TOC\o"1-3"\h\u目錄第一部分設(shè)計(jì)任務(wù)與調(diào)研19683一、主要任務(wù) 121448二、設(shè)計(jì)思路 15343三、設(shè)計(jì)方法 15925四、調(diào)研總結(jié) 13169第二部分設(shè)計(jì)說(shuō)明 24723一、理論分析 22811.玻璃升降器控制電路分析 223557二、設(shè)計(jì)方案 267461.玻璃升降器電路原理圖 2263682.電路板工作原理 319276三、元件參數(shù)表 323586四、電動(dòng)車(chē)窗電子控制單元 4233281.電子控制單元基本性能 518838五、集控提升 531757六、主要組成元件的作用 5272771.STC12C5204AD單片機(jī)引腳定義說(shuō)明 5202402.7805引腳介紹及常用電路 731863.電阻 7252784.電容 817805.發(fā)光二極管 8280846.按鍵 89537第三部分設(shè)計(jì)成果 918783一、設(shè)計(jì)成果 94641二、作品特點(diǎn) 96201第四部分結(jié)束語(yǔ) 109677第五部分致謝 116823第六部分參考文獻(xiàn) 12第第頁(yè)第一部分設(shè)計(jì)任務(wù)與調(diào)研一、主要任務(wù)1.設(shè)計(jì)汽車(chē)玻璃升降器組合開(kāi)關(guān)工作電路2.通過(guò)Protel995se設(shè)計(jì)一個(gè)汽車(chē)汽車(chē)玻璃升降器工作電路模塊3.用Multisim檢測(cè)電路圖能否工作。4.根據(jù)電路圖制作成品。二、設(shè)計(jì)思路收集資料，查找相關(guān)文獻(xiàn)，根據(jù)汽車(chē)玻璃升降器電路原理，研究汽車(chē)玻璃升降器電路組成原理，熟悉各部件。三、設(shè)計(jì)方法1.文獻(xiàn)研究法：查閱有關(guān)汽車(chē)方面的書(shū)籍，了解汽車(chē)玻璃升降器的工作原理和作用及種類(lèi)。2.調(diào)查研究法：走訪周邊的汽修廠，熟悉汽車(chē)玻璃升降器。四、調(diào)研總結(jié)玻璃升降器是汽車(chē)門(mén)窗玻璃的升降裝置，主要分電動(dòng)玻璃升降器與手動(dòng)玻璃升降器兩大類(lèi)。現(xiàn)在許多轎車(chē)門(mén)窗玻璃的升降（關(guān)閉和開(kāi)啟）已經(jīng)拋棄了搖把式的手動(dòng)升降方式，一般都改用按鈕式的電動(dòng)升降方式，即使用電動(dòng)玻璃升降器。轎車(chē)用的電動(dòng)玻璃升降器多是由電動(dòng)機(jī)、減速器、導(dǎo)繩、導(dǎo)向板、玻璃安裝托架等組成。總開(kāi)關(guān)由駕車(chē)者，控制全部門(mén)窗玻璃的開(kāi)閉，而各車(chē)門(mén)內(nèi)把手上的分開(kāi)關(guān)由乘員分別控制各個(gè)門(mén)窗玻璃的開(kāi)閉，操作十分便利。第二部分設(shè)計(jì)說(shuō)明一、理論分析1.玻璃升降器控制電路分析駕駛員側(cè)車(chē)窗快速上升和快速下降功能：車(chē)窗電機(jī)內(nèi)的邏輯電路檢測(cè)到駕駛員車(chē)窗開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)閉合/斷開(kāi)產(chǎn)生的電壓變化，車(chē)窗電機(jī)將車(chē)窗玻璃按要求的方向移動(dòng)。車(chē)窗電機(jī)如果檢測(cè)到阻力過(guò)大，能自動(dòng)反轉(zhuǎn)，避免傷害被卡住的乘客。通過(guò)拉起和按住車(chē)窗開(kāi)關(guān)可以撤銷(xiāo)自動(dòng)反向安全功能。乘客側(cè)、右后和左后車(chē)窗：當(dāng)駕駛員想控制乘客、左后或右后車(chē)窗時(shí)，駕駛員將使用駕駛員車(chē)窗開(kāi)關(guān)向車(chē)身控制模塊發(fā)送串行數(shù)據(jù)信息，車(chē)身控制模塊將向相應(yīng)車(chē)門(mén)車(chē)窗開(kāi)關(guān)發(fā)送串行數(shù)據(jù)信息，此開(kāi)關(guān)將指令車(chē)窗按要求的方向移動(dòng)。車(chē)窗鎖止開(kāi)關(guān)：當(dāng)駕駛員按下車(chē)窗鎖止開(kāi)關(guān)時(shí)，開(kāi)關(guān)向車(chē)身控制模塊發(fā)送串行數(shù)據(jù)信息，該模塊將向后窗開(kāi)關(guān)發(fā)送停用指令，將開(kāi)關(guān)停用。但從駕駛員車(chē)窗開(kāi)關(guān)上操作，后車(chē)窗仍將正常工作。二、設(shè)計(jì)方案1.玻璃升降器電路原理圖圖1電路原理圖2.電路板工作原理通過(guò)組合開(kāi)關(guān)閉合向單片機(jī)U1輸入信號(hào)，進(jìn)而控制LED的亮滅，進(jìn)而模擬控制車(chē)窗玻璃的升降過(guò)程。1、閉合S1，各個(gè)開(kāi)關(guān)顯示燈D11、D12、D13、D14、D15亮。2、向兩個(gè)方向撥動(dòng)左前電動(dòng)車(chē)窗開(kāi)關(guān)S2，控制D1、D2的亮滅，模擬左前電動(dòng)車(chē)窗的升降。3、向兩個(gè)方向撥動(dòng)左后電動(dòng)車(chē)窗開(kāi)關(guān)S3，控制D3、D4的亮滅，模擬左后電動(dòng)車(chē)窗的升降。4、向兩個(gè)方向撥動(dòng)右前電動(dòng)車(chē)窗開(kāi)關(guān)S4，控制D5、D6的亮滅，模擬右前電動(dòng)車(chē)窗的升降。5、向兩個(gè)方向撥動(dòng)右后電動(dòng)車(chē)窗開(kāi)關(guān)S5，控制D7、D8的亮滅，模擬右后電動(dòng)車(chē)窗的升降。6、撥動(dòng)中央閉鎖開(kāi)關(guān)S6，控制D10的亮滅，模擬車(chē)內(nèi)中央閉鎖開(kāi)關(guān)。7、閉合后電動(dòng)車(chē)窗鎖止開(kāi)關(guān)S7，燈D9滅，模擬后電動(dòng)車(chē)窗的閉鎖。8、J0端和Q1為電路板提供12V和5V信號(hào)。三、元件參數(shù)表表1元件參數(shù)表元件編號(hào)元件名稱(chēng)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(kāi)關(guān)S2、S3、S4、S5、S6三檔開(kāi)關(guān)S8不自鎖按鍵U4單片機(jī)STC12C5204AD四、電動(dòng)車(chē)窗電子控制單元為了所要求的防夾功能和離車(chē)自動(dòng)關(guān)閉車(chē)窗等功能,新車(chē)型電動(dòng)車(chē)窗電動(dòng)機(jī)必須由電子控制單元來(lái)控制?

圖2車(chē)窗電子控制單元電動(dòng)車(chē)窗電子控制單元原理見(jiàn)圖2。電動(dòng)車(chē)窗的主要?jiǎng)幼鳛檐?chē)窗的上升、下降和停止。車(chē)窗的上升、下降和停止是通過(guò)控制電動(dòng)車(chē)窗電動(dòng)機(jī)M的電流方向或截?cái)嚯妱?dòng)機(jī)的電流來(lái)實(shí)現(xiàn)的?。

電動(dòng)車(chē)窗電動(dòng)機(jī)電流的方向或電流的停止是通過(guò)單片機(jī)的指令控制繼電器A和繼電器B的動(dòng)作達(dá)到的。單片機(jī)指令是按控制開(kāi)關(guān)指令或車(chē)窗玻璃防夾力的大小或者是中控門(mén)鎖系統(tǒng)發(fā)出的自動(dòng)關(guān)閉所有車(chē)窗的信號(hào)發(fā)出的?電壓調(diào)節(jié)器是將汽車(chē)12V系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)到單片機(jī)所需要的5.5V工作電壓。電子控制單元與電動(dòng)機(jī)集成在一起，每個(gè)車(chē)窗電動(dòng)機(jī)帶一個(gè)電子控制單元。1.電子控制單元基本性能工作溫度：-30~80℃，儲(chǔ)存溫度：-40~90℃，工作電壓：9~15V；靜態(tài)電流：<300μA(25℃)。五、集控提升電子控制單元集控提升管腳得到低電平信號(hào)，全部車(chē)窗會(huì)關(guān)閉，直到車(chē)窗完全關(guān)閉。集控提升信號(hào)來(lái)自中控門(mén)鎖系統(tǒng)。在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，中控門(mén)鎖電子控制單元得到來(lái)自遙控器或門(mén)鎖關(guān)閉信號(hào)的同時(shí)，中控門(mén)鎖電子控制單元輸出低電平(<500mV)信號(hào)給電動(dòng)車(chē)窗控制單元集控提升管腳，電動(dòng)車(chē)窗電子控制單元將控制全部車(chē)窗完全關(guān)閉。六、主要組成元件的作用1.STC12C5204AD單片機(jī)引腳定義說(shuō)明STC12C5204AD單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘/機(jī)器周期（1T）、高速/超強(qiáng)抗干擾的新一代增強(qiáng)型8051單片機(jī)，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(zhuān)用復(fù)位電路，2路PWM，8路高速8位A/D轉(zhuǎn)換，針對(duì)電機(jī)控制，強(qiáng)干擾場(chǎng)合。STC12C5204AD單片機(jī)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(chēng)得上一個(gè)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(jī)比使用AT89C51和ADC芯片的實(shí)際電路簡(jiǎn)單。圖3STC12C5204AD單片機(jī)引腳圖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(guò)該端口進(jìn)入即可進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，無(wú)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(cè)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(shí)器計(jì)數(shù)器的外部輸入，也可為外部信號(hào)捕獲（可做為頻率測(cè)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(hào)捕獲（可做為頻率測(cè)量），高速脈沖輸出及脈寬調(diào)制輸出。XTAL1：內(nèi)部時(shí)鐘電路反相放大器輸入端，接外部晶振的一個(gè)引腳。當(dāng)直接使用外部時(shí)鐘源時(shí)，此引腳是外部時(shí)鐘源的輸入端。XTAL2：內(nèi)部時(shí)鐘電路反相放大器輸出端，接外部晶振的另一個(gè)端。2.7805引腳介紹及常用電路圖47805引腳圖及常用電路7805三端穩(wěn)壓集成電路，最大輸出電流為1.5A。電子產(chǎn)品中，常見(jiàn)的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的78××系列和負(fù)電壓輸出的79××系列。顧名思義，三端IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。它的樣子象是普通的三極管、TO-220的標(biāo)準(zhǔn)封裝。用78/79系列三端穩(wěn)壓IC來(lái)組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過(guò)流、過(guò)熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來(lái)可靠、方便，而且價(jià)格便宜。該系列集成穩(wěn)壓IC型號(hào)中的78或79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如7806表示輸出電壓為正6V，7909表示輸出電壓為負(fù)9V。3.電阻電阻（通常用“R”表示），在物理學(xué)中表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小。導(dǎo)體的電阻越大，表示導(dǎo)體對(duì)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(huì)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(zhǎng)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(shí)電阻值發(fā)生變化的百分?jǐn)?shù)。電阻的主要物理特征是變電能為熱能，也可說(shuō)它是一個(gè)耗能元件，電流經(jīng)過(guò)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(duì)信號(hào)來(lái)說(shuō)，交流與直流信號(hào)都可以通過(guò)電阻。4.電容電容器是一種能儲(chǔ)存電能的元件，在電路中，當(dāng)有電壓加到電容器兩端的時(shí)候，便對(duì)電容器充電，把電能儲(chǔ)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(chǔ)存的電能再放出來(lái)。5.發(fā)光二極管發(fā)光二級(jí)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(gè)方向?qū)ǎㄍ姡凶髡蚱茫ㄕ蚱珘海琇ED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(shí)必須串聯(lián)限流電阻以控制通過(guò)發(fā)光二極管的電流。限流電阻R可以通過(guò)計(jì)算求得。6.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(kāi)關(guān)按鈕第一次按時(shí)，開(kāi)關(guān)接通并保持，即自鎖，在開(kāi)關(guān)按鈕第二次按時(shí)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，同時(shí)開(kāi)關(guān)按鈕彈出來(lái)。不自鎖按鍵：開(kāi)關(guān)每按動(dòng)一次，使電路導(dǎo)通一次，隨即斷開(kāi)，常用來(lái)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)，或者發(fā)送一次命令。第三部分設(shè)計(jì)成果一、設(shè)計(jì)成果圖3.1玻璃升降器組合開(kāi)關(guān)工作電路二、作品特點(diǎn)本電路控制器具有自動(dòng)關(guān)窗及防夾功能，車(chē)窗上升下降由電路板上的LED燈亮滅來(lái)取代，操作時(shí)響應(yīng)速度快、無(wú)噪音、抗干擾能力強(qiáng)、容易觀察其工作原理。作品用的元器件價(jià)格便宜，整個(gè)系統(tǒng)可集成在一個(gè)芯片上，體積小功耗低。此電路運(yùn)用單片機(jī)的可靠性高、處理能力強(qiáng)、低電壓低消耗、控制能力強(qiáng)。第四部分結(jié)束語(yǔ)本設(shè)計(jì)給出了開(kāi)發(fā)車(chē)窗控制系統(tǒng)的一種方案，但由于水平和資料的有限，知識(shí)的不足還與有限時(shí)間的關(guān)系，任然存在很多需要改進(jìn)的地方。特別是在車(chē)窗升降過(guò)程中遭遇的電池故障或熄火狀況，這點(diǎn)非常重要。今后的發(fā)張趨勢(shì)是：使用外置高電流半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)代替繼電器驅(qū)動(dòng)車(chē)窗電機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)包括：更長(zhǎng)的使用壽命、較低的噪音、較小的PCB尺寸以及先進(jìn)的功能，例如采用脈寬調(diào)制來(lái)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)。此外，在因溫度變化一及橡膠密封老化造成的多機(jī)械摩擦大致電機(jī)電流變化的苛刻環(huán)境下，半導(dǎo)體解決方案可以提供更加出色的保護(hù)和診斷管理。第五部分致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們知識(shí)運(yùn)用能力的一次全面考核，也是對(duì)我們進(jìn)行基本功的訓(xùn)練，培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為以后工作打下良好的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)能順利完成，首先要感謝我的母校機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，是它為我們提供了學(xué)習(xí)知識(shí)的土壤，使我們?cè)谶@里茁壯成長(zhǎng)；其次感車(chē)輛工程系的老師們，他們不僅教會(huì)我們專(zhuān)業(yè)方面的知識(shí)，而且教會(huì)我們做人做事的道理；尤其感謝本次設(shè)計(jì)中給我大力支持和幫助的