位置记忆功能后视镜与汽车座椅控制系统设计

1、本科生毕业设计PAGE PAGE III 摘 要汽车后视镜镜是与汽车车行驶安全全相关的主主要部件，良良好的后视视镜视野能能保证驾驶驶员的行车车安全。驾驾驶员座椅椅是与驾驶驶员身体健健康相关的的部件，良良好的座椅椅位置和角角度能防止止驾驶员长长时间驾车车后出现过过度疲劳而而引发其他他病症。汽汽车后视镜镜和座椅仅仅仅使用手手动调整甚甚至是电动动控制是不不够的，还还需要在电电动的基础础上增加位位置存储和和恢复功能能，以使驾驾驶员操作作更为方便便，提高后后视镜和座座椅的可用用性。本文设计了了一种位置置记忆功能能后视镜与与汽车座椅椅控制系统统。该系统能电动动调节后视视镜上下转转动、左右右转动两个个角度和

2、座座椅前后滑滑动、前椅椅面高度、后椅面高高度和椅背背角度四个个位置或角角度，并能能在调整后后记忆存储储位置信息息，并且可可以在需要要时调用位位置信息。本文在探讨讨了汽车电电子控制系系统的基本本组成的基基础上分析析了本设计计的位置记忆存存储式控制制器的工作作原理，详详细阐述了了该控制器器的ECUU选择和使使用、硬件件电路设计计和软件程程序流程，并设计了相应的系统。 关键字：记记忆存储；可用性；后视镜控控制；座椅控制制；汽车电子子控制系统统ABSTRRACTAutommobille reearviiew mmirroor iss thee maiin paart wwhichh is relaat

3、ed to tthe safeely ddriviing. Goodd reaarvieew miirrorr vieew caan maake ddriviing ssafelly. Drivverss chaair iis thhe maain ppart whicch iss rellatedd to the heallth oof drriverr. Goodd chaair pposittion and anglle caan prrevennt drriverr froom soome ddiseaases whicch coome aafterr lonng tiime ddri

4、viing. It iis noot ennoughh to use handd adjjust or elecctriccal ccontrrol ffor tthe rrearvview mirrror aand cchairr. Wee shoould add memooriall funnctioon innto tthe rrearvview mirrror aand cchairr in ordeer too makke itt easiier ffor ddriveers tto usse annd immprovve thhe ussabillity of rrearvview

5、 mirrror aand chaiir.This papeer deeveloops aa memmoriaal coontrool unnit ffor rrearvview mirrror aand chaiir. TThis conttrol unitt cann eleectriical adjuust tthe uup-doown aand lleft-righht anglles oof reearviiew mmirroor, iit allso ccan aadjusst thhe foorwarrd-baack, forwward heigght, backk heiigh

6、t and chaiir baack aanglee of drivverss chaair. The conttrol unitt cann memmorizze thhe poositiions of rrearvview mirrror aand cchairr aftter adjuustmeent aand wwe caan reenew the posiitionns whhen wwe neeed. Thiss papper ddiscuussess thee worrkingg priincipple oof thhe meemoriial rrearvview mirrror

7、 aand cchairr conntroll uniit baased on tthe bbasicc buiildupp of autoomobiile elecctriccal ccontrrol ssysteem. TThen it ddetaiiled intrroducced tthe cchoosse prrocesss and use of EECU, harddwaree cirrcuitt dessign and softtwaree proogramm floow, ddesiggns rrelevvant prottotyppe syystemm. Key WWords

8、s:Memooriall;Usabbilitty;Rearrvieww Mirrror Conttrol;Chaiir Conttrol;Car Elecctricc Conntroll Sysstem 目 录TOC o 1-3 u摘 要 PAGEREF _Toc233686621 h IAbstrract PAGEREF _Toc233686622 h II第1章 绪绪 论 PAGEREF _Toc233686623 h 11.1课课题背景及及研究意义义 PAGEREF _Toc233686624 h 11.1.11汽车后视镜镜 PAGEREF _Toc233686625 h 11.1.22

9、汽车座椅 PAGEREF _Toc233686626 h 11.1.33课题研究究的背景 PAGEREF _Toc233686627 h 21.1.44课题研究究的意义 PAGEREF _Toc233686628 h 31.2国国内外汽车车后视镜和和座椅的发发展与研究究现状 PAGEREF _Toc233686629 h 41.2.11国内外汽汽车后视镜镜的发展与与研究现状状 PAGEREF _Toc233686630 h 41.2.22国内外汽汽车座椅的的发展与应应用现状 PAGEREF _Toc233686631 h 51.2.33记忆存储储式后视镜镜和座椅控控制系统 PAGEREF _T

10、oc233686632 h 61.3课课题研究的的内容 PAGEREF _Toc233686633 h 6第2章 控控制系统及及控制方式式的选择 PAGEREF _Toc233686634 h 72.1汽汽车电子控控制系统 PAGEREF _Toc233686635 h 72.1.11汽车电子子控制系统统概述 PAGEREF _Toc233686636 h 72.1.22传感器 PAGEREF _Toc233686637 h 82.1.33 ECU PAGEREF _Toc233686638 h 82.1.44执行器 PAGEREF _Toc233686639 h 122.2记记忆存储式式控制

11、器的的功能 PAGEREF _Toc233686640 h 122.3控控制方式的的选择 PAGEREF _Toc233686641 h 132.3.11控制方式式及其发展展 PAGEREF _Toc233686642 h 132.3.22基于CANN总线的分分布式控制制系统 PAGEREF _Toc233686643 h 142.3.33线束问题题 PAGEREF _Toc233686644 h 142.3.44控制方式式的对比选选择 PAGEREF _Toc233686645 h 152.4基基本工作原原理 PAGEREF _Toc233686646 h 152.5控控制器的操操作和使用用

12、 PAGEREF _Toc233686647 h 182.6本本章小结 PAGEREF _Toc233686648 h 19第3章 汽汽车电子控控制单元（ECU）的选择与使用 PAGEREF _Toc233686649 h 203.1EECU选择择指标与原原则 PAGEREF _Toc233686650 h 203.1.11ECU的的环境指标标 PAGEREF _Toc233686651 h 203.1.22ECU选选择的基本本技术指标标 PAGEREF _Toc233686652 h 203.1.33ECU的的选择 PAGEREF _Toc233686653 h 213.2EECU主要要特性

13、 PAGEREF _Toc233686654 h 213.3EECU结构构模块 PAGEREF _Toc233686655 h 223.4EECU引脚脚功能与使使用 PAGEREF _Toc233686656 h 263.5本本章小结 PAGEREF _Toc233686657 h 28第4章 硬硬件电路设设计 PAGEREF _Toc233686658 h 304.1硬硬件电路设设计概述 PAGEREF _Toc233686659 h 304.2记记忆存储电电路 PAGEREF _Toc233686660 h 314.2.11记忆存储储电路概述述 PAGEREF _Toc233686661

14、h 314.2.22 EEPRROM的选选择和特性性 PAGEREF _Toc233686662 h 314.2.33 AT933C46的的引脚 PAGEREF _Toc233686663 h 314.2.44 AT933C46的的指令 PAGEREF _Toc233686664 h 324.2.55记忆存储储电路 PAGEREF _Toc233686665 h 334.3后后视镜调节节电路 PAGEREF _Toc233686666 h 344.3.11后视镜调调节电路概概述 PAGEREF _Toc233686667 h 344.3.22 3-8译码码器的选择择与使用 PAGEREF _T

15、oc233686668 h 344.3.33 电机驱动动电路设计计 PAGEREF _Toc233686669 h 354.4座座椅调节电电路 PAGEREF _Toc233686670 h 354.4.11座椅调节节电路概述述 PAGEREF _Toc233686671 h 354.4.22 3-8译码码器的选择择与使用 PAGEREF _Toc233686672 h 364.4.33电机驱动动电路的设设计 PAGEREF _Toc233686673 h 364.5键键盘控制电电路 PAGEREF _Toc233686674 h 374.5.11键盘控制制电路概述述 PAGEREF _Toc

16、233686675 h 374.5.22 8-3优先先编码器的的选择与使使用 PAGEREF _Toc233686676 h 384.6信信号采集电电路 PAGEREF _Toc233686677 h 394.6.11后视镜采采样电路 PAGEREF _Toc233686678 h 394.6.22座椅采样样电路概述述 PAGEREF _Toc233686679 h 394.7其其他电路 PAGEREF _Toc233686680 h 404.7.11晶振电路路 PAGEREF _Toc233686681 h 404.7.22电源稳压压电路 PAGEREF _Toc233686682 h 40

17、4.7.33电源滤波波电路 PAGEREF _Toc233686683 h 414.8系系统电路工工作过程 PAGEREF _Toc233686684 h 414.9本本章小结 PAGEREF _Toc233686685 h 43第5章 软软件程序流流程 PAGEREF _Toc233686686 h 445.1编编程语言介介绍 PAGEREF _Toc233686687 h 445.2软软件程序流流程简述 PAGEREF _Toc233686688 h 455.3本本章小结 PAGEREF _Toc233686689 h 46结 论 PAGEREF _Toc233686690 h 47参考文

18、献 PAGEREF _Toc233686691 h 48致 谢 PAGEREF _Toc233686692 h 50附 录 PAGEREF _Toc233686693 h 51PAGE 37 第1章 绪绪 论1.1 课课题背景及及研究意义义汽车后视镜镜汽车后视镜镜俗称倒车车镜，是汽汽车的必配配件，通常常分为车外外后视镜和和车内后视视镜两种。后视镜是是用来反映映汽车后方方、侧方和和下方的情情况的主要要部件，使使驾驶员能能间接观察察到其他位位置的情况况。为了驾驾驶员操作作方便，防防止行车安安全事故的的发生，保保障人身安安全，各国国均规定了了汽车上必必须安装后后视镜，且且所有后视视镜都必须须能调整方

19、方向。轿车车和其他轻轻型乘用车车一般装配配有外后视视镜和内后后视镜；大大型商用汽汽车（大客客车和大货货车）一般般装配有外外后视镜、下后视镜镜和内后视视镜。汽车车后视镜是是与汽车行行驶安全相相关的主要要部件，后后视镜的良良好位置是是保证汽车车行驶安全全的必要条条件。美国国有统计表表明，300的普通通公路汽车车事故，770的高高速公路汽汽车事故都都是与汽车车后视镜的的视野不理理想有关。汽车座椅驾驶员座椅椅的主要功功能是为驾驾驶员提供供便于操作作、舒适又又安全、不不易疲劳的的驾驶座位位，是与驾驾驶员的身身体健康息息息相关的的。20003年6月月，一家叫叫做“背部部健康行动动”的德国国组织对德德国的车

20、主主做了一个个调查，440的德德国人每天天在车内的的驾车时间间超过一个个半小时，而而大多数人人有不同程程度的背部部疾病，汽汽车座椅是是主要因素素。同时他他们对德国国市场上的的座椅以一一套健康标标准考察的的结果是997的项项目不合乎乎标准。如如果驾车时时间过长，而而背部得不不到有效的的支撑，长长此以往，脊脊椎容易产产生疾病。按照人体体工学的要要求，驾驶驶员必须具具有良好的的静态与动动态的舒适适性，从而而提高了驾驾驶员驾驶驶之余乘坐坐的舒适性性，减少驾驾驶员长时时间驾驶的的疲劳。后视镜和座座椅是汽车车上并不显显眼的部件件，但是与与驾驶员身身体健康和和行车安全全紧密相关关。同一款款车型不一一定适合每

21、每个驾驶者者，所以对对座椅和后后视镜的位位置、角度度的调整是是必要的。现在一般般轿车上都都装配有电电动后视镜镜和手动调调整的座椅椅，驾驶员员可以通过过电动或者者手动的方方式调节后后视镜和座座椅的位置置和角度。但是在实实际的使用用中，驾驶驶员操作不不够方便，调调整时间长长。而且同同一部车新新的驾驶员员使用时也也需要重新新调整。由由于使用的的不便，我我们可以通通过汽车电电子控制技技术进行后后视镜和座座椅的改进进，以开发发一种 新新型的汽车车后视镜和和驾驶员座座椅。课题研究的的背景德国工程师师Carll Bennz在18866年1月29日发明汽车车以来，汽汽车在人类类的发展中中起到了极极为重要的的作

22、用。早早期的汽车车基本上是是纯机械产产品，当时时除汽油机机和煤气机机使用了磁磁电机或蓄蓄电池点火火器外，没没有其他的的车用电器器。随着汽汽车的逐步步发展，特特别是19901年使使用铅蓄电电池后，汽汽车电器便便不断发展展。近400年来的汽汽车发展的的事实证明明，提高汽汽车性能、节约能源源和保护环环境主要取取决于电子子控制技术术1。由由于传统的的机械控制制相比于电电子控制无无论是在控控制精度还还是反应速速度上，都都存在明显显的弱势，汽汽车电子化化已成为汽汽车行业发发展的趋势势。据统计计，从1998920000年，平均均每辆车上上的电子装装置在整个个汽车制造造成本中所所占的比例例由16增至至23以上

23、上。发达国国家生产的的汽车上，每每辆车上的的电子元器器件的成本本占整车的的成本超过过了30，而而一些豪华华轿车上这这个比例更更是高达550。据据欧洲汽车车业联盟的的调查，每每辆汽车电电子产品的的消耗价值值19911年为8255美元，19995 年年增至11125美元元，20000年已超超过20000美元2。国外平平均每一部部高档轿车车上使用的的微处理器器数量达到到了50个，而而宝马（BBMW）公公司在20004年推推出的BMMW 7系系列轿车上上更是装备备了70多个微微处理器，使使用了8种车载局局域网来连连接各个微微处理器和和微处理器器控制的外外围电路1,3。汽车电电子化程度度的高低甚甚至已经

24、称称为了衡量量当今世界界汽车水平平先进与否否的标志。汽车制造厂厂商普遍认认为：增加加汽车电子子装置的数数量，促进进汽车电子子化是夺取取未来汽车车市场的有有效手段。汽车设计计人员普遍遍认为：电电子技术在在汽车上的的使用已经经成为了汽汽车设计研研究部门考考虑汽车结结构革新的的重要手段段。我国作为一一个汽车发发展后起的的国家，但但是我国的的汽车制造造水平与世世界先进水水平之间的的差距极为为明显。11985年年，我国国国产汽车上上的电子产产品总价值值为1699元/辆，而19990年也不不过2000元/辆，同一时时期美国所所产汽车的的电子产品品总价值为为我国的225倍以上上，约占整整车成本的的15。国国

25、内中高端端的轿车装装备的微处处理器一般般为7个左右，而而国外的高高档车上的的数量则达达到了500个甚至更更多。我国国电子技术术的发展中中最为突出出的问题是是整体技术术实力不足足，科研与与产业的结结合不紧密密。本土的的汽车企业业的研发投投入相比国国外汽车制制造企业差差距过大，资资金瓶颈严严重，在主主要汽车电电子技术集集中的如发发动机集中中控制、自自动变速控控制、防抱抱死系统控控制等领域域无法进行行相关产品品的开发4。我国电子技技术的发展展中最为突突出的问题题是整体技技术实力不不足，科研研与产业的的结合不紧紧密。本土土的汽车企企业的研发发投入相比比国外汽车车制造企业业差距过大大，资金瓶瓶颈严重，在

26、在主要汽车车电子技术术集中的如如发动机集集中控制、自动变速速控制、防防抱死系统统控制等领领域无法进进行相关产产品的开发发4。随随着我国汽汽车市场的的快速发展展，汽车电电子产业将将形成巨大大经济规模模效应，汽汽车电子产产品占汽车车的成本将将进一步提提高。目前前，中国消消费者对车车辆需求的的增加、网网络在车辆辆中的高速速发展、安安全与防盗盗需求的增增加、机械械系统与电电子系统之之间的转换换以及动力力总成方面面性能的提提高，都进进一步推动动了中国汽汽车电子产产品市场的的发展。为了加快我我国汽车电电子技术的的发展，国国家主管部部门提出了了发展汽车车电子产品品的设想，指指出为了国国产汽车现现代化和打打进

27、国际市市场，需要要向轻型汽汽车和轿车车工业提供供先进的汽汽车电子产产品，进行行汽车工业业的电子化化改造。国国家“八五”规划中对对汽车电子子产品指出出的发展重重点中工列列举了388中汽车电电子产品，包包括高能无无触点点火火装置、计计算机点火火装置、制制动防抱装装置、汽车车空调、电电子门锁、报警器、电子化油油器等。“汽车工业业九五科技发展展规划要点点”中指出，汽汽车电子控控制技术仍仍然是汽车车工业“九五”计划中的的重点科技技攻关方向向，主要内内容为制动动防抱死系系统（ABBS）、柴柴油机电子子控制、安安全气囊、电动助力力转向、电电控悬驾系系统等44,5。从国外发展展经验和现现在国内外外的汽车电电子

28、发展水水平来看，未未来的汽车车电子产品品中，围绕绕安全、节节能、环保保、舒适和和娱乐等方方面的元器器件及其周周边产品将将发展最快快6。在在汽车满足足了安全、节能和环环保方向的的要求之后后，舒适化化成为了重重点。由于于汽车发展展到现在已已经不是纯纯粹的交通通工具，而而是一个娱娱乐、休闲闲和生活的的空间，纯纯粹满足驾驾驶需求的的汽车可能能不是发展展的重点。能满足人人们在驾驶驶之余的舒舒适性和操操作便利性性要求的汽汽车电子技技术是我国国研究开发发的重点，也也就是一般般所说的车车身电子控控制系统。课题研究的的意义一般中高档档的轿车都都配备有电电动调整的的后视镜和和座椅。海海湾合作委委成员国把把电动调整

29、整的后视镜镜作为了汽汽车的标准准装备件，也也把带调整整系统的座座椅作为汽汽车的标准准装备件，一一般国家作作为选装件件9,110,111。驾驶员员可以通过过电动控制制系统调节节后视镜的的位置，以以获得最佳佳的后视镜镜视野和座座椅的最佳佳的舒适性性。然而一一部车往往往有若干个个驾驶者，这这种情况在在我国尤为为明显。一一般的家庭庭用车都有有至少两个个驾驶者，每每次新的驾驾驶员在开开车之前都都需要重新新调整后视视镜和座椅椅的位置。而且倒车车时需要单单独调整右右侧后视镜镜的位置，倒倒车完毕后后又需要调调整回位。这都为驾驾驶员的操操作带来极极大的不便便。所以，仅仅仅使用电电动控制的的后视镜和和座椅是不不能

30、达到要要求的，还还需要在电电动的基础础上增加位位置存储和和恢复功能能。位置存存储和恢复复功能使得得驾驶员能能够方便的的设定、存存储和调用用位置信息息，以使驾驾驶员操作作更为简便便。良好的的后视镜视视野在客观观上能保证证驾驶员获获得良好的的视野以提提高汽车的的行车中的的安全性能能，舒适的的座椅位置置和角度在在配合驾驶驶员获得良良好的后视视镜视野的的同时也能能对驾驶员员的身体健健康进行适适当的保护护。带记忆忆存储功能能的后视镜镜和座椅能能够改善现现在后视镜镜和座椅使使用不便的的现状，从从操作的简简便性上极极大的提高高了汽车后后视镜和座座椅的可用用性。就国国内的后视视镜和座椅椅的发展现现状和国内内市

31、场将来来的需求而而言，将来来轿车普遍遍需要配备备记忆存储储式后视镜镜和座椅。由于进口口的记忆存存储式控制制器的成本本相当高，进进行自主研研发显得尤尤为重要。本文开展的的研究是在在先进汽车车电子技术术在世界上上迅速发展展的背景下下，结合我我国鼓励大大力进行汽汽车电子技技术研究的的环境，为为提高后视视镜和座椅椅的可用性性，研究开开发了一种种可以实现现记忆存储储和调用后后视镜和座座椅位置的的控制器。该类控制制器在国外外的一些高高档车型上上已经有了了一些使用用。但是在在国内由于于成本问题题和重视程程度不够，除除了一些进进口的高端端车型，记记忆存储式式后视镜和和座椅控制制器还没有有得到应用用。本文所所研

32、究开发发的记忆存存储式后视视镜和座椅椅控制器能能有效的调调整后视镜镜和座椅的的位置，并并能记忆存存储位置信信息以便需需要的时候候调用。能能够保证驾驾驶员能获获得良好的的后视镜视视野以保证证行车安全全，也能保保证驾驶员员的驾驶姿姿势以保证证驾驶员的的身体健康康。汽车电电子技术在在我国发展展迅速，提提高驾驶员员驾驶方便便性、舒适适性，提高高汽车可用用性的汽车车电子技术术有相当大大的应用前前景。该控控制器对改改进国内后后视镜和座座椅控制系系统的研究究开发具有有积极意义义，有一定定的工业应应用价值。国内外汽车车后视镜和和座椅的发发展与研究究现状国内外汽车车后视镜的的发展与研研究现状国内外后视视镜的发展

33、展过程可以以分为三个个阶段。第一阶段是是无调整或或简单调整整阶段。早早期的汽车车后视镜如如同早期的的汽车，只只是一个纯纯粹的机械械产品，最最早的后视视镜是固定定的，而后后发展出现现的机械调调整也只是是由驾驶员员进行的手手动的转动动，经常出出现的问题题是驾驶员员右侧的后后视镜无法法调整到最最佳的视野野位置。这这种调节方方式费时费费力，基本本上不可能能一次调节节到位，但但是现在一一些汽车如如大型汽车车、载货车车等为了节节省成本，仍仍然采用这这样的调节节方式112。这这种简单的的手动调节节方式后来来发展为拉拉索调整，即即在车内驾驾驶员能通通过一个拉拉索可以旋旋转的外后后视镜。但但是由于拉拉索的长度度

34、问题，拉拉索后视镜镜的调整按按钮一般设设计在该侧侧后视镜的的车门内侧侧或者近车车门的位置置，驾驶员员调整右侧侧后视镜同同样存在相相当的不便便。拉索调调整使用范范围很小，并并未得到推推广。第二阶段是是电动调整整阶段。驾驾驶员手动动调整或者者拉索调整整存在的极极大的不便便促使研究究人员研究究开发了电电动调整的的后视镜。电动调整整的后视镜镜是现在中中高档轿车车的标准配配备。驾驶驶员在车内内可以通过过调整按钮钮或者摇杆杆调整后视视镜的角度度。国内基基本上大部部分轿车都都装配了电电动后视镜镜。这些不不同的电动动后视镜的的控制机理理基本上相相仿，都是是通过开关关、驱动器器、电源等等组成回路路，由驱动动器驱

35、动后后视镜内的的调整装置置（一般是是电机）工工作以调整整后视镜的的角度。驾驾驶员调整整后视镜相相对手动调调整来说比比较方便。电动调整整后视镜也也是现在使使用最为广广泛的轿车车车用后视视镜，现在在国内使用用的较多，进进口高级车车如丰田大大霸王PRREVIAA、中级车车如广州本本田雅阁、中低级车车如上海通通用别克凯凯越等都使使用了电动动控制的后后视镜。国国内外对于于电动调整整后视镜的的研究已经经比较成熟熟了，现在在电动后视视镜已经作作为一个比比较常见的的标准配置置安装在轿轿车上使用用了。第三个阶段段是记忆存存储式调整整阶段。驾驾驶员对于于后视镜调调整的不便便性并未通通过电动调调整得到根根本的解决决

36、，一部车车如果新的的驾驶员使使用势必需需要重新调调整后视镜镜的位置。家用轿车车一般都有有若干个驾驾驶者，时时时调整的的不便性体体现的比较较明显。国国外的一些些汽车公司司已经研究究开发了记记忆存储式式后视镜以以提高后视视镜的可用用性，而国国外高档轿轿车车型已已经开始配配备这种后后视镜，如如凌志LSS400225。国外对于记记忆存储式式后视镜的的研究开发发始于800年代末，一一些汽车公公司开发了了记忆存储储式的后视视镜控制系系统，并装装配在一些些高端车型型上，但是是国外对于于记忆存储储式后视镜镜的研究开开发是基于于高档车的的附加配置置开发的，由由于成本的的问题一般般的车型都都不使用。因为记忆忆存储

37、式后后视镜是一一种产品，国国外对其研研究的结果果基本上都都是以专利利的形式出出现的。RRoberrt J. Fissher于于19877年提出的的关于后视视镜的远程程控制和存存储系统的的专利中就就有了现代代记忆存储储式后视镜镜控制系统统的雏形，只只是其设计计的是一个个原型系统统，能够实实现后视镜镜的控制和和存储恢复复。其基本本原理也是是通过微控控制器集中中控制，通通过电位传传感器检测测后视镜角角度，最终终实现记忆忆存储和调调用的。RRandaall FF. Haansenn在19900年在此基基础上提出出了另外的的发明，是是关于车用用的记忆式式后视镜控控制系统的的设计，这这个系统是是通过电机机

38、实现后视视镜调整，通通过设置障障碍物来控控制后视镜镜最终的角角度以实现现位置的存存储。国内配备记记忆存储式式后视镜的的车型只有有进口的高高档车型，记记忆存储式式后视镜在在国内还没没有得到应应用。记忆忆存储式后后视镜能够够记忆存储储后视镜的的位置以便便需要的时时候调用位位置信息，方方便驾驶员员使用。国国内的汽车车企业基本本上没有展展开记忆存存储式后视视镜的研究究与开发，国国内使用该该类后视镜镜的车型的的都是合资资企业的车车型或者进进口车型，如如宝来、奥奥迪等。国内外汽车车座椅的发发展与应用用现状座椅的发展展与后视镜镜的发展过过程相似，也也经历了三三个阶段。第一个阶段段是无调整整或简单调调整阶段。

39、最早期的的汽车座椅椅是固定的的，其位置置和角度是是不可调整整的。由于于各驾驶员员的自身特特点不一样样，这样的的座椅完全全不能够满满足市场要要求。但是是由于成本本低，现在在的很多汽汽车如大客客车、载重重汽车等还还是使用这这样的座椅椅。最早的的手动调节节座椅在11921年年面世。手手动调节方方式需要驾驾驶员先通通过手柄放放松座椅的的锁止机构构，之后通通过改变身身体的座姿姿和位置来来带动座椅椅移动，最最后将锁止止机构的手手柄放松，将将座椅固定定在所选择择的位置上上。现在很很多大型汽汽车和中低低档的轿车车都使用手手动调整的的座椅，应应用仍然比比较广泛。第二个阶段段是电动调调整阶段。电动座椅椅与电动后后

40、视镜的调调节原理一一样，都是是通过简单单的电路控控制电机工工作进而控控制驱动器器件调节各各个位置和和角度。一一般比较常常见的座椅椅调节分为为六个方向向，为六向向调节，为为座椅椅面面高度、座座椅前后滑滑动和椅背背角度三个个位置信息息六个方向向的调节13。电动座座椅现在在在中高档的的轿车上使使用的比较较普遍，如如别克凯越越、大众宝宝来、本田田雅阁等。第三个阶段段是记忆存存储式调整整阶段。手手动调整座座椅和电动动调整座椅椅都存在使使用烦琐的的问题，其其可用性比比较差。所所以为了方方便驾驶员员操作，国国外一些汽汽车企业研研究开发了了带记忆存存储功能的的座椅控制制系统，并并安装在一一些高端的的车型上，如

41、如东风日产产蓝鸟智尊尊、VOLLVO XXC90、宝马马730i、奥迪TTT等都有该该类座椅。国内的汽汽车企业由由于起步比比较晚，基基本上没有有进行记忆忆存储式座座椅的开发发，国内只只有一些进进口车型和和一些合资资企业的车车型使用的的记忆存储储式座椅控控制系统。记忆存储式式后视镜和和座椅控制制系统由于座椅位位置和后视视镜位置之之间存在联联动关系，座座椅位置决决定了后视视镜的位置置，调整了了一个位置置另外一个个一般也需需要作相应应的调整。但是国外外有一些汽汽车企业对对于记忆存存储式后视视镜和座椅椅的研发工工作并不是是同时进行行的，而是是先开发了了单独的记记忆存储式式的后视镜镜控制系统统，然后在在

42、此基础上上开发了座座椅控制系系统，如凌凌志LS4000的后视镜镜和座椅控控制系统，实实际上两个个控制系统统是通过不不同的ECCU控制的的。国外开开发记忆存存储式座椅椅控制系统统早期只是是为了满足足驾驶员能能够记忆存存储和恢复复驾驶位置置的系统，称称为驾驶位位置储存与与返回系统统。而后是是由于驾驶驶位置和后后视镜位置置的关联所所以进行了了后视镜控控制系统的的扩展开发发，增加了了座椅控制制功能。在我国由于于后视镜和和座椅的控控制系统是是同时进行行开发，由由于现在的的汽车电子子技术和传传感器技术术的发展，可可以进行联联合开发，进进行后视镜镜和座椅的的联合位置置存储和调调用。课题研究的的内容本文讨论的

43、的记忆存储储式后视镜镜和座椅控控制器是针针对轿车的的外后视镜镜和驾驶员员座椅设计计的。本设设计的记忆忆存储式控控制器通过过集中的控控制系统，可可以完成后后视镜的上上下和左右右方向的角角度调整，座座椅的前后后滑动、座座位椅面前前升降、座座位椅面后后升降和椅椅背角度调调整。驾驶驶员可以根根据个人自自身特点和和驾驶习惯惯来调整后后视镜和座座椅的位置置，然后进进行记忆存存储，在位位置改变后后，驾驶员员可以使用用恢复功能能进行方便便的位置复复原。 控制系统统及控制方方式的选择择汽车电子控控制系统汽车电子控控制系统概概述位置记忆功功能后视镜镜与汽车座座椅控制系系统是典型型的汽车电电子控制系系统。汽车电子控

44、控制系统（ECS，Electronic Control System）是以单片机为中心组成的计算机控制系统，也可以称作汽车微机控制系统，是由电子控制单元（ECU）、传感器和执行器组合而成14,15。汽车电子控制系统的作用是提高汽车的整体性能，包括动力性、安全性、经济性、舒适性、操作性等。汽车整体电子控制系统包括若干个电子控制系统。每个电子控制系统的控制功能、控制参数和控制精度都不尽相同，甚至不同的汽车公司研制的电子控制系统也千差万别，但是其组成和基本功能都一样16,17。汽车电子控制系统结构如图2.1所示。传感器ECU执行器被控对象模拟/数字信号执行命令状态反馈控制操作图2.1 汽车电子子控制

45、系统统结构上图清楚的的显示了汽汽车电子控控制系统的的组成及工工作流程。传感器检检测得到信信号后传递递至ECUU进行处理理，然后EECU发出出执行命令令给执行器器，执行器器获得命令令对被控制制的对象后后执行相应应的操作，操操作完成后后被控对象象将其状态态反馈给传传感器。这这就是一个个典型的汽汽车电子控控制系统的的工作循环环。传感器传感器是能能测量各种种物理量并并把它转换换成电信号号的装置和和器件。传传感器的作作用是将各各种非电量量信号转换换成为可以以输入电子子控制单元元中进行处处理的电信信号。在汽汽车电子控控制系统中中，需要传传感器实时时正确的检检测所有条条件下所需需的各种物物理量，并并把它输入

46、入到控制器器中。实际际使用中，传传感器是信信息采集的的主要部件件，主要用用来检测和和采集汽车车的状态信信息或者各各种物理、化学或者者电信息。由传感器器采集的信信号分为模模拟信号和和数字信号号，模拟信信号需要经经过A/DD转换器转转换成数字字信号再传传递至ECCU处理188。在汽车电子子控制系统统中，传感感器担负着着检测和提提供状态等等信息的任任务。有的的汽车上装装配的传感感器超过了了50个。常常见的车用用传感器按按其检测项项目的不同同可以分为为：位置传传感器、压压力传感器器、速度传传感器、温温度传感器器、爆震传传感器、流流量传感器器等。电子技术和和材料技术术的发展为为汽车传感感器的发展展创造了

47、极极为有利的的条件。从从传感器的的发展方向向来看，有有多功能化化和智能化化的特点。多功能化化是指传感感器由以前前的单一功功能的传感感器发展为为具有多种种参数检测测功能的传传感器。如如汽车上采采用的压阻阻效应式压压力传感器器，同时有有静压、温温度两个传传感器。智智能传感器器是指带有有微型计算算机的传感感器。这种种传感器具具有检测信信息和处理理信息的功功能。职能能传感器通通常将信号号检测、处处理和驱动动贿赂等外外围电路全全部集成在在一块基片片上，使得得传感器具具有自诊断断、远距离离通信、自自动调整零零点和量程程等功能。汽车电子控控制系统不不仅仅靠传传感器来提提供信号，还还采用了开开关控制信信号来提

48、供供控制系统统必须的其其他控制信信号。开关关控制信号号是将汽车车的状态信信息通过一一个高或者者低电平直直接输入EECU，以以使得ECCU确认后后进行处理理的信号。一般常用用的汽车开开关控制信信号有点火火开关信号号（IGNN，Ignnitioon Swwitchh）、启动动开关信号号（STAA，Staart SSwitcch）、空空档安全开开关信号（NSW，Neutral Security Switch）、蓄电池电压信号等。开关控制信号与传感器配合使用能够使汽车电子控制系统完全检测控制汽车状态的各种信息，以进行较为完善的汽车电子控制中必不可少的信号检测。ECU汽车电子控控制单元EECU是以以单片

49、机为为核心所组组成的电子子控制装置置，具有强强大的数学学运算，逻逻辑判断、数据处理理与数据管管理等功能能。ECUU是汽车电电子控制系系统的核心心部件，能能对传感器器传递的信信息进行加加工处理，通通过预先编编制的控制制程序来对对信号做出出响应，并并发出各种种控制指令令，指挥执执行机构工工作。ECCU是以CPUU为核心，由由输入输出出缓冲元件件和程序及及数据存储储元件等构构成的。虽虽然各种汽汽车电子控控制系统使使用的ECCU各不相相同，但是是一般而言言，ECUU主要是由由硬件、软软件、壳体体和线束插插座四部分分组成。EECU的软软件主要包包括监控程程序和应用用程序两部部分；硬件件作为实体体，为各种

50、种电子控制制系统正常常工作提供供基础条件件。ECUU的硬件中中的核心是是硬件电路路。硬件电电路是相当当复杂的，而而且各个EECU生产产公司的产产品各有不不同，但是是硬件电路路的组成基基本相同，都都是由输入入回路、输输出回路和和单片微型型计算机三三部分组成成。其组成成框图如下下图2.2。输入回路输入回路输出回路模拟信号执行器数字信号存储器（ROM/RAM）CPUI/O微 机ECU图2.2 ECU组组成框图ECU的各各个组成部部分的功能能和概述如如下。1、输入回回路输入回路又又称为输入入接口，是是将传感器器输出的信信号接收，并并转换成计计算机能处处理的信号号的电路。根据传感感器返回的的信号不同同，

51、输入回回路的接口口有A/DD转换器和和数字输入入缓冲器两两种。A/D转换换器的作用用是将模拟拟信号转换换为数字信信号或者将将数字信号号转换为模模拟信号。传感器采采集的信号号可分为模模拟信号和和数字信号号两大类。信号电压压（或电流流）随时间间变化而连连续变化的的信号称为为模拟信号号。在汽车车电子控制制系统中，如如空气流量量传感器信信号、爆震震传感器信信号、压力力传感器信信号等都是是模拟信号号。由于数数字计算机机不能识别别模拟信号号，所以如如果传感器器输出的信信号是模拟拟信号时，必必须通过AA/D转换换器转换成成数字信号号，再传递递给数字计计算机处理理。信号电电压（或电电流）随时时间变化而而不是连

52、续续变化的信信号称为数数字信号。在汽车电电子控制系系统中，空空气流量传传感器信号号、霍尔式式与磁感式式传感器信信号、触点点式节气门门位置传感感器信号、氧传感器器信号等都都是数字信信号。数字字信号一般般都是以脉脉冲信号或或者高、低低电平信号号存在，因因此需要通通过输入回回路的数字字输入缓冲冲器进行限限幅、整形形等处理，才才能传输到到数字计算算机进行数数字处理。数字输入缓缓冲器主要要是由整形形电路、波波形变换电电路、限幅幅电路和滤滤波电路等等组成。数数字输入缓缓冲器的作作用式对数数字计算机机不能接受受的数字信信号进行预预处理后再再输入计算算机进行处处理。输入入回路实际际上是将传传感器输入入的信号，

53、在在除去杂波波和正弦波波转变为矩矩形波后，再再转换成输输入电平输输入计算机机。2、单片微微型计算机机单片微型计计算机一般般也称为微微型计算机机、微机或或者单片机机。单片机机是可以进进行算数运运算和逻辑辑运算的数数据处理装装置，包括括中央处理理器CPUU、存储器器和输入/输出装置置。其组成成结构框图图如图2.3所示。RAMROMI/OCPU总线内存图2.3 单片机组组成框图中央处理器器（CPUU, Ceentraal Prrocesssingg Uniit）是ECUU的核心，是是具有译码码指令和数数据处理能能力的电子子部件。其其作用是读读出命令并并执行数据据处理任务务。CPUU是由运算算器（CL

54、LU，Caalcullatorr）、寄存存器（Reegistter）、控制器（Controller）组成，其结构组成框图如图2.4所示。控制器运算器寄存器CLUCPU控制信号数据总线图2.4 CPU组组成框图运算器是计计算机的运运算部件，用用于实现数数学运算和和逻辑运算算。汽车电电子控制系系统中所有有的数据运运算和逻辑辑判断都在在运算器内内进行。寄寄存器是用用于暂时存存储数据或或程序指令令。控制器器是计算机机的指挥控控制部件，其其作用是按按照监控程程序或应用用程序的命命令进行计计算机内部部各个部件件的自动协协调工作，能能够按照程程序进行各各装置之间间信号的传传送及控制制任务。存储器是用用来存储

55、程程序指令和和数据的部部件。存储储器包括只只读存储器器（ROMM，Reaad Onnly MMemorry）和随随即存取存存储器（RRAM, Randdom AAccesss Meemoryy）。只读读存储器是是一种不可可更改写入入信息的存存储器，其其存入的信信息只支持持读取。随随机存取存存储器中保保存的信息息可以随时时写入和读读出，改写写时也不需需要擦除原原有，但是是信息断电电时会丢失失。实际上上，RAMM 起的作作用类似与与寄存器。输入/输出出（I/OO）接口是是CPU与传传感器或执执行器之间间进行数据据交换或者者输出控制制指令的通通道。由于于传感器和和执行器的的多样化，所所输入的信信号和

56、所需需提供的指指令也必须须多样化，而而CPU能够够接受的信信号和输出出的指令是是一定的，所所以需要II/O接口口来进行协协调和控制制。总线（BUUS）是微微型计算机机内部传递递信息的连连线电路。在单片机机内部，CCPU、存存储器和II/O接口口之间的信信息交换都都是通过总总线来实现现。按照传传递信息的的不同，总总线可分为为数据总线线、地址总总线和控制制总线三种种。数据总总线主要用用于传送数数据和指令令，其导线线数必须与与数据的位位数对应。地址总线线用来传递递地址码，其其导线数与与地址码的的位数和传传送方式相相关。控制制总线是用用来连接微微型计算机机内的各个个元器件。总线技术术是用来提提高计算机

57、机速度的关关键技术，为为了实现车车载各个电电子控制系系统的高速速通信，现现在中高档档车大多已已采用了控控制器局域域网络通讯讯总线（CCAN 总总线）技术术。一般而言，用用于汽车上上的CPUU是8位的。而而有些控制制系统需要要处理大容容量的数据据时，可能能会使用116位甚至至时32位的高高速大容量量计算机。3、输出回回路输出回路是是单片机与与执行器的的连接部件件，其功能能是根据单单片机发出出的指令，控控制执行器器的工作。由单片机机输出的电电压是较低低的电信号号（如脉冲冲），一般般为5V，这样样的信号一一般是不能能直接驱动动执行元件件工作的，因因此必须通通过输出回回路对控制制指令进行行功率放大大、

58、译码或或者D/AA转换，编编程可以驱驱动执行元元件的强电电信号。执行器执行器是能能将电信号号转换成机机械运动的的机构或装装置。执行行器的作用用是按照EECU的指指示进行动动作，主要要是完成EECU发出出的各种指指令。ECCU的指令令以电信号号的形式存存在，执行行器将电信信号转换成成力或位移移等物理量量21。汽车电电子控制系系统中常用用的执行器器有以下几几种：1、各种微微型电机，如如步进电机机、直流电电机等；2、各种电电磁阀，如如自动变速速系统的换换挡电磁阀阀、锁止电电磁阀，防防抱死制动动系统（AABS）的的两位两通通电磁阀、三位三通通阀等；3、电动燃燃油泵，用用于提供发发动机电子子控制系统统规

59、定压力力的燃油；4、电磁燃燃油器：用用于接收EECU发出出的喷油脉脉冲信号，计计量燃油喷喷射量；5、怠速控控制阀（IISC,IIdle Speeed Coontrool Vaalve）：用于调节节发动机的的怠速控制制；记忆存储式式控制器的的功能总体而言，本本文所研究究的记忆存存储式后视视镜和座椅椅控制器需需要实现的的基本功能能是能实现现对后视镜镜的上下和和左右方向向的转动调调节，对座座椅的前后后滑动、作作为前升降降、后升降降、椅背角角度的调节节，对后视视镜和座椅椅位置的记记忆存储和和调用。其其基本功能能的具体细细节描述如如下：1、工作电电压在915V时均均能正常工工作；2、能够调调节左、右右后

60、视镜上上下转动和和左右转动动各两个位位置；3、能够调调节座椅前前升降、后后升降、前前后滑动以以及椅背角角度四个位位置；4、能够同同时存储驾驾驶员调整整后的后视视镜和座椅椅位置；5、能够调调用驾驶员员存储的后后视镜和座座椅的位置置；6、一共可可以记录33组位置信信息；7、键盘调调整操作采采用点动式式；8、同一时时间，只接接受一个调调节信号，即即只允许进进行一个电电机一个方方向调节；9、断电时时，储存的的位置状态态信息不会会丢失；10、防止止因误操作作更改存储储器中存储储的镜面和和座椅位置置状态；11、对键键盘控制键键操作成功功时有显示示；12、在车车门未关的的情况下，屏屏蔽所有功功能键；13、在