畢業(yè)論文--汽車車窗防夾技術(shù)的研究

1、<p>　　題目： 汽車車窗防夾技術(shù)的研究</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　汽車車窗簡介- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- -- - 1</p>&l

2、t;p>　　1.1 汽車電動(dòng)車窗的組成與類型- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1</p><p>　　1.2 電動(dòng)車窗的組成- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

3、 - - - - - - - - -- -- --1</p><p>　　汽車電動(dòng)車窗的組成與類型- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - -- - - - - - - --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 車窗控制軟硬件的調(diào)試- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -15</p><p>　　4.1 硬件的檢測- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

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

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

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

10、窗簡介</p><p>　　1.1汽車電動(dòng)車窗的組成與類型</p><p>　　所謂電動(dòng)車窗，一般是指其玻璃升降器能自動(dòng)升、降門窗玻璃，即使在行車過程中也能方便地開、關(guān)門窗。所以電動(dòng)車窗又叫自動(dòng)車窗，過去僅裝在高級轎車上，而在現(xiàn)代轎車上己被普遍采用。</p><p>　　電動(dòng)車窗系統(tǒng)是通過開關(guān)操作開閉車窗的系統(tǒng)，當(dāng)電動(dòng)車窗開關(guān)操作時(shí)，電動(dòng)車窗電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，車窗開閉調(diào)節(jié)

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

12、是雙向的，分永磁式和雙繞組串勵(lì)式兩類。永磁式直流電動(dòng)機(jī)是通過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)繞向相反的磁場繞組，一個(gè)稱為上升繞組，另一個(gè)稱為下降繞組，通電后產(chǎn)生相反方向的磁場，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（雙繞組串聯(lián)）式電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　每個(gè)車窗都有一個(gè)電動(dòng)機(jī)，是一種不直接接地型電動(dòng)機(jī)。為防止電路過載，電動(dòng)車窗電路有一個(gè)或多個(gè)熱敏開關(guān)，

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

14、兩套控制裝置，一套為總開關(guān)，可由駕駛員通過總控制開關(guān)操縱四個(gè)車窗的升降；另一套為分開關(guān)，分別裝在每個(gè)車窗中部，可由乘客操縱身邊車窗的升降。總開關(guān)和分開關(guān)互不干涉，均可獨(dú)立控制。</p><p>　　第二章 汽車電動(dòng)車窗的組成與類型</p><p>　　2.1系統(tǒng)的總體框圖</p><p>　　本設(shè)計(jì)為車窗電流檢測系統(tǒng)，完成的功能有控制車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 電流檢測系統(tǒng)的總體框圖</p><p>　　如圖所示,當(dāng)采樣到按鈕信號或由上位機(jī)通過LIN發(fā)過來的控制指令時(shí),MCU被喚醒,調(diào)入電機(jī)控制程序。電機(jī)控制車窗運(yùn)行有兩種模式——上升或下降。在每一種模式執(zhí)行過程中,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,阻力主要來自車窗運(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，先來簡單的介紹一下有極性

17、電容和無極性電容之間的區(qū)別。</p><p>　　1、原理上相同。（1）都是存儲電荷和釋放電荷；（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。反過來講，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滿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>　　（1） 按鍵部分</b></p><p>　　圖3.2按鍵的硬件電路圖</p><p>　　

19、按鍵為開啟車窗動(dòng)作的起始信號輸入，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RA2、RA3進(jìn)入PIC芯片，使得車窗電機(jī)回路被接通，車窗進(jìn)行動(dòng)作，通過程序判斷，進(jìn)一步來控制車窗電機(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—按鍵使得電容開始放電，此時(shí)按鍵相當(dāng)于一條導(dǎo)線，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，在觸點(diǎn)抖動(dòng)的期間來檢測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決定的，基本上大點(diǎn)沒有太大的影響。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，避免了電源型號的雜多給實(shí)際的設(shè)計(jì)和應(yīng)用帶來不便。</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)比金屬強(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)、檢測技術(shù)及信息處理等方面。霍爾效應(yīng)是研究半導(dǎo)體材料性能的基本方法。通過霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)測定的霍爾系數(shù)，能夠判斷半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電類型、載流子濃度及載流子遷移率等重要參數(shù)。</p><p>　　由于通電螺線管內(nèi)部存

25、在磁場，其大小與導(dǎo)線中的電流成正比，故可以利用霍爾傳感器測量出磁場，從而確定導(dǎo)線中電流的大小。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)是不與被測電路發(fā)生電接觸，不影響被測電路，不消耗被測電源的功率，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)上繞有線圈，當(dāng)電流通過線圈時(shí)產(chǎn)生磁場，則霍爾傳感器有信號輸出。</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>　?。?）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振蕩器類型選擇</p><p>　　RC振蕩適合于對時(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，該信號可用于測試或作為其它邏輯電路的同步信號。</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、信號分別控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，當(dāng)兩個(gè)引腳都無信號輸出時(shí)，電機(jī)是停止的。當(dāng)RB2輸出高電平信號時(shí)是二極管Q1得到開啟信號，其中R4是限流電阻，R5是下拉電阻，減少外部電流對二極管的干擾，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)，另一端是通過一個(gè)精確的采樣電阻而接地的，所以電機(jī)沒有電源，此時(shí)是處于靜止

34、狀態(tài)，而當(dāng)繼電器被接通，線圈吸合開關(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論正反轉(zhuǎn)采樣電阻都在電機(jī)的回路里，保證了對電流采樣的精確性，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5V則會(huì)使D3被反向?qū)ǎ瑥亩鴮⑤斶M(jìn)芯片的信號導(dǎo)入地。</p><p>　　采樣的電流信號是接到芯片的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)程序的簡化流程圖，其中芯片初始化、電流的檢測和防夾保護(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，

38、將驅(qū)動(dòng)程序的過程視覺化，簡單化。</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 車窗控制軟硬件的調(diào)試</p><p><b>　　4.1硬件的檢測</b&

39、gt;</p><p>　　通電后，我們用萬用表對每個(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，我們先用萬用表從按鍵開始檢測。</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在沒有按下時(shí)是高電平輸入芯片；而如果我們測到引腳的電壓低于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，那么問題出在我們在這條路上串聯(lián)的限流電阻阻值太大了或者說與按鍵并聯(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>　　接下去測芯片的輸出引腳，顯示為零，則說明芯片焊接正確，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MPLAB軟件，將編好的程序進(jìn)行編譯，當(dāng)顯示無錯(cuò)誤無警告編譯成功后，將下載器ICD3插入電腦，在program中選擇Select program最后選擇下載器類型為ICD3，同時(shí)還需要設(shè)置一些參數(shù)，將芯片

42、類型確定，這時(shí)將會(huì)在output窗口顯示出對下載器和芯片連接的情況，當(dāng)芯片的地址被檢查出來后，說明此時(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)閉合說明電路是通路，然而在上電的瞬間會(huì)閉合說明那么加在繼電器兩端的電壓不用經(jīng)過控制便已經(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題，當(dāng)測其電壓時(shí)果真是光電隔離沒有發(fā)揮作用，將其改正以后，這個(gè)問題解決了。</p><p>　　這時(shí)按下按鍵，發(fā)現(xiàn)繼電器扔沒有如愿閉合，于是用萬用表從芯片的輸出引腳開始測，首先芯片引腳輸出4.8V，這說明程序在控制按鍵部分是正確的，測三極管基極的電壓為

44、0.7V說明三極管成功導(dǎo)通，接著測光電隔離，此時(shí)發(fā)現(xiàn)了問題，光電隔離的三極管所降落的電壓居然有9V之多，致使繼電器線圈兩端的壓差卻不足3V由此可以猜測，繼電器所在的這條電路是通路，然而繼電器沒有動(dòng)作的原因是降落在線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，那么可以說明這是由于此三極管沒有完全導(dǎo)通，那么也就是說發(fā)光二極管所發(fā)的光不夠強(qiáng)，也就是說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設(shè)置和測定防夾力的大小。它的好處是通過與防夾力標(biāo)準(zhǔn)的對比,確保每個(gè)位

46、置的防夾力在不同電壓下都小于100N（汽車廠的標(biāo)準(zhǔn)）。</p><p>　　車窗防夾實(shí)驗(yàn)測得的力和電流曲線</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)車窗玻璃舉升;</p><p>　　二、在車窗玻璃上升過程中為其施加一個(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)過程中所記錄的防夾力與電機(jī)電流波形如圖8所示。黃線是車窗玻璃的受力情況,紅線為電機(jī)電流變化曲線。車窗玻璃在上升過程中,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）,即車窗玻璃上升方向。在電機(jī)舉升車窗過程中施加防夾力,黃線迅速向上爬升

48、100mV。這里需要說明的是,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)中黃線的100mV應(yīng)對應(yīng)30N的防夾力,ECU成功地識別出這個(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窗玻璃。200ms后,程序控制電機(jī)反方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)車窗玻璃向下運(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)過程結(jié)束。圖9是突然對車窗玻璃施加防夾力這一瞬間電流和霍爾傳感器信號之間的變化關(guān)系。從圖中波形可以清楚的看出,在電流爬升過程中,由于電機(jī)轉(zhuǎn)速下降,霍爾采集的信號周期增加,電機(jī)停轉(zhuǎn)后,電流陡降,霍爾周期隨之變?yōu)闊o窮大</p><p>　　4.3軟件功能的檢測</p><p>　　這里開始軟件的檢測，將電機(jī)連進(jìn)回路，首先從按鍵的點(diǎn)自動(dòng)開始檢測，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)行車窗控制。首先給出了汽車車窗電流檢測技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，特別介紹了車窗控制的必要性以及通過電流檢測來控制車窗

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)越來越寬廣越來越成熟，正沿著智能化、人性化的方向快速前進(jìn)，車窗防夾已經(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)展趨勢以及具有的特點(diǎn)，在對其進(jìn)行簡單介紹時(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的開發(fā)工具M(jìn)PLAB和PIC的C語言編譯器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，通過在實(shí)際中的一步一步的調(diào)試檢測，將遇到的問題和所進(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>　　車窗系統(tǒng)是汽車車身重要的組成部分，它能使人們更好地介紹和保護(hù)汽車。如今

54、車窗功能已經(jīng)成為汽車的標(biāo)準(zhǔn)功能之一，是影響購車者決定的重要因素之一，多數(shù)購車者都將車窗視為必備的舒適功能，因此汽車廠商都將其視為基礎(chǔ)的功能之一。迄今為止，亞太地區(qū)尤其是中國車窗控制系統(tǒng)已經(jīng)開始了快速的發(fā)展。</p><p>　　在本論文中給出了運(yùn)用霍爾元件判斷車窗位置進(jìn)行防夾保護(hù)的車窗控制，這正是車窗控制領(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，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、入式汽車車窗控制器設(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, 姚國平.汽車電子控制技術(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語言程序設(shè)計(jì)【M】.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.2<