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基于CAN总线的汽车电动车窗控制系统毕业设计论文 基于CAN总线的汽车电动车窗控制系统毕业设计论文

格式:word 上传:2022-06-25 19:58:58

《基于CAN总线的汽车电动车窗控制系统毕业设计论文》修改意见稿

1、“.....具有很高的共模抑制比,还有许多电路保护功能。管脚结构如下面图所示。图芯片引脚结构图内部结构可分为四大模块,接收模块发送模块保护电路模块和模块。接收模块主要是由差分电路组成,这种设计极大地提高了数据传输的正确率。发送模块与电路保护模块模块相连,相互协调发送数据。保护电路模块设置了个限流电路防止发射极输出端由于电池的正负电极直接相连接而引起的短路。尽管这种情况下会增加管耗,但会大大增加使用的安全性。如果结温超过度时,两个发射器输出端的极限电流将减少。这种输出结构可以有效防止汽车环境中的电压电流瞬间变化所带来的损害。模块原理图微处理器与之间的电路连接如图所示。微处理器与独立控制器相连,负责的初始化,并且通过实现数据的接收和发送等通信任务。提供地址总线结构,而微处理器可以通过口来访问外部地址总线。在图中,的连接到的口。当为低电平时,微处理器可以通过访问外部存储器的方式来访问的寄存器......”

2、“.....具体的程序编写方法,将在软件部分进行研究。由于处理器是高电平复位,而是低电平复位。因此图的电路图中将和处理器的复位电路分开。在上接个小灯作为调试所用。另外,接入的晶振是。图与微处理器的接口电路图图实现了与微处理器的连接,从协议的分层结构上来说,已经完成了应用层电路的设计。但是若想输出总线传输所需要的差分信号,还需要物理层电路的支持。收发器与控制器的电路连接,既属于物理层。下面进行与接口电路的设计,其电路图如图所示。从图中可以看出,与总线的接口部分采用了定的安全和抗干扰措施。的和引脚各自通过个欧姆的电阻与总线相连,电阻可起到定的限流作用,保护免受过流的冲击。和引脚与地之间并联了两个的电容,可以起到滤除总线上的高频干扰和定的防电磁辐射功能。此外,和引脚与地之间分别接了个防电击管,当两输入端与地之间出现瞬变干扰时,通过防电击管的放电而得到保护。另外,图中的的和之间接了个欧姆的电阻......”

3、“.....在总线的节点设计中,此电阻只要加在总线的两端即可,不需要在每个节点的两端都加。在没有此匹配电阻的情况下,那么总线通信的可靠性大大降低,严重时甚至会导致无法通信。在节点作自收发接收测试时,必须要用此匹配电阻,否则将无法实现自收发功能。图收发器接口电路连接图车窗节点的的设计车窗节点主要由下面几个模块组成,包括对节点进行智能控制的微处理器模块完成车窗节点和总线连接的模块实现对车窗升降器电机驱动的驱动模块和传感器模块。其框图如图所示。由于车窗节点的微处理器模块和模块与主控节点的完全相同,因此本节主要研究驱动模块和传感器模块的硬件设计。图车窗节点框图芯片本课题中所用的是永磁式直流电机,最高驱动电流高达十几安,因此用微控制器的输出端直接驱动是不可能实现的。故需要设计个驱动模块,在微控制器的控制下,对电机进行直接控制和驱动。课题当中的驱动模块是由两块半桥市智能驱动芯片组成......”

4、“.....我们首先研究下芯片。芯片是款应用于电机驱动的高电流半桥市驱动集成芯片。由于该芯片集成了多种点平调整电路和过热欠压过压过流保护电路,使得其和微控制器的连接变得简单。有如下特点输出电阻约毫欧静态电流为微安脉宽调制可以高达输出电流可达等。这些特性为成本较高的高电流电机驱动电路提供了种性价比比较好的选择。下图是芯片的引脚图。图芯片的引脚结构图内部由三个功能模块组成,它们分别是顶部芯片组高电压端基部芯片。顶部芯片组包含了与电平完全兼容输入接口电路以及各种保护电路。高电压端基部芯片主要是由个沟道构成,它连接在电源相和顶部芯片组之间。低电压端基部芯片主要是由个沟道构成,它连接在地线和顶部芯片组之间。由于高电压端基部芯片中的沟道的开关转换需要电荷泵,电荷泵被消耗掉了而不是产生电磁辐射,因此这种结构有效的消除了电磁干扰,提高了系统的稳定性。更重要的是的开关转换频率在高达的情况下......”

5、“.....的引脚是其使能端,高电平有效。当为高电平,为高电平时,的高端导通,低端截止,低端导通,输出为低电平。为的检测端子,当芯片正常工作时,流过的电流与输出电流成正比当输出电流过大时,流过的电流比较大,的端电压表现为高电平当芯片温度过高时的端电压表现为高电平。驱动模块的原理图基闭警报接收益处等情况进行处理。报文的接收主要有两种方式中断接收方式和查询接收方式。本课题中采用的是查询方式,其流程图如图所示。图报文接收流程图驱动模块车窗电机由三个按键来完成输入信号的控制,它们分别代表电机正转反转和停转。当电机正转时,霍尔传感器传输的反馈信息辅助其控制,当主控节点和车窗节点同时对车窗发出控制信息时,主控节点优先级高于车窗节点。图是驱动模块的程序流程图。图电机驱动流程图本章小结本章首先研究了程序设计的环境,然后按照模块化的方式设计了各个模块的软件部分......”

6、“.....车窗防夹功能模拟测试与分析由于现实资源有限,课题在实验环境下进行了模拟实验。本章对模拟实验进行描述,为了方便模拟功能的测试,主控节点和车窗节点都设置了数码管作为显示单元。课题设计的车窗防夹功能是通过电机的电流和霍尔传感器共同反馈信息来实现的。在实验环境下,通过与电机串联个高精密电阻,把该电阻的两端电压通过转换器传输到位处理器上,这样来实现反馈电流信息的。霍尔传感器的感应磁场是由商用永磁贴片提供的,该贴片贴在电机带动的旋转木盘上。车窗遇到障碍物而只是车窗升降器电机堵转这个过程,在实验环境下是通过夹停电机带动的木盘进行模拟的,设置霍尔传感器产生的脉冲数以上是车窗玻璃到达车窗槽顶部。图为车窗遇障碍物时的显示数据,表为电机堵转时微控制器对电机的控制动作。图车窗遇障碍物表电机堵转时微控制器的动作脉冲数控制动作电机堵转大于等于电机停转电机堵转小于电机逆时针旋转通过模拟实验结果可知,当电机堵转时......”

7、“.....微控制器认为车窗上升到顶部控制电机停转。当电机堵转时,霍尔传感器产生的脉冲数小于时,微控制器认为车窗遇到障碍物,电机逆时针旋转。可见模拟结果显示车窗的防夹功能正常,反映了课题理论设计的可行性。总结与展望总结传统的汽车系统布线工作量很大,故障诊断工作难度较大,同时由于数据传输线很长,导致传输速度下降,可靠性,实时性差等问题。总线技术作为最有前途的现场总线之,依靠其可靠性高,适应环境能力强,性价比高等特点成为解决这问题的新选择。正是基于这种研究背景,本文研究设计了基于总线的汽车车窗多路传输控制系统。本文在研究总线技术的基础上,结合单片机控制技术,对汽车车窗传统的线路进行分析和改造,设计出了完整的汽车车窗多路传输系统硬件电路图。编写了系统控制程序,实现对车窗开关信号的发送。中断,接收功能,并利用车窗电机的电流特性实现了车窗的防夹功能。展望随着中国汽车电子市场规模的不断壮大......”

8、“.....目前就电动车窗控制系统而言,其基本功能已经做得很完善了,现在随其更多的设计是围绕车窗控制系统本身给人们在乘车中带来的舒适性和便捷性,以及绿色环保性等,这些主题。论文在舒适性这方面做了探索研究,应该看到论文中的应用研究,是模拟功能,从模拟到实际应用还需要更深入的研究与实验。大的方面,尽管我国汽车电子发展迅速,但与国外还是有差距的,目前我国汽车电子市场有七成左右的份额是被国外汽车巨头所掌握,例如日本的电装,德国的博世和德国的大陆汽车电子以及西门子等等。这些公司进入汽车电子市场比较早,在当前汽车电子市场中扮演着引领者的角色。还有这些汽车电子公司与汽车制造公司都有固定的业务往来,形成了良好的客户关系。如电装公司和丰田公司的业务往来关系,博世公司和德国大众公司之间的业务往来,这些垄断性的业务往来,使得国内的汽车电子公司很难在这些良好的伙伴公司之间抢得市场。这就需要我们设计出更优质的产品和更有竞争性的价格......”

9、“.....只要我们好好做,属于中国的汽车电子世界的未来将更加美好。芯片的驱动模块原理图如图所示。图中由两片构成个全桥驱动电路,当时电机停转当时,电机正转当时电机反转。由于当电机的转动状态变换时,会是电源的电压有明显的波动,故用芯片将驱动电路与微处理器隔离,有效地消除了由于微处理器掉电而使系统瘫痪的这种危险。图驱动模块电路图采样电路芯片本课题使用的霍尔传感器是芯片,芯片是开关型霍尔传感器,是由许多特殊的磁性微粒构成的单块集成电路。该芯片有如下特点由于特殊的磁性微粒在温度高达摄氏度也能稳定工作,因此芯片的温度稳定性高,完全能够胜任汽车级或者是工业级的应用。工作电压范围很广,为到,其对电源要求不苛刻。抗物理应力强,不易损坏。体积小重量轻可靠性高。输出电路为门,其输出电流与数字逻辑兼容。激活芯片需要的磁感应强度小,商用永磁即可适用......”

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