畢業(yè)論文--汽車(chē)車(chē)窗防夾技術(shù)的研究

1、<p>　　題目： 汽車(chē)車(chē)窗防夾技術(shù)的研究</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　汽車(chē)車(chē)窗簡(jiǎn)介- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- -- - 1</p>&l

2、t;p>　　1.1 汽車(chē)電動(dòng)車(chē)窗的組成與類(lèi)型- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1</p><p>　　1.2 電動(dòng)車(chē)窗的組成- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

3、 - - - - - - - - -- -- --1</p><p>　　汽車(chē)電動(dòng)車(chē)窗的組成與類(lèi)型- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - -- - - - - - - --2</p><p>　　2.1 系統(tǒng)的總體框圖 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

4、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2</p><p>　　2.2 系統(tǒng)的各部分硬件結(jié)構(gòu)- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3</p><p>　　軟件設(shè)計(jì) - - - - - -

5、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - 12</p><p>　　3.1 軟件流程圖- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

6、 - - - - - - - 12</p><p>　　第四章 車(chē)窗控制軟硬件的調(diào)試- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -15</p><p>　　4.1 硬件的檢測(cè)- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

7、- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - -- - - 15</p><p>　　4.2 車(chē)窗防夾驗(yàn)證與結(jié)果- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - --- -- -16</p><p>　　4.

8、3 軟件功能的檢測(cè)- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - --- - 18</p><p>　　第五章 總結(jié)- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

9、- -- - - - - - - - - - - - - - - - - 19</p><p>　　參考文獻(xiàn)- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - -- - - - - - - 20</p><p>　　第一章 汽車(chē)車(chē)

10、窗簡(jiǎn)介</p><p>　　1.1汽車(chē)電動(dòng)車(chē)窗的組成與類(lèi)型</p><p>　　所謂電動(dòng)車(chē)窗，一般是指其玻璃升降器能自動(dòng)升、降門(mén)窗玻璃，即使在行車(chē)過(guò)程中也能方便地開(kāi)、關(guān)門(mén)窗。所以電動(dòng)車(chē)窗又叫自動(dòng)車(chē)窗，過(guò)去僅裝在高級(jí)轎車(chē)上，而在現(xiàn)代轎車(chē)上己被普遍采用。</p><p>　　電動(dòng)車(chē)窗系統(tǒng)是通過(guò)開(kāi)關(guān)操作開(kāi)閉車(chē)窗的系統(tǒng)，當(dāng)電動(dòng)車(chē)窗開(kāi)關(guān)操作時(shí)，電動(dòng)車(chē)窗電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，車(chē)窗開(kāi)閉調(diào)節(jié)

11、器（圖2 一 l ）把電動(dòng)車(chē)窗電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成上下運(yùn)動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉車(chē)窗。</p><p>　　圖2 一 1 電動(dòng)門(mén)窗</p><p>　　1.2電動(dòng)車(chē)窗的組成</p><p>　　汽車(chē)電動(dòng)車(chē)窗主要由升降控制開(kāi)關(guān)、電動(dòng)機(jī)、升降機(jī)構(gòu)和繼電器等組成，它是利用開(kāi)關(guān)控制電動(dòng)機(jī)的電流方向，實(shí)現(xiàn)車(chē)窗的升（關(guān)）降（開(kāi)）。</p><p>　　車(chē)窗電動(dòng)機(jī)都

12、是雙向的，分永磁式和雙繞組串勵(lì)式兩類(lèi)。永磁式直流電動(dòng)機(jī)是通過(guò)改變輸入電樞繞組的電流方向使電動(dòng)機(jī)以不同的方向旋轉(zhuǎn)。雙繞組串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)繞向相反的磁場(chǎng)繞組，一個(gè)稱(chēng)為上升繞組，另一個(gè)稱(chēng)為下降繞組，通電后產(chǎn)生相反方向的磁場(chǎng)，即可改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。一般使用雙向永磁繞線(xiàn)（雙繞組串聯(lián)）式電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　每個(gè)車(chē)窗都有一個(gè)電動(dòng)機(jī)，是一種不直接接地型電動(dòng)機(jī)。為防止電路過(guò)載，電動(dòng)車(chē)窗電路有一個(gè)或多個(gè)熱敏開(kāi)關(guān)，

13、以免電動(dòng)機(jī)因超載而燒壞。熱敏開(kāi)關(guān)為雙金屬結(jié)構(gòu)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)電路電流過(guò)大時(shí)，雙金屬片受熱，產(chǎn)生彎曲變形，使觸點(diǎn)打開(kāi)，切斷電路；當(dāng)電路斷開(kāi)后，雙金屬片冷卻，變形消失，觸點(diǎn)再次閉合。如此重復(fù)開(kāi)閉，使電動(dòng)機(jī)的平均電流不超過(guò)規(guī)定值，從而確保電動(dòng)機(jī)不致過(guò)載燒壞。有的車(chē)上還設(shè)有延時(shí)開(kāi)關(guān)，可在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后約10min內(nèi)或車(chē)門(mén)打開(kāi)以前，電動(dòng)車(chē)窗仍接通電源，使駕駛員或乘客仍可操縱控制開(kāi)關(guān)關(guān)閉車(chē)窗。</p><p>　　所有電動(dòng)車(chē)窗都有

14、兩套控制裝置，一套為總開(kāi)關(guān)，可由駕駛員通過(guò)總控制開(kāi)關(guān)操縱四個(gè)車(chē)窗的升降；另一套為分開(kāi)關(guān)，分別裝在每個(gè)車(chē)窗中部，可由乘客操縱身邊車(chē)窗的升降?？傞_(kāi)關(guān)和分開(kāi)關(guān)互不干涉，均可獨(dú)立控制。</p><p>　　第二章 汽車(chē)電動(dòng)車(chē)窗的組成與類(lèi)型</p><p>　　2.1系統(tǒng)的總體框圖</p><p>　　本設(shè)計(jì)為車(chē)窗電流檢測(cè)系統(tǒng)，完成的功能有控制車(chē)窗的升降并起到防夾的功能，硬件

15、總體分為按鍵部分、電壓轉(zhuǎn)換部分、PIC的最小系統(tǒng)、控制電機(jī)部分、電機(jī)電流采樣部分和霍爾傳感器計(jì)數(shù)部分。總體框圖如下所示：</p><p>　　圖3.1 電流檢測(cè)系統(tǒng)的總體框圖</p><p>　　如圖所示,當(dāng)采樣到按鈕信號(hào)或由上位機(jī)通過(guò)LIN發(fā)過(guò)來(lái)的控制指令時(shí),MCU被喚醒,調(diào)入電機(jī)控制程序。電機(jī)控制車(chē)窗運(yùn)行有兩種模式——上升或下降。在每一種模式執(zhí)行過(guò)程中,如果采集到由按鈕發(fā)出的執(zhí)行反方向

16、運(yùn)行信號(hào)時(shí),程序控制電機(jī)立即切換到另一種運(yùn)行模式。在上升模式中,有兩種情況使得電機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn),即玻璃上升置頂和上升過(guò)程中遭遇防夾力,這兩種情況的區(qū)別判斷主要是電機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)窗上邊緣至窗頂距離d是否位于4mm處。當(dāng)d≥4mm時(shí),程序調(diào)用防夾函數(shù),否則停止電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。在下降模式中,阻力主要來(lái)自車(chē)窗運(yùn)行至底部的阻擋力,所以直接停止電機(jī)即可。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)硬件中的電容涉及到了有極性電容，先來(lái)簡(jiǎn)單的介紹一下有極性

17、電容和無(wú)極性電容之間的區(qū)別。</p><p>　　1、原理上相同。（1）都是存儲(chǔ)電荷和釋放電荷；（2）極板上的電壓（這里把電荷積累的電動(dòng)勢(shì)叫電壓）不能突變。（3）區(qū)別在于介質(zhì)的不同、性能不同、容量不同、結(jié)構(gòu)不同致使用環(huán)境和用途也不同。反過(guò)來(lái)講，人們根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐需要，實(shí)驗(yàn)制造了各種功能的電容器來(lái)滿(mǎn)足各種電器的正常運(yùn)行和新設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和新材料的發(fā)掘，更優(yōu)質(zhì)、多樣化的電容器會(huì)不斷涌現(xiàn)。</p&g

18、t;<p>　　2、介質(zhì)不同。3、性能不同。4、容量不同。前面已經(jīng)講過(guò)同體積的電容器介質(zhì)不同容量不等 5、結(jié)構(gòu)不同。6、使用環(huán)境和用途。</p><p>　　2.2系統(tǒng)的各部分硬件結(jié)構(gòu) </p><p><b>　?。?） 按鍵部分</b></p><p>　　圖3.2按鍵的硬件電路圖</p><p>　　

19、按鍵為開(kāi)啟車(chē)窗動(dòng)作的起始信號(hào)輸入，由于PIC芯片的電壓最高為5V，所以按鍵的電源為5V，PIC芯片的RA口有I/O的功能，所以按鍵通過(guò)RA2、RA3進(jìn)入PIC芯片，使得車(chē)窗電機(jī)回路被接通，車(chē)窗進(jìn)行動(dòng)作，通過(guò)程序判斷，進(jìn)一步來(lái)控制車(chē)窗電機(jī)的轉(zhuǎn)停。圖中C5、C6電容的作用是硬件去抖，當(dāng)按鍵沒(méi)有被按下時(shí)，該電路輸出是高電平，同時(shí)向電容進(jìn)行充電，使得電容具有了高低電位端，當(dāng)按鍵被按下后，該電路輸出是低電平，這是由于按鍵的按下，使得電源—電阻—按

20、鍵—地回路接通，同時(shí)電容—按鍵使得電容開(kāi)始放電，此時(shí)按鍵相當(dāng)于一條導(dǎo)線(xiàn)，使得輸出點(diǎn)的電位變?yōu)榱?，這里由于按鍵的機(jī)械彈性作用，使得按鍵被按下或釋放時(shí)，會(huì)伴隨著一段時(shí)間的觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)，然后其按鍵才穩(wěn)定下來(lái)，在觸點(diǎn)抖動(dòng)的期間來(lái)檢測(cè)按鍵通斷與否的狀態(tài)，是很容易判斷出錯(cuò)的，此時(shí)電容的作用便是去抖的功能。即是在按鍵被按下時(shí)會(huì)有一段前沿抖動(dòng)，這時(shí)電容的正端的電位不會(huì)突然變化，所以按鍵的抖動(dòng)不會(huì)使輸出的高電平波形抖動(dòng)，同理，當(dāng)按鍵被釋放時(shí)會(huì)有一段時(shí)間的

21、后沿抖動(dòng)，又因?yàn)榇藭r(shí)電容已完成放電，已經(jīng)沒(méi)有了高電位的存在，而電容兩端的電位又不會(huì)突變，所以可以是輸出電平保持低電平而不</p><p>　?。?） 電壓轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　圖3.3 電壓轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　P2為電源的接口，將12V的電壓接入該電路進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，電容C8、C9、C10為旁路電容，作用是抑制電路中可能出現(xiàn)的自激震蕩，濾除雜波，有極

22、性的電解電容濾除低頻雜波，無(wú)極性的電容則是濾除高頻雜波的，這就填補(bǔ)了電解電容的不足，在7805的前側(cè)之所以并聯(lián)兩個(gè)大小不同的電容，從而能得到更平滑的波形。至于電容的大小選擇則是由電容所能承受的電壓大小，電路輸出的電流大小來(lái)決定的，基本上大點(diǎn)沒(méi)有太大的影響。R12是放電電阻作用是使得輸出的電流能夠是二極管發(fā)光，當(dāng)二極管發(fā)光時(shí)證明這個(gè)電壓轉(zhuǎn)換電路是導(dǎo)通的，標(biāo)志這電壓由12V成功的轉(zhuǎn)換到了5V。</p><p>　　此

23、電路是為主電路做輔助的，為芯片提供5V的電源供電，同時(shí)12V為繼電器提供啟動(dòng)電壓，這就使得雖然板子上只有一種大小的電源輸入，通過(guò)這個(gè)電壓轉(zhuǎn)換電路卻可以得出另外大小不同的電壓值作為新的供電電源，避免了電源型號(hào)的雜多給實(shí)際的設(shè)計(jì)和應(yīng)用帶來(lái)不便。</p><p>　?。?） 霍爾計(jì)數(shù)部分</p><p>　　霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器?；魻栃?yīng)是磁電效應(yīng)的一種，這一現(xiàn)象是霍爾（

24、A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)的。后來(lái)發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體、導(dǎo)電流體等也有這種效應(yīng)，而半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)比金屬?gòu)?qiáng)得多，利用這現(xiàn)象制成的各種霍爾元件，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)及信息處理等方面?；魻栃?yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法。通過(guò)霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的霍爾系數(shù)，能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類(lèi)型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。</p><p>　　由于通電螺線(xiàn)管內(nèi)部存

25、在磁場(chǎng)，其大小與導(dǎo)線(xiàn)中的電流成正比，故可以利用霍爾傳感器測(cè)量出磁場(chǎng)，從而確定導(dǎo)線(xiàn)中電流的大小。利用這一原理可以設(shè)計(jì)制成霍爾電流傳感器。其優(yōu)點(diǎn)是不與被測(cè)電路發(fā)生電接觸，不影響被測(cè)電路，不消耗被測(cè)電源的功率，特別適合于大電流傳感。 霍爾電流傳感器工作原理，標(biāo)準(zhǔn)圓環(huán)鐵芯有一個(gè)缺口，將霍爾傳感器插入缺口中，圓環(huán)上繞有線(xiàn)圈，當(dāng)電流通過(guò)線(xiàn)圈時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)，則霍爾傳感器有信號(hào)輸出。</p><p>　　圖3.4 霍爾計(jì)數(shù)部分<

26、;/p><p>　　此圖為霍爾元件計(jì)數(shù)部分的原理圖，P1為接口，其中電容起抑制干擾的作用，電阻為限流電阻，霍爾元件發(fā)出的脈沖接在PIC16F877的RC0引腳上，是因?yàn)镽C0是TMR1計(jì)數(shù)器的外部輸入引腳，通過(guò)此引腳，可以將脈沖的個(gè)數(shù)記錄進(jìn)TMR1從而由軟件可以判斷出車(chē)窗的具體位置。計(jì)數(shù)器TMR1的內(nèi)部原理圖如下圖所示，RC0引腳即是圖上所示的T1OSO外部引腳，通過(guò)設(shè)置T1CON控制寄存器使TMR1工作在所需的狀態(tài)

27、。</p><p>　　圖3.5 TMR1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　（4）PIC最小系統(tǒng)</p><p>　　圖3.6PIC最小系統(tǒng)</p><p>　　PIC芯片的最小系統(tǒng)包括它的復(fù)位電路和晶振電路在內(nèi)，PIC單片機(jī)有4中晶振方式可供選擇，震蕩方式經(jīng)配置寄存器CONFIG的FOSC1，F(xiàn)OSC0位進(jìn)行選擇，并在EPROM編程時(shí)寫(xiě)入。C

28、1、C2在允許的范圍內(nèi)值越低越好。</p><p>　　3.7振蕩器類(lèi)型選擇</p><p>　　RC振蕩適合于對(duì)時(shí)間精度要求不高的低成本應(yīng)用。RC振蕩頻率隨著電源電壓VDD，RC值及工作環(huán)境溫度的變化而變化。同時(shí)由于工藝參數(shù)的差異，對(duì)不同芯片其振蕩器頻率將不同。另外，當(dāng)外接電容CEXT值較小時(shí)，對(duì)振蕩器頻率的影響更大，當(dāng)然，我們也應(yīng)考慮電阻電容本身的容差對(duì)振蕩器頻率的影響。</p&

29、gt;<p>　　圖3.8 RC震蕩電路</p><p>　　圖3.8所示的是RC振蕩電路，如果REXT低于2.2KΩ，振蕩器將處于不穩(wěn)定工作狀態(tài)，甚至停振。而REXT大于1M時(shí)，振蕩器又易受噪聲、濕度、漏電流的干擾。因此，電阻REXT取值最好在3KΩ~100KΩ范圍內(nèi)。在不接外部電容時(shí)，振蕩器可工作，但為了抗干擾及保證穩(wěn)定性，建議接一20PF以上的電容。PIC單片機(jī)片內(nèi)有一4分頻電路，從OSC1/

30、CLKIN引腳輸入或RC振蕩器產(chǎn)生的振蕩頻率FOSC經(jīng)4分頻后從OSC2/CLKOUT引腳輸出4分頻信號(hào)，該信號(hào)可用于測(cè)試或作為其它邏輯電路的同步信號(hào)。</p><p><b>　　圖3.9 下載接口</b></p><p>　　這是PIC芯片的程序下載接口，1腳接PIC16F877A的第一個(gè)引腳，，2腳接5V電源，3腳接地，4、5腳分別接芯片的RB6、RB7引腳，因

31、為PIC16F877A的RB6、RB7引腳即是芯片的程序?qū)懭胍_，其芯片引腳如下圖所示，正是PGC和PGD引腳。</p><p>　　圖3.10 PIC16F877A的引腳圖</p><p>　　（5）控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路</p><p>　　圖3.11 控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路</p><p>　　此圖是繼電器控制回路，由芯片RB1、RB2引腳輸出

32、信號(hào)分別控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，當(dāng)兩個(gè)引腳都無(wú)信號(hào)輸出時(shí)，電機(jī)是停止的。當(dāng)RB2輸出高電平信號(hào)時(shí)是二極管Q1得到開(kāi)啟信號(hào)，其中R4是限流電阻，R5是下拉電阻，減少外部電流對(duì)二極管的干擾，防止產(chǎn)生誤動(dòng)作。當(dāng)Q1被接通了，則+5V—Q1—U1的發(fā)光二極管這一條路被接通，當(dāng)發(fā)光二極管發(fā)出的光足夠強(qiáng)又不至于被燒毀時(shí)，此時(shí)根據(jù)實(shí)際需要我們可以選定R6為500Ω，當(dāng)U1被觸發(fā)了便使得12V的繼電器回路被接通，是繼電器動(dòng)作。其中與繼電器方向并接的二極管起到

33、了續(xù)流回路的作用，原因是當(dāng)繼電器被關(guān)斷的瞬間，由于繼電器中的線(xiàn)圈的電感作用會(huì)在一瞬間產(chǎn)生較大流向U1的電流，由于D1的導(dǎo)通阻值非常小，當(dāng)出現(xiàn)此電流時(shí)D1便導(dǎo)通使電流不至于流向U1而使U1損害，起到了保護(hù)作用。RB1控制的電路工作原理亦是如此。</p><p>　　由圖3.14我們可以看出當(dāng)繼電器不接通時(shí)K1開(kāi)關(guān)處于常閉狀態(tài)，此時(shí)一端連接電機(jī)，另一端是通過(guò)一個(gè)精確的采樣電阻而接地的，所以電機(jī)沒(méi)有電源，此時(shí)是處于靜止

34、狀態(tài)，而當(dāng)繼電器被接通，線(xiàn)圈吸合開(kāi)關(guān)，從而使K1打到另一個(gè)位置，使12V與電機(jī)接通，從而啟動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)亦然只是由RB1控制。</p><p>　　MP、MN分別接電機(jī)的兩端，所以當(dāng)一端動(dòng)作接12V時(shí)，另一端必然是連著采樣電阻Rs接地的，從而組成通路并且無(wú)論正反轉(zhuǎn)采樣電阻都在電機(jī)的回路里，保證了對(duì)電流采樣的精確性，這里在選取Rs的阻值時(shí)應(yīng)考慮到芯片的承受電壓不可超出5V，而采樣的電流轉(zhuǎn)換成電壓是是要送進(jìn)芯片的，

35、因此阻值在此最好不要超過(guò)1Ω，電阻R10是限流電阻，D3是5V穩(wěn)壓管，在此起到保護(hù)芯片的作用，當(dāng)采樣到的電流轉(zhuǎn)換成電壓時(shí)若超過(guò)5V則會(huì)使D3被反向?qū)?，從而將輸進(jìn)芯片的信號(hào)導(dǎo)入地。</p><p>　　采樣的電流信號(hào)是接到芯片的RA0引腳，直接送進(jìn)芯片，雖然芯片是處理不了模擬量地，但是電路圖中確實(shí)沒(méi)有接A/D轉(zhuǎn)換芯片的，這是因?yàn)镻IC16F877A芯片是自帶ADC轉(zhuǎn)換功能的，這里簡(jiǎn)單介紹一下。</p>

36、<p>　　芯片自帶了8個(gè)具有ADC轉(zhuǎn)換功能的輸入口，正如圖3.12所示分別是RA0、RA1、RA2、RA3、RA4、RE0、RE1和RE2，所以將模擬信號(hào)接入RA0是可以不接外部A/D轉(zhuǎn)換電路的。而芯片自帶的A/D轉(zhuǎn)換原理是逐次逼近型的ADC，轉(zhuǎn)換速度快，精度高。逐次逼近型ADC是由采樣保持電路、電壓比較器、逐次逼近寄存器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器DAC和鎖存器等部分組成。內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。</p><p&g

37、t;　　圖3.12ADC的內(nèi)部電路</p><p><b>　　第三章 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1　　軟件流程圖</p><p>　　圖4.1 整體流程圖</p><p>　　圖4.1即是整個(gè)程序的簡(jiǎn)化流程圖，其中芯片初始化、電流的檢測(cè)和防夾保護(hù)都是由具體不同的步驟，在程序中能體現(xiàn)出。在程序中會(huì)有注釋?zhuān)?/p>

38、將驅(qū)動(dòng)程序的過(guò)程視覺(jué)化，簡(jiǎn)單化。</p><p>　　下面分別給出了初始化的流程圖和濾波算法的流程圖。</p><p>　　圖4.2 芯片初始化</p><p>　　圖4.3 帶有返回值的電流濾波算法</p><p>　　第四章 車(chē)窗控制軟硬件的調(diào)試</p><p><b>　　4.1硬件的檢測(cè)</b&

39、gt;</p><p>　　通電后，我們用萬(wàn)用表對(duì)每個(gè)元件的壓降進(jìn)行讀取，首先在上電后當(dāng)電壓轉(zhuǎn)換電路中接的發(fā)光二極管被點(diǎn)亮了，可由此判斷電壓轉(zhuǎn)換電路是正常工作的，將外接的12V電源轉(zhuǎn)換成了5V，這樣的情況下，我們先用萬(wàn)用表從按鍵開(kāi)始檢測(cè)。</p><p>　　當(dāng)按鍵兩腳間的電壓在4.8V左右時(shí)表示按鍵是正確的，此時(shí)我們順著測(cè)芯片的引腳，當(dāng)芯片的引腳也是大于3V時(shí)我們認(rèn)為此條路的電器和物理上

40、都是正確的，這是因?yàn)榘存I在沒(méi)有按下時(shí)是高電平輸入芯片；而如果我們測(cè)到引腳的電壓低于3V，那么我們可以得出此時(shí)這條路仍是接通的，但是輸出的電壓由于太低，卻會(huì)使芯片將其判斷為低電平，從而使按鍵失去了控制作用，那么問(wèn)題出在我們?cè)谶@條路上串聯(lián)的限流電阻阻值太大了或者說(shuō)與按鍵并聯(lián)的電容太小了，使得分壓太少，那么此時(shí)我們有兩種辦法來(lái)解決，一個(gè)是將串聯(lián)電阻減小，另一個(gè)是將電容變大；如果芯片的引腳顯示的是零，那么很明確這條路是 錯(cuò)誤的，不然是斷路，不然

41、就是接地了，需要我們將這條路從新再連接。</p><p>　　接下去測(cè)芯片的輸出引腳，顯示為零，則說(shuō)明芯片焊接正確，這時(shí)就需要將芯片安進(jìn)底座，進(jìn)行軟件的調(diào)試。</p><p>　　首先打開(kāi)MPLAB軟件，將編好的程序進(jìn)行編譯，當(dāng)顯示無(wú)錯(cuò)誤無(wú)警告編譯成功后，將下載器ICD3插入電腦，在program中選擇Select program最后選擇下載器類(lèi)型為ICD3，同時(shí)還需要設(shè)置一些參數(shù)，將芯片

42、類(lèi)型確定，這時(shí)將會(huì)在output窗口顯示出對(duì)下載器和芯片連接的情況，當(dāng)芯片的地址被檢查出來(lái)后，說(shuō)明此時(shí)下載器和芯片完成了正確的連接，可以向芯片下載程序。單擊程序下載的圖標(biāo)，當(dāng)出現(xiàn)program very completely時(shí)說(shuō)明程序成功的被下載進(jìn)了芯片。</p><p>　　此時(shí)按下按鍵，看繼電器是否如我們所愿成功的閉合。但是在本設(shè)計(jì)中，當(dāng)板子被上電的瞬間繼電器就立刻閉合了，這時(shí)需要用萬(wàn)用表一步一步的找出電路的

43、錯(cuò)誤，首先繼電器會(huì)閉合說(shuō)明電路是通路，然而在上電的瞬間會(huì)閉合說(shuō)明那么加在繼電器兩端的電壓不用經(jīng)過(guò)控制便已經(jīng)連成了通路，所以可以初步判斷控制繼電器閉合的光電隔離除了問(wèn)題，當(dāng)測(cè)其電壓時(shí)果真是光電隔離沒(méi)有發(fā)揮作用，將其改正以后，這個(gè)問(wèn)題解決了。</p><p>　　這時(shí)按下按鍵，發(fā)現(xiàn)繼電器扔沒(méi)有如愿閉合，于是用萬(wàn)用表從芯片的輸出引腳開(kāi)始測(cè)，首先芯片引腳輸出4.8V，這說(shuō)明程序在控制按鍵部分是正確的，測(cè)三極管基極的電壓為

44、0.7V說(shuō)明三極管成功導(dǎo)通，接著測(cè)光電隔離，此時(shí)發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，光電隔離的三極管所降落的電壓居然有9V之多，致使繼電器線(xiàn)圈兩端的壓差卻不足3V由此可以猜測(cè)，繼電器所在的這條電路是通路，然而繼電器沒(méi)有動(dòng)作的原因是降落在線(xiàn)圈上的壓降太小不足以驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作，那么光電隔離的三極管的壓降為9V之多，那么可以說(shuō)明這是由于此三極管沒(méi)有完全導(dǎo)通，那么也就是說(shuō)發(fā)光二極管所發(fā)的光不夠強(qiáng)，也就是說(shuō)輸入光電隔離的電流不夠大，最后斷定是三極管所接的限流電阻過(guò)大了，

45、因此將兩條控制電路中的R13、R14均去掉了，又將R6、R9并聯(lián)一個(gè)電阻使其最終成為了500Ω這樣當(dāng)按鍵被按下后繼電器閉合了。</p><p>　　4.2車(chē)窗防夾驗(yàn)證與結(jié)果</p><p>　　按照現(xiàn)行慣例,本項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)為電機(jī)配備了雙霍爾傳感器來(lái)感應(yīng)電機(jī)是否受到了阻力。并且為了完善實(shí)驗(yàn)條件提高實(shí)驗(yàn)精度,實(shí)驗(yàn)中使用了力傳感器來(lái)設(shè)置和測(cè)定防夾力的大小。它的好處是通過(guò)與防夾力標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比,確保每個(gè)位

46、置的防夾力在不同電壓下都小于100N（汽車(chē)廠的標(biāo)準(zhǔn)）。</p><p>　　車(chē)窗防夾實(shí)驗(yàn)測(cè)得的力和電流曲線(xiàn)</p><p>　　實(shí)驗(yàn)步驟總體上可分為三步：</p><p>　　一、按動(dòng)按鈕使電機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)窗玻璃舉升;</p><p>　　二、在車(chē)窗玻璃上升過(guò)程中為其施加一個(gè)反方向力模擬防夾力;</p><p>　　三、觀察

47、玻璃運(yùn)動(dòng)情況,即電機(jī)工作情況,記錄相關(guān)波形。</p><p><b>　　電流與霍爾關(guān)系波形</b></p><p>　　整個(gè)過(guò)程中所記錄的防夾力與電機(jī)電流波形如圖8所示。黃線(xiàn)是車(chē)窗玻璃的受力情況,紅線(xiàn)為電機(jī)電流變化曲線(xiàn)。車(chē)窗玻璃在上升過(guò)程中,電機(jī)電流為正,定義為正轉(zhuǎn)（圖中所示電流零點(diǎn)偏置9.9A）,即車(chē)窗玻璃上升方向。在電機(jī)舉升車(chē)窗過(guò)程中施加防夾力,黃線(xiàn)迅速向上爬升

48、100mV。這里需要說(shuō)明的是,按照傳感器給出的比例關(guān)系：</p><p>　　防夾力(N):電壓(mV)=0.3</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)中黃線(xiàn)的100mV應(yīng)對(duì)應(yīng)30N的防夾力,ECU成功地識(shí)別出這個(gè)障礙并做出反應(yīng),由程序控制電機(jī)停轉(zhuǎn)200ms,在此期間電流為零,防夾力依然作用于車(chē)窗玻璃。200ms后,程序控制電機(jī)反方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)車(chē)窗玻璃向下運(yùn)動(dòng),電流為負(fù),待下降200mm后電機(jī)停止旋轉(zhuǎn),

49、電流為零,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程結(jié)束。圖9是突然對(duì)車(chē)窗玻璃施加防夾力這一瞬間電流和霍爾傳感器信號(hào)之間的變化關(guān)系。從圖中波形可以清楚的看出,在電流爬升過(guò)程中,由于電機(jī)轉(zhuǎn)速下降,霍爾采集的信號(hào)周期增加,電機(jī)停轉(zhuǎn)后,電流陡降,霍爾周期隨之變?yōu)闊o(wú)窮大</p><p>　　4.3軟件功能的檢測(cè)</p><p>　　這里開(kāi)始軟件的檢測(cè)，將電機(jī)連進(jìn)回路，首先從按鍵的點(diǎn)自動(dòng)開(kāi)始檢測(cè)，將程序中的其他功能函數(shù)屏蔽掉僅余

50、按鍵判斷，將其燒盡芯片，然后按下按鍵進(jìn)行測(cè)試看功能是否達(dá)到，如果并非我們所要求的結(jié)果，則將程序進(jìn)一步改進(jìn)，符合要求則進(jìn)行下面功能的測(cè)試，同時(shí)將另外的功能屏蔽。</p><p><b>　　第五章 總結(jié)</b></p><p>　　本文研究的主要內(nèi)容是利用電流反饋進(jìn)行車(chē)窗控制。首先給出了汽車(chē)車(chē)窗電流檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，特別介紹了車(chē)窗控制的必要性以及通過(guò)電流檢測(cè)來(lái)控制車(chē)窗

51、的可行性，尤其指出了控制技術(shù)在這方面的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越寬廣越來(lái)越成熟，正沿著智能化、人性化的方向快速前進(jìn)，車(chē)窗防夾已經(jīng)成為研究的必然，為此我們還著重的介紹了防夾的思想，防夾的算法以及防夾在本文中的實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　其后詳細(xì)的介紹了一下本設(shè)計(jì)中用到的主控芯片PIC，它的發(fā)展歷史、發(fā)展趨勢(shì)以及具有的特點(diǎn)，在對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹時(shí)我們主要介紹的是本設(shè)計(jì)中用到的芯片PIC16F877，對(duì)它在本設(shè)計(jì)中用到的各種功能進(jìn)行

52、了重點(diǎn)介紹，它的口的作用，定時(shí)計(jì)數(shù)器，A/D轉(zhuǎn)換功能的實(shí)現(xiàn)等等。</p><p>　　接下來(lái)進(jìn)行的是本設(shè)計(jì)中硬件原理圖的講解，從每一個(gè)電阻電容的作用、選取的原則到整體電路所能實(shí)現(xiàn)的躬耕進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，其中涉及到了Altium Designer的使用，在此也做了詳細(xì)的介紹，如何應(yīng)用此軟件進(jìn)行元件的封裝，如何制作PCB板等等。</p><p>　　然后介紹的是本設(shè)計(jì)中的軟件，由于芯片的要求，

53、所以在此也介紹了PIC的開(kāi)發(fā)工具M(jìn)PLAB和PIC的C語(yǔ)言編譯器PICC的使用，給出了整個(gè)軟件的程序流程圖以及部分詳細(xì)的程序流程。</p><p>　　最后是軟硬件的調(diào)試，通過(guò)在實(shí)際中的一步一步的調(diào)試檢測(cè)，將遇到的問(wèn)題和所進(jìn)行的探索以及最后解決的方法一并進(jìn)行了重點(diǎn)的介紹，使本設(shè)計(jì)達(dá)到了所要求的目標(biāo)。</p><p>　　車(chē)窗系統(tǒng)是汽車(chē)車(chē)身重要的組成部分，它能使人們更好地介紹和保護(hù)汽車(chē)。如今

54、車(chē)窗功能已經(jīng)成為汽車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)功能之一，是影響購(gòu)車(chē)者決定的重要因素之一，多數(shù)購(gòu)車(chē)者都將車(chē)窗視為必備的舒適功能，因此汽車(chē)廠商都將其視為基礎(chǔ)的功能之一。迄今為止，亞太地區(qū)尤其是中國(guó)車(chē)窗控制系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始了快速的發(fā)展。</p><p>　　在本論文中給出了運(yùn)用霍爾元件判斷車(chē)窗位置進(jìn)行防夾保護(hù)的車(chē)窗控制，這正是車(chē)窗控制領(lǐng)域中的前沿部分，并且將會(huì)成為一段時(shí)間的發(fā)展趨勢(shì)，符合現(xiàn)實(shí)社會(huì)生活中人們的需求，因此是值得我們加以探索的。&l

55、t;/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　蔣延彪，高富強(qiáng)，方華，等.單片機(jī)原理及應(yīng)用【M】.重慶：重慶大學(xué)出版社，2013.3</p><p>　　夏彬彬，任明全，屈金學(xué).PIC單片機(jī)常用模塊與綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講【M】.北京：電子工業(yè)出版社，2013.3</p><p>　　卞清,宋勇,李忠富.嵌

56、入式汽車(chē)車(chē)窗控制器設(shè)計(jì)[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2012,12</p><p>　　孫仁云，付百.汽車(chē)電器與電子技術(shù)【M】. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011</p><p>　　李炎亮，高秀華，成凱. 汽車(chē)電子技術(shù)【M】. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社工業(yè)裝備與信息工程出版中心，2012</p><p>　　舒華, 姚國(guó)平.汽車(chē)電子控制技術(shù)【M】. 北京：人民交通出版社，2

57、010.</p><p>　　史久貴.基于Altium Designer的原理圖與PCB設(shè)計(jì)【M】.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012</p><p>　　（美）Di Jasio等著；姜寧康，朱安定譯.PIC微控制器技術(shù)及應(yīng)用【M】.北京：電子工業(yè)出版社，2011</p><p>　　顧志華，陳天煌，忽朝撿.C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)【M】.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.2<