汽车天窗控制器设计.doc
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汽车天窗控制器设计,摘要汽车电动天窗主要由天窗玻璃、驱动电动机及齿轮、滑动软轴、ecu及继电器等组成，本文分析了天窗玻璃的打开、关闭、内藏等动作的工作原理，介绍了ecu控制模块的控制过程。 天窗的机械的传动是从驱动电动机经过咬合的齿轮传递给可滑动的软轴，软轴拖动主滑块，主滑块带动从动滑块在导轨里滑动，从动滑块再牵引滚动销，滚动销沿着升降支...
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摘要
汽车电动天窗主要由天窗玻璃、驱动电动机及齿轮、滑动软轴、ECU及继电器等组成，本文分析了天窗玻璃的打开、关闭、内藏等动作的工作原理，介绍了ECU控制模块的控制过程。 天窗的机械的传动是从驱动电动机经过咬合的齿轮传递给可滑动的软轴，软轴拖动主滑块，主滑块带动从动滑块在导轨里滑动，从动滑块再牵引滚动销，滚动销沿着升降支架机构中导向凹槽上下运动，进而支起、放下天窗玻璃，从而实现天窗的打开、闭合、内藏。
实现天窗的打开、闭合、内藏以及防夹等功能，这需要ECU控制模块具有强大的计算能力，还有能够进行外部访问的比较器，A/D转换模块以及储存数据的EEPROM模块等功能。本设计采用Microchip公司的PIC16F676单片机为主控制芯片,该芯片的特点是芯片本身带有A/D转换模块、EEPROM模块、模拟比较器等。本文以PIC16F676为核心设计了汽车电动天窗的控制单元,其特点是用按键控制直流电机的正反转，进而实现汽车天窗的打开、闭合以及内藏的功能。另外通过检测电路检测直流电机的电流，单片机对经过A/D转换模块进行转换后的采样电压比较判断后，发出指令以控制驱动直流电机反转，天窗玻璃反向运行置底，从而实现了天窗的防夹功能。
关键词:汽车电动天窗；天窗玻璃；PIC单片机；采样电路
abstract
The auto electric sunroof mainly by the skylight glass, driving motor, gear, sliding soft shaft, ECU and relays etc,This paper analyzes the skylight of glass to open and shut, inside Tibet and the working principle of action,Introduced the ECU control module control process.The scuttle the mechanical transmission from driving motor through the gear transmission to bite the slide soft shaft,Soft shaft drag the slider,The Lord the slider drive driven slide block in the guide rail sliding,The driven the slider to traction rolling pin,Rolling pin and institutions of stents along the up and down movement guide groove,And then a up, put down the skylight glass，So as to realize the skylight to open and close, built-in.
Realize the skylight to open and close, built-in and prevent clip etc. Function,This requires ECU control module has strong ability of the calculation,And external access to the comparator,A/D conversion module and storage of data EEPROM module etc. Function.This design uses the Microchip company mainly PIC16F676 single-chip microcomputer control chip,The chip is characteristic of the chip itself with A/D conversion module, EEPROM module, simulation is used, etc.This paper PIC16F676 as the core design of automobile electric sunroof control unit,Its characteristic is to use button control dc motor of the positive and negative turn,And then realized the sunroof of the open and closed, the function of the hidden within.Also, by detection circuit testing dc motor of the current,With the chip after A/D conversion module after conversion sampling current is after the judgment,Issue commands to control the drive dc motor reversing,Reverse operation for the skylight glass,So as to realize the function of the skylight clip.
Key words:the auto electric sunroof; Skylight glass; PIC microcontroller；Sampling circuit
目录
1绪论 1
1.1本设计的目的和意义 1
1.2汽车天窗的发展概况 1
1.2.1 汽车天窗的国内外发展概况 1
1.2.2汽车天窗控制器的趋势 2
2汽车天窗控制器的设计与方案 2
2.1汽车天窗 2
2.1.1内藏天窗的基本结构 3
2.1.2内藏天窗工作原理 3
2.1.3滑动机构极其工作原理 4
2.1.4内藏天窗的运动状态 5
2.1.5直流电动机原理 6
2.2天窗控制器的设计要求 7
2.3控制器设计方案 7
2.4控制芯片的选择 8
3系统硬件电路设计 10
3.1 天窗控制器硬件电路图 10
3.2 天窗控制器功能的实现 14
4 软件设计 16
4.1设计原理 16
4.2程序流程图 19
5 总结与展望 21
5.1仿真 21
5.1.1仿真介绍 21
5.1.2仿真过程 21
5.2总结 23
致谢 24
参考文献 25
附录一 26
附录二 29
参考文献
[1] 李华刚. 汽车天窗马达检测系统的设计与开发D]. 上海：上海交通大学，2008.
[2] 潘海祥. 基于PIC16F676CPU的设计与实现[D].江苏：江南大学，2008.
[3]解友华. 基于CAN/LIN总线的车灯和电动车窗控制研究[D].上海：上海交通大学，2007.
[4]王丽萍. 集成快速成型的汽车天窗逆向工程[D] 天津：天津大学，2005.
[5]王丽萍. 汽车外开电动天窗车型匹配设计[J].现代制造工程，2010（10）：122-124.
[6]陆敏恂,黄卓禹, 杨言舟,周爱国,李晏. 轿车天窗防夹分析与改进[J]. 汽车制造技术，2011（2）：48-50.
[7]孙能勇，王冬雪，马建辉，成巍.基于 PIC18F2580 的智能防夹手电动车窗设计[J]. 山东科技，2010（6）：74-77.
[9]陈贵顺，包华峰．基于PIC单片机的步进电机运动控制器[D].江苏：河海大学机电工程学院，2008.
[10]刘晓明, 邵亚辉, 吴浩威, 仲元红．无传感器汽车车窗防夹设计[J]．微电子，2007（4）48-50．
[11]Ryouhei Hayama , Masayasu Higashi,, Sadahiro Kawahara , Shirou Nakano , Hiromitsu Kumamoto .Fault-tolerant automobile steering based on diversity of steer-by-wire,braking and acceleration[J].Reliability Engineering and System Safety,2010(4) 10-17.
[12]Ibrahim TurkogluiHardware implementation of varicap diode’s ANN model using PIC microcontrollers[J].Sensors and Actuators A,2007(8) 288-293.
附录一
直流电机正反转控制程序
#include //调用头文件PIC16F676单片机的头文件
#include //调用头文件-br..
汽车电动天窗主要由天窗玻璃、驱动电动机及齿轮、滑动软轴、ECU及继电器等组成，本文分析了天窗玻璃的打开、关闭、内藏等动作的工作原理，介绍了ECU控制模块的控制过程。 天窗的机械的传动是从驱动电动机经过咬合的齿轮传递给可滑动的软轴，软轴拖动主滑块，主滑块带动从动滑块在导轨里滑动，从动滑块再牵引滚动销，滚动销沿着升降支架机构中导向凹槽上下运动，进而支起、放下天窗玻璃，从而实现天窗的打开、闭合、内藏。
实现天窗的打开、闭合、内藏以及防夹等功能，这需要ECU控制模块具有强大的计算能力，还有能够进行外部访问的比较器，A/D转换模块以及储存数据的EEPROM模块等功能。本设计采用Microchip公司的PIC16F676单片机为主控制芯片,该芯片的特点是芯片本身带有A/D转换模块、EEPROM模块、模拟比较器等。本文以PIC16F676为核心设计了汽车电动天窗的控制单元,其特点是用按键控制直流电机的正反转，进而实现汽车天窗的打开、闭合以及内藏的功能。另外通过检测电路检测直流电机的电流，单片机对经过A/D转换模块进行转换后的采样电压比较判断后，发出指令以控制驱动直流电机反转，天窗玻璃反向运行置底，从而实现了天窗的防夹功能。
关键词:汽车电动天窗；天窗玻璃；PIC单片机；采样电路
abstract
The auto electric sunroof mainly by the skylight glass, driving motor, gear, sliding soft shaft, ECU and relays etc,This paper analyzes the skylight of glass to open and shut, inside Tibet and the working principle of action,Introduced the ECU control module control process.The scuttle the mechanical transmission from driving motor through the gear transmission to bite the slide soft shaft,Soft shaft drag the slider,The Lord the slider drive driven slide block in the guide rail sliding,The driven the slider to traction rolling pin,Rolling pin and institutions of stents along the up and down movement guide groove,And then a up, put down the skylight glass，So as to realize the skylight to open and close, built-in.
Realize the skylight to open and close, built-in and prevent clip etc. Function,This requires ECU control module has strong ability of the calculation,And external access to the comparator,A/D conversion module and storage of data EEPROM module etc. Function.This design uses the Microchip company mainly PIC16F676 single-chip microcomputer control chip,The chip is characteristic of the chip itself with A/D conversion module, EEPROM module, simulation is used, etc.This paper PIC16F676 as the core design of automobile electric sunroof control unit,Its characteristic is to use button control dc motor of the positive and negative turn,And then realized the sunroof of the open and closed, the function of the hidden within.Also, by detection circuit testing dc motor of the current,With the chip after A/D conversion module after conversion sampling current is after the judgment,Issue commands to control the drive dc motor reversing,Reverse operation for the skylight glass,So as to realize the function of the skylight clip.
Key words:the auto electric sunroof; Skylight glass; PIC microcontroller；Sampling circuit
目录
1绪论 1
1.1本设计的目的和意义 1
1.2汽车天窗的发展概况 1
1.2.1 汽车天窗的国内外发展概况 1
1.2.2汽车天窗控制器的趋势 2
2汽车天窗控制器的设计与方案 2
2.1汽车天窗 2
2.1.1内藏天窗的基本结构 3
2.1.2内藏天窗工作原理 3
2.1.3滑动机构极其工作原理 4
2.1.4内藏天窗的运动状态 5
2.1.5直流电动机原理 6
2.2天窗控制器的设计要求 7
2.3控制器设计方案 7
2.4控制芯片的选择 8
3系统硬件电路设计 10
3.1 天窗控制器硬件电路图 10
3.2 天窗控制器功能的实现 14
4 软件设计 16
4.1设计原理 16
4.2程序流程图 19
5 总结与展望 21
5.1仿真 21
5.1.1仿真介绍 21
5.1.2仿真过程 21
5.2总结 23
致谢 24
参考文献 25
附录一 26
附录二 29
参考文献
[1] 李华刚. 汽车天窗马达检测系统的设计与开发D]. 上海：上海交通大学，2008.
[2] 潘海祥. 基于PIC16F676CPU的设计与实现[D].江苏：江南大学，2008.
[3]解友华. 基于CAN/LIN总线的车灯和电动车窗控制研究[D].上海：上海交通大学，2007.
[4]王丽萍. 集成快速成型的汽车天窗逆向工程[D] 天津：天津大学，2005.
[5]王丽萍. 汽车外开电动天窗车型匹配设计[J].现代制造工程，2010（10）：122-124.
[6]陆敏恂,黄卓禹, 杨言舟,周爱国,李晏. 轿车天窗防夹分析与改进[J]. 汽车制造技术，2011（2）：48-50.
[7]孙能勇，王冬雪，马建辉，成巍.基于 PIC18F2580 的智能防夹手电动车窗设计[J]. 山东科技，2010（6）：74-77.
[9]陈贵顺，包华峰．基于PIC单片机的步进电机运动控制器[D].江苏：河海大学机电工程学院，2008.
[10]刘晓明, 邵亚辉, 吴浩威, 仲元红．无传感器汽车车窗防夹设计[J]．微电子，2007（4）48-50．
[11]Ryouhei Hayama , Masayasu Higashi,, Sadahiro Kawahara , Shirou Nakano , Hiromitsu Kumamoto .Fault-tolerant automobile steering based on diversity of steer-by-wire,braking and acceleration[J].Reliability Engineering and System Safety,2010(4) 10-17.
[12]Ibrahim TurkogluiHardware implementation of varicap diode’s ANN model using PIC microcontrollers[J].Sensors and Actuators A,2007(8) 288-293.
附录一
直流电机正反转控制程序
#include //调用头文件PIC16F676单片机的头文件
#include //调用头文件-br..
