汽車玻璃升降器工作電路設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

常州工學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文目錄TOC\o"1-3"\h\u24166第一部分設(shè)計任務(wù)與調(diào)研 32691.1畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù) 3321311.2設(shè)計的思路與方法 3275321.3調(diào)研目的和總結(jié) 31314第二部分設(shè)計說明 490892.1主要組成元件的作用 411372.2電路板工作原理 7299912.3硬件仿真調(diào)試 7208362.4電路原理圖 9140142.5元器件參數(shù)表 918669第三部分設(shè)計成果 10313243.1設(shè)計成果圖 10250983.2作品特點 1023360第四部分結(jié)束語 1112883第五部分致謝 1210919第六部分參考文獻 13第一部分設(shè)計任務(wù)與調(diào)研1.1畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)1.設(shè)計汽車玻璃升降器工作組合電路。2.完成主電路、驗證電路的設(shè)計和元器件說明。3.完成電路的原理分析，各主要元器件的選擇。1.2設(shè)計的思路與方法1.用protel99SE設(shè)計汽車玻璃升降器組合開關(guān)工作電路。2.用proteus仿真設(shè)計的電路，確?？尚?。3.準(zhǔn)備材料，按照設(shè)計圖制作電路板。4.測試所制作的電路板。1.3調(diào)研目的和總結(jié)車窗是汽車必不可少的重要部件。它不僅可以遮風(fēng)擋雨，為駕駛?cè)颂峁┳銐虻囊暯莵戆踩男熊嚩艺{(diào)節(jié)車窗的開度可以使車內(nèi)的溫度，濕度和氣壓適應(yīng)駕駛?cè)撕统丝?。?dāng)汽車高速行駛時，車窗打開必然要提高汽車的風(fēng)阻系數(shù)從而使車輛的用油量變多，而且風(fēng)產(chǎn)生的噪音會對駕駛?cè)撕统丝偷穆犃υ斐梢欢ǖ钠茐?。同時一旦發(fā)生意外打開的車窗也成為隱患，不利于保護乘客。當(dāng)汽車低速行駛時，車窗的開度需要不斷地調(diào)整來滿足乘坐舒適的需要。鑒于以上原因，車窗的開度不時需要調(diào)節(jié)。為了使車窗可以自由調(diào)節(jié)開度以及操作更加簡便靈活車窗升降控制器就成了控制車窗的關(guān)鍵部件。目前大多數(shù)汽車制造商制造的汽車都會有車窗升降控制器，車窗的升降功能已經(jīng)是汽車的標(biāo)準(zhǔn)功能之一。我相信沒有哪個消費者會購買一款沒有車窗升降功能的汽車。綜上所述，自動車窗升降控制器關(guān)系到駕駛?cè)撕统丝偷氖孢m度和健康，行車安全以及車輛的行駛成本等等。第二部分設(shè)計說明2.1主要組成元件的作用1.STC12C5204AD單片機STC12C5204AD單片機是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘/機器周期（1T）、高速/超強抗干擾的新一代增強型8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8-12倍。內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路，2路PWM，8路高速8位A/D轉(zhuǎn)換，針對電機控制，強干擾場合。STC12C5204AD單片機幾乎包含了數(shù)據(jù)采集和控制中所需的所有單元模塊，可稱得上一個片上系統(tǒng)。由于集成8路高速8位A/D轉(zhuǎn)換，使用STC12C5204AD單片機比使用AT89C51和ADC芯片的實際電路簡單。圖1STC12C5204AD單片機引腳圖STC12C5204AD單片機引腳說明:P1.0/ADC0：復(fù)用端口，標(biāo)準(zhǔn)I/O口，PORT1[0]/ADC輸入通道-0，模擬量通過該端口進入即可進行A/D轉(zhuǎn)換，無需另接A/D轉(zhuǎn)換電路。P1.1/ADC1：同P1.0/ADC0。P1.2/ADC2/EX_LVD/RST2：標(biāo)準(zhǔn)I/O口，PORT1[2]/ADC輸入通道-2，EX_LVD是外部低壓檢測中斷/比較器端口，RST2是第二復(fù)位功能腳。P2.0~P2.7：Port2口，即可作為輸入/輸出口，也可作為高8位地址總線使用（A8~A15）。P3.2/INT0：Port3口，標(biāo)準(zhǔn)IO口，第二功能是外部中斷0的輸入端，下降沿或低電平中斷。P3.3/INT1：功能同P3.2/INT0。P3.5/T1/CCP1：標(biāo)準(zhǔn)IO口，定時器計數(shù)器的外部輸入，也可為外部信號捕獲（可做為頻率測量），高速脈沖輸出及脈寬調(diào)制輸出。P3.7/CCP0：標(biāo)準(zhǔn)IO口，也可為外部信號捕獲（可做為頻率測量），高速脈沖輸出及脈寬調(diào)制輸出。XTAL1：內(nèi)部時鐘電路反相放大器輸入端，接外部晶振的一個引腳。當(dāng)直接使用外部時鐘源時，此引腳是外部時鐘源的輸入端。XTAL2：內(nèi)部時鐘電路反相放大器輸出端，接外部晶振的另一個端。2、電阻電阻（通常用“R”表示），在物理學(xué)中表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。導(dǎo)體的電阻越大，表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大。不同的導(dǎo)體，電阻一般不同，電阻是導(dǎo)體本身的一種特性。電阻將會導(dǎo)致電子流通量的變化，電阻越小，電子流通量越大，反之亦然。電阻元件的電阻值大小一般與溫度、材料、長度、還有橫截面積有關(guān)，衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數(shù)，其定義為溫度每升高1℃時電阻值發(fā)生變化的百分數(shù)。電阻的主要物理特征是變電能為熱能，也可說它是一個耗能元件，電流經(jīng)過它就產(chǎn)生內(nèi)能。電阻在電路中通常起分壓、分流的作用。對信號來說，交流與直流信號都可以通過電阻。3、電容電容器是一種能儲存電能的元件，在電路中，當(dāng)有電壓加到電容器兩端的時候，便對電容器充電，把電能儲存在電容器中；當(dāng)外加電壓失去（或降低）之后，電容器將把儲存的電能再放出來。4、發(fā)光二極管發(fā)光二級管是一種能發(fā)光的半導(dǎo)體電子元件。不同材料的發(fā)光二極管可以發(fā)出不同顏色的光，林砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。LED只能往一個方向?qū)ǎㄍ姡?，叫作正向偏置（正向偏壓），LED正向偏壓的大小根據(jù)顏色不同而不同，一般為2V左右。發(fā)光二極管的反向擊穿電壓約5伏。它的正向工作電流一般為20mA，使用時必須串聯(lián)限流電阻以控制通過發(fā)光二極管的電流。限流電阻R可以通過計算求得。5、按鍵常用的按鍵分為自鎖按鍵和不自鎖按鍵。自鎖按鍵：在開關(guān)按鈕第一次按時，開關(guān)接通并保持，即自鎖，在開關(guān)按鈕第二次按時，開關(guān)斷開，同時開關(guān)按鈕彈出來。不自鎖按鍵：開關(guān)每按動一次，使電路導(dǎo)通一次，隨即斷開，常用來產(chǎn)生一個脈沖信號，或者發(fā)送一次命令。2.2電路板工作原理通過組合開關(guān)閉合向單片機U1輸入信號，進而控制LED的亮滅，進而模擬控制車窗玻璃的升降過程。1、閉合S1，各個開關(guān)顯示燈D11、D12、D13、D14、D15亮。2、向兩個方向撥動左前電動車窗開關(guān)S2，控制D1、D2的亮滅，模擬左前電動車窗的升降。3、向兩個方向撥動左后電動車窗開關(guān)S3，控制D3、D4的亮滅，模擬左后電動車窗的升降。4、向兩個方向撥動右前電動車窗開關(guān)S4，控制D5、D6的亮滅，模擬右前電動車窗的升降。5、向兩個方向撥動右后電動車窗開關(guān)S5，控制D7、D8的亮滅，模擬右后電動車窗的升降。6、撥動中央閉鎖開關(guān)S6，控制D10的亮滅，模擬車內(nèi)中央閉鎖開關(guān)。7、閉合后電動車窗鎖止開關(guān)S7，燈D9滅，模擬后電動車窗的閉鎖。8、J0端和Q1為電路板提供12V和5V信號。2.3硬件仿真調(diào)試在硬件電路設(shè)計完成后不能著急焊接板子，首先要做的是用Multisim軟件進行電路仿真。Multisim軟件是專門用于硬件電路原理圖設(shè)計和仿真的，它有非常全面的元件庫，并且可以直接將畫好的原理圖導(dǎo)入到軟件中進行仿真[25]。在進行仿真時，在設(shè)計電路中加上虛擬電壓表用來檢測各個模塊的工作電壓，測試其是否達到正常工作電壓。在仿真無誤后才可開始焊接硬件電路。焊接完成后進行硬件電路實物檢查及調(diào)試。1．檢查電路剛剛焊接好的電路板不能直接上電調(diào)試。首當(dāng)其沖的是確認各個元件尤其是芯片的連線是否完整。對照原理圖或接線圖，檢查每個模塊電路連線的正確性。檢查接線是否正確的同時也要關(guān)注有極性二極管和電解電容器是否接錯，芯片是否插錯方向。最后觀察焊點是否牢固，有沒有漏焊、虛焊。在檢查中可以使用萬用表判斷線路是否導(dǎo)通。2．上電觀察在仿真時已經(jīng)確定好了各個模塊的工作電壓以及電路檢查沒有問題的情況下，可以開始上電調(diào)試。電源一但接通，不需要著急檢測板子的各項技術(shù)參數(shù)，而是要觀察是否有異?，F(xiàn)象。如果有，應(yīng)立即關(guān)閉電源，重新排查故障直到故障排除后才能重新上電。最后，才用電壓表測每個模塊的工作電壓是否正常，確保芯片正常工作。3．靜態(tài)調(diào)試

為了提高調(diào)試效率必須進行靜態(tài)調(diào)試。在不加輸入信號的條件下，對硬件電路每一個模塊的性能試驗和靜態(tài)工作點的調(diào)整，使它可以適應(yīng)總體設(shè)計要求。這樣的分模塊調(diào)試可以大大提高效率，減少錯誤率也為后續(xù)調(diào)試奠定了基礎(chǔ)。在這個部分需要重點調(diào)試液晶顯示器上的4.7K的上拉電阻，將LCD的對比度調(diào)整到合適的范圍。

4．動態(tài)調(diào)試

在加入輸入信號加的條件下，調(diào)整通信信道單元電路中的元件，如電容、電感的波形振幅、頻率等參數(shù)符合設(shè)計要求。如果輸入信號是一個周期性的信號，該信號可以通過示波器來觀測。動態(tài)調(diào)試也要與靜態(tài)調(diào)試一樣采用分塊調(diào)試，這時調(diào)試后一級電路的輸入信號應(yīng)采用前一級的輸出信號。

2.4電路原理圖圖2電路原理圖2.5元器件參數(shù)表表1元器件參數(shù)表元件編號元件名稱參數(shù)R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R22、R23、R24、R25、R26電阻1KR17、R18、R19、R20、R21電阻470ΩR27、R28、R29、R30電阻2KR31電阻10KCT1、CT2電解電容22ufCT3電解電容10ufC1、C2瓷片電容0.1ufQ1集成穩(wěn)壓電源7805D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12、D13、D14、D15LED發(fā)光二極管S1、S7兩檔開關(guān)S2、S3、S4、S5、S6三檔開關(guān)S8不自鎖按鍵U4單片機STC12C5204AD第三部分設(shè)計成果3.1設(shè)計成果圖圖3產(chǎn)品實物3.2作品特點本電路模擬車門控制模塊根據(jù)玻璃升降器組合開關(guān)的指令控制各個車窗玻璃上升和下降的控制過程。作品運用LED燈亮滅取代升降器的升降，使得控制精度增加，響應(yīng)速度快，抗干擾能力強。運用單片機控制系統(tǒng)，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定。作品用的元器件價格便宜，整個系統(tǒng)可集成在一個芯片上，體積小功耗低。

第四部分結(jié)束語本次畢業(yè)設(shè)計從選題到最后花費了我大量的精力，不過不經(jīng)歷風(fēng)雨哪來彩虹，有付出才會有收獲。我很慶幸能夠由這次畢業(yè)設(shè)計來結(jié)束我大學(xué)三年的學(xué)習(xí)生活，畢業(yè)設(shè)計不僅是對我三年學(xué)習(xí)生涯學(xué)到的知識或技能的檢測也是我今后走上職場及社會一次難得的鍛煉機會，或許它會成為我首份工作的敲門磚。這次設(shè)計我是選題是玻璃升降器電路，從中我可以學(xué)到許多課本沒有的知識，拓寬視野擴展思維。實際生活中的車窗升降控制器是很復(fù)雜的電子部件的集成，我必須查閱資料了解它的電路方面的工作方式。這使我認識到廣泛搜集資料，整合并快速學(xué)習(xí)的重要性。也許我們沒有涉獵過某方面知識，但是一旦需要，我們必須能迅速了解這方面知識，并能加以應(yīng)用，這種能力是當(dāng)代社會所必須的。

第五部分致謝經(jīng)過將近半年的時間終