【正文】 以身說教教會我如何思考問題，讓我受益匪淺。 參考文獻 1. 阮亞婕 .智能電容式液位計系統(tǒng)設(shè)計 .儀表技術(shù) [J].2020， (6） ： 1516 劉金秋 .人類工效學(xué) .高等教育出版社， 1994 2. 張永正 .汽車落水自救裝置 .[P] .202069 3. 馬杰，李德祿，李洪亮，楊雪磊，呂鳴赫，祝穎 .汽車防淹墊子產(chǎn)品的 安全水位 .中國信息科技 [J] .2020， 08（ 193）： 299 4. 浙江豪情汽車制造有限公司，浙江吉利控股集團有限公司 .汽車漏水檢測報警器 :中國， 202020311085.[P].2020824 5. 浙 江 吉 利 控 股 集 團 有 限 公 司 . 汽 車 落 水 自 動 打 開 車 窗 車 鎖 ，[P] .202034 6. 朱俊 .轎車雨天安全涉水指點迷津 .駕車寶典 [J].:6364 交通與運輸 .中國學(xué)術(shù)期刊電子出版社， 19942020 7. 岳曉東，馬冬梅 .淺談汽車蓄電池工作特性與故障排除 .工業(yè)技術(shù)[J] .2020,27:143 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 BACHELOR ’S THESIS 24 8. 石永泉，朱成輝，李慶成 .水位報警傳感器異常報警原因分析及應(yīng)對措施 .第九屆河南省汽車工程技術(shù)學(xué)術(shù)研討會 [C] .2020926 9. 解析雨天保養(yǎng)注意事項及行車安全提示 [J/OL]. 愛卡汽車長春車市 .愛卡汽車 . 202073 10. 吾新 .漸響式睡眠喚醒器 .醫(yī)療保健器具 [J/OL].19951015 11. 羅苑棠 .CPLD/FPGA 常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計實例精講 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020 年 11 月 12. 陳新華， EDA 技術(shù)與應(yīng)用 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 13. 程衛(wèi)丹，巴鵬，任希文，歐 周華，基于充放電原理的電容式液位傳感器測量電路的設(shè)計 .數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用 [J].2020,(10) 14. 夏宇文 .Verilog 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計教程 [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 BACHELOR ’S THESIS 25 致謝 畢業(yè)設(shè)計終于到了最后時刻，感謝我的指導(dǎo)教師張連毅老師。最終的成果在理論上有可行性，但是仍然需要經(jīng)過較為周密的實踐測試。其次，逃生裝置往往設(shè)有機械式輔助功能，如自動打開車門或車窗等功能，機械式 輔助功能的判斷依據(jù)限定于人工初始設(shè)定的情況，但是發(fā)生危險的情況有很多種可能，相比機械地判斷車輛中人員是否處于安全狀態(tài)，預(yù)警給車內(nèi)人員讓其主動判斷更 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 BACHELOR ’S THESIS 23 加好，而且不易出現(xiàn)紕漏。忽略了安全警示功能的拓展。最后， a、 b、 c、 d四個水位傳感器同時觸發(fā)，警報立馬漸漸響起，車內(nèi) 人員在 4秒后聽到警示隨即按下停止警報按鈕，漸鳴器停止鳴響， LED燈始終顯示水位處于危險狀態(tài)， 8秒后解除危險水位狀態(tài)， LED一同熄滅。如圖 46所示，第一次水位過高點在 b采樣點，此時水位檢測顯示持續(xù)高電平只有 8個時鐘周期，屬于偶然次的錯誤警報，系統(tǒng)過濾該次錯誤信息。其它情況下如果水位檢測點持續(xù)高電平，則開始計算時鐘周期數(shù)，當持續(xù)高水位達到 32個時鐘周期 ，即計數(shù)器最高位為 1時，接通漸響式蜂鳴器和兩個 LED燈。在本次仿真實驗中，采用的是六位二進制計數(shù)器，最高計數(shù)為 32。 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 BACHELOR ’S THESIS 19 圖 34 模塊連線圖 在對三個模塊連線后得到如圖 34 所示的連線圖，時鐘信號 clk 和 復(fù)位信號reset 連接信號處理模塊的兩個系統(tǒng)類型輸入端， a、 b、 c、 d、 e 連接信號處理模塊的信號輸入端，通過對 a、 b、 c、 d、 e 寄存器的最高位比較得出現(xiàn)在水位檢測情況，將結(jié)果作為輸出信號。 LED 報警燈模塊閃爍始終與水位是否安全有關(guān)。 報警模塊的兩個輸入端分別為信號處理模塊的輸出端和 LED 模塊的輸出端，如果系統(tǒng)復(fù)位或者信號處理模塊顯示采樣點計數(shù)結(jié)果為低電平，那么按鍵寄存器 button_reg 主動歸零，這就是說當沒有發(fā)生異常情況時，按鍵是沒有任何作用的。安全情況下或者系統(tǒng)復(fù)位則計數(shù)器清零，采樣點出現(xiàn)高電平則開始計數(shù)，采樣結(jié)果寄存器寄存的是計數(shù)器的最高位值。 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 BACHELOR ’S THESIS 18 信號處理模塊主要完成數(shù)據(jù)的比較。第二級別是，在其它情況下，若有任何一方傳感器檢測有持續(xù)兩秒以上高水位，則報警，若檢測不足兩秒則說明是誤報，寄存器將自動歸零，重新計算。如果汽車前進或后退時意外行駛至積水較深處，該情況是屬于危險狀態(tài)，較危急狀態(tài)而言優(yōu)先級較低，在一般情況下車主接受到報警時可以主動避免該情況發(fā)生。錯誤警報可能是由于汽車路過水塘濺起水花導(dǎo)致，也可能是由于雨天水滴滲入所致。時序仿真接 近真實器件運行特性的仿真，仿真精度高，通過建立和編輯波形文件來執(zhí)行仿真波形的模擬分析。 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 BACHELOR ’S THESIS 15 設(shè) 計 輸 入分 析 與 綜 合布 局 布 線時 序 分 析引 腳 鎖 定及 下 載功 能 仿 真時 序 仿 真 圖 31 Quartus II主要設(shè)計環(huán)節(jié) 首先根據(jù)設(shè)計方案，利用編寫程序源代碼進行設(shè)計輸入，該研究裝置主要運用到了 Verilog HDL輸入方式。尤其表現(xiàn)在 以下幾個方面 ： 例如 傳統(tǒng)設(shè)計是自底向上的設(shè)計，合格產(chǎn)品的設(shè)計總要反復(fù)多次試驗，次數(shù)主要取決 于經(jīng)驗而且必須制成成品才能進行儀器測量。目前 Altera已經(jīng)停止了對 Maxplus II 的更新支持， Quartus II 與之相比不僅僅是支持器件類型的豐富和圖形界面的改變。 Quartus II 支持 Altera 的 IP 核，包含了 LPM/MegaFunction 宏功能模塊庫，使用戶可以充分利用成熟的模塊，簡化了設(shè)計的復(fù)雜性、加快了設(shè)計速度。并 且，復(fù)位端在任何情況下輸出低電平都能夠重置整個系統(tǒng)電路，包括兩個寄存器和所有計數(shù)器，使整個報警系統(tǒng)恢復(fù)到最初的狀態(tài)。因為在某些情況下持續(xù)的報警聲可能會給人帶來困擾或者過大的精神壓力，導(dǎo)致錯誤的行為和反映。計數(shù)器設(shè)置為 六位二進制型計數(shù)器，計數(shù)器輸入端接傳感器輸出端，當系統(tǒng)不同步時使用復(fù)位端可以重置整個系統(tǒng)電路，參考圖 27，復(fù)位端低電平有效。報警電路請參考圖 27。為了避免這種情況，所以加入了計數(shù)器來計算高電平持續(xù)時間，寄存器用來保存和清除當前報警狀態(tài)。如圖 24程序運行流程圖所示，一旦汽車外圍水位達到危險值，將觸發(fā)傳感器產(chǎn)生高電平。 LED 不受停止警報按鈕的控制是因為用戶在某些特殊狀況下無法確認車外水位狀況，在消除警報聲后， LED 仍然閃爍則說明車外水位依舊過高，不可盲目打開車門以防止車內(nèi)進水。由于人們對聲音信號比光信號敏感，在警報持續(xù)時間較長的情況下，由弱至強的報警音更易引起車內(nèi)人員注意?？?慮到汽車前進或后退可能跌入水位過高處，汽車四周 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 BACHELOR ’S THESIS 10 將先接觸到水面，盡可能保證汽車在任何情況下都能及時報警。三極管 Q2起開關(guān)作用，其基極的高電平使三極管飽和導(dǎo)通，使蜂鳴器發(fā)聲；而基極低電平則使三極管關(guān)閉，蜂鳴器停止發(fā)聲。值得說明的是， IC1延時電路的延時和 IC2多諧振蕩器的振蕩頻率與電源電壓的高低關(guān)系甚小，主要取決于電路的充放電時間常數(shù) RC。此時， 555 的輸出端呈低電平，二極管 D1截止。 漸響式蜂鳴器 蜂鳴器俗稱喇叭，是廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品的一種元器件，它用于提示 、報警、音樂等許多應(yīng)用場合。出人預(yù)料的結(jié)果是：排氣管非但沒有被水堵住，水反而被強大的排氣壓力完全排出，發(fā)動機點火成功。排氣管的主要材質(zhì)是不銹鋼，卡套和接管材質(zhì)可為不銹鋼或鍍鋁鋼。由于本次方案設(shè)定液位限位傳感器高度在半個車輪位置，理論上略低于汽車進氣口和排氣管高度，所以在進氣口和排氣管處安裝檢測點作為備選方案供參考使用。但也可以選擇輸出為高電平的型號。其中： D、 d 分別為外電極內(nèi)徑和內(nèi)電極外徑； 0? 、 ? 分別為空氣和被測液體的介電常數(shù)； L 為兩極板相互重疊部分的長度， H 為液位高度。因為它沒有可以移動的元件，所以有壽命長且可靠性高等優(yōu)點。 [7] 學(xué) 士 學(xué) 位 論 文 BACHELOR ’S THESIS 6 為了汽車安全的穩(wěn)定性與密封性，本研究將采用 免維護型蓄電池 。隔板能使正負極板更加靠緊而不容易發(fā)生短路。主副電源可以說是在有效地互補來供電，這樣能夠 使設(shè)備在不同情況下都能正常有序地工作，其中，中控門鎖作為汽車電器附件也由汽車蓄電池供電，在切斷汽車蓄電池電源后，除非使用汽車鑰匙從外圍打開司機位的車門，否則中控門鎖將無法開啟。發(fā)電機為主電源，而蓄電池作為輔助電源。當車外水位過高時，車門可能會由于水的阻力無法打開，導(dǎo)致車門被頂死。對所有轎車車型都適用的臨界安全形勢水位高度為半個車輪高度 ，即車輛在水面低于半個車輪高度時行駛是安全的 [2]。當水位行駛至水位較深處時能提示用戶當前車外水位過高，在不慎落水時能提示用戶在車內(nèi)中控電路癱瘓前盡早打開車窗，避免錯過最佳逃生時機，導(dǎo)致車內(nèi)人員被困車內(nèi)發(fā)生危險狀況。 長期以來，漸漸的人們開始偏愛給汽車安裝上 各種各樣的安全防護措施，但是由于各種原因一直未能提供在汽車水位過高時的有效安全措施，汽車路面水位過高車窗自動開啟提示裝置的研究，正是基于 此考慮，使汽車路面水位過高時能有效提示車內(nèi)人員及時打開車窗安全逃生，從而來保證人們的安全。如水面達車輪半徑以上時，由于水浪的波動，發(fā)動機極易將浪花水珠吸入汽缸。報載某地下雨后，有多臺高檔轎車在雨天涉水時，因發(fā)動機進水造成各車的經(jīng)濟損失均在萬元以上，實為可惜。 研究的關(guān)鍵在于器件的安置和選擇等，經(jīng)過推敲和資料的查找，論文已給出了相應(yīng)的選擇。信息處理模塊依據(jù)輸入的數(shù)據(jù)將信息總共分為兩個級別，第一級為危急狀態(tài)，第二級為危險狀態(tài)，另外有一種是錯誤警報 ，這是需要排除的。 研究的目標和擬解決的關(guān)鍵 技術(shù) 預(yù)期研究目標是完成汽車路面水位過高車窗開啟提示裝置的研究工作，并實現(xiàn)此裝置軟件仿真的正常運行，使此裝置的仿真測試可靠運作，使汽車路面水位過高車窗開啟提示裝置的理論方面滿足實際需要。蜂鳴器將選擇漸響式蜂鳴器，隨著警報的持續(xù)時間，由弱至強提醒車內(nèi)人員及時打開車窗。其具有形象直觀、操作速度快、仿真參數(shù)可調(diào)等優(yōu)點。整個裝置需要用到計數(shù)器與寄存器，就本裝置而言，時序邏輯電路相比組合邏輯電路，較精密，且能實現(xiàn)更多功能。還參考了相比其它專利技術(shù)及參考文獻，本課題裝置適用的場合較為廣泛，適用于各種車輛，本系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是警報的精確性和可靠性，所以對整個裝置的信息整合能力要求較高，同時也需要選定合適的水位檢測點。該提示裝置的研究參考了浙江吉利控股集團有限公司的相關(guān)專利技術(shù)。當汽車陷入水勢過高處時，由于汽車并不是全密閉模式，勢必會面臨車身水位逐漸的危險態(tài)勢，北京這一事件便是如此，受困者在被困時未能及時打開中控開關(guān)，導(dǎo)致車進水后電路中斷，使得中控鎖死，受困者打不開車門才發(fā)生了溺水身亡。更值得一提的是，在現(xiàn)代汽車