動機會出現(xiàn)賭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應用。這就完成了電 —光 —電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。在計算機數(shù)字通信及實時控制中作為信號隔離的接口器件，可以大大增加計算機工作的可靠性。 表 電動機工作電流 （ 單位 ： mA） 組次 電動機狀態(tài) 電流 平均電流 空載 87 空載 空載 空載 正常負荷 正常負荷 正常負荷 正常負荷 賭轉(zhuǎn) 賭轉(zhuǎn) 賭轉(zhuǎn) 賭轉(zhuǎn) 由上表中試驗測得的數(shù)據(jù)可知 : mAmAIC M A X 7 0 9 0 ?? 已知單片機輸出電流約為 mAIB 10? 故 7010700 ??? BM A XCII? 在這 里，我們應用到的只是三極管的開關作用，因此，根據(jù) CMAXI 和 ? 值選擇型號為 S9012 的 PNP 型 開關三極管 和型號為 S9012 的 PNP 型開關三極管 [8]。 并 根據(jù)優(yōu)化方案選擇元器件。 自單片機出現(xiàn)至今，單片機技術(shù)已走過了近 20 年的發(fā)展路程。為提高單片機抗干擾能力，降低噪聲，降低時鐘頻率而不犧牲運算速度式單片機技術(shù)發(fā)展之追求。這樣產(chǎn)品的體積變小了，成本也降低了，長期使用也不會擔心精 度達不到了。隨著移動通信、網(wǎng)絡技術(shù)、多媒體技術(shù)等高科技產(chǎn)品進入家庭， 32 位單片機應用得到了長足發(fā)展。新的 CPU 類型的加盟，使單片機隊伍不斷壯大，給用戶帶來更多的選擇余地 單片機選擇 89C52 是 INTEL 公司 MCS51 系列單片機中基本的產(chǎn)品，它采用 INTEL 公司可靠的 CHMOS 工藝技術(shù)制造的高性能 8 位單片機，屬于標準的 MCS51 的 HCMOS 產(chǎn)品。在空閑模式下凍結(jié) CPU 而 RAM 定時器 、串行口和中斷系統(tǒng)維持 其功能。 因此 ,采用 89C52 單片機作為驅(qū)動器來控制電動后視鏡電動機運動。 21 本章小結(jié) 本章首先 介紹了單片機的應 用領域及在汽車上的應用，又對所選用的 89C52 單片機進行了介紹， 對程序的流程圖進行了編寫， 然后 通過流程圖 編寫出了 基于 C 語言的適用于 本次設計 的 控制程序 ，達到了對各項功能的控制要求，完成了本次設計的核心內(nèi)容 。但由于圖 中控制器件較多，位置較密，不易安裝其它零部件，因此，還考慮安裝在原有后視鏡開關位置，如圖 ?？梢缘玫礁鼫蚀_的數(shù)據(jù)，首先對個尺寸進行了多組測量，并求出了其平均值。 表 最終確定尺寸 (單位： mm) a b c d e f A B C 尺寸 48 4 7 2 18 12 155 124 133 外觀及按鍵設計 開關外型設計 根據(jù)上述得到的后視鏡開關安裝尺寸，設計后視鏡開關上蓋。在此過程中，必須根據(jù)各種材料的固有性質(zhì)，利用加熱、加壓、溶脹或溶解等一切可以實施的辦法加工。導線通過開關底座底部的導線孔引出，與后視鏡電動機、蓄電池相連接 [15 ]。 本章小結(jié) 本章首先列出了對開關外型設計的要求，通過實際考察分析，將開關安裝在原有