汽车玻璃升降器工作电路设计毕业设计

常州工学院学士学位论文目录TOC\o"1-3"\h\u24166第一部分设计任务与调研 32691.1毕业设计的主要任务 3321311.2设计的思路与方法 3275321.3调研目的和总结 31314第二部分设计说明 490892.1主要组成元件的作用 411372.2电路板工作原理 7299912.3硬件仿真调试 7208362.4电路原理图 9140142.5元器件参数表 918669第三部分设计成果 10313243.1设计成果图 10250983.2作品特点 1023360第四部分结束语 1112883第五部分致谢 1210919第六部分参考文献 13第一部分设计任务与调研1.1毕业设计的主要任务1.设计汽车玻璃升降器工作组合电路。2.完成主电路、验证电路的设计和元器件说明。3.完成电路的原理分析，各主要元器件的选择。1.2设计的思路与方法1.用protel99SE设计汽车玻璃升降器组合开关工作电路。2.用proteus仿真设计的电路，确保可行。3.准备材料，按照设计图制作电路板。4.测试所制作的电路板。1.3调研目的和总结车窗是汽车必不可少的重要部件。它不仅可以遮风挡雨，为驾驶人提供足够的视角来安全的行车而且调节车窗的开度可以使车内的温度，湿度和气压适应驾驶人和乘客。当汽车高速行驶时，车窗打开必然要提高汽车的风阻系数从而使车辆的用油量变多，而且风产生的噪音会对驾驶人和乘客的听力造成一定的破坏。同时一旦发生意外打开的车窗也成为隐患，不利于保护乘客。当汽车低速行驶时，车窗的开度需要不断地调整来满足乘坐舒适的需要。鉴于以上原因，车窗的开度不时需要调节。为了使车窗可以自由调节开度以及操作更加简便灵活车窗升降控制器就成了控制车窗的关键部件。目前大多数汽车制造商制造的汽车都会有车窗升降控制器，车窗的升降功能已经是汽车的标准功能之一。我相信没有哪个消费者会购买一款没有车窗升降功能的汽车。综上所述，自动车窗升降控制器关系到驾驶人和乘客的舒适度和健康，行车安全以及车辆的行驶成本等等。第二部分设计说明2.1主要组成元件的作用1.STC12C5204AD单片机STC12C5204AD单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期（1T）、高速/超强抗干扰的新一代增强型8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速8位A/D转换，针对电机控制，强干扰场合。STC12C5204AD单片机几乎包含了数据采集和控制中所需的所有单元模块，可称得上一个片上系统。由于集成8路高速8位A/D转换，使用STC12C5204AD单片机比使用AT89C51和ADC芯片的实际电路简单。图1STC12C5204AD单片机引脚图STC12C5204AD单片机引脚说明:P1.0/ADC0：复用端口，标准I/O口，PORT1[0]/ADC输入通道-0，模拟量通过该端口进入即可进行A/D转换，无需另接A/D转换电路。P1.1/ADC1：同P1.0/ADC0。P1.2/ADC2/EX_LVD/RST2：标准I/O口，PORT1[2]/ADC输入通道-2，EX_LVD是外部低压检测中断/比较器端口，RST2是第二复位功能脚。P2.0~P2.7：Port2口，即可作为输入/输出口，也可作为高8位地址总线使用（A8~A15）。P3.2/INT0：Port3口，标准IO口，第二功能是外部中断0的输入端，下降沿或低电平中断。P3.3/INT1：功能同P3.2/INT0。P3.5/T1/CCP1：标准IO口，定时器计数器的外部输入，也可为外部信号捕获（可做为频率测量），高速脉冲输出及脉宽调制输出。P3.7/CCP0：标准IO口，也可为外部信号捕获（可做为频率测量），高速脉冲输出及脉宽调制输出。XTAL1：内部时钟电路反相放大器输入端，接外部晶振的一个引脚。当直接使用外部时钟源时，此引脚是外部时钟源的输入端。XTAL2：内部时钟电路反相放大器输出端，接外部晶振的另一个端。2、电阻电阻（通常用“R”表示），在物理学中表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种特性。电阻将会导致电子流通量的变化，电阻越小，电子流通量越大，反之亦然。电阻元件的电阻值大小一般与温度、材料、长度、还有横截面积有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。3、电容电容器是一种能储存电能的元件，在电路中，当有电压加到电容器两端的时候，便对电容器充电，把电能储存在电容器中；当外加电压失去（或降低）之后，电容器将把储存的电能再放出来。4、发光二极管发光二级管是一种能发光的半导体电子元件。不同材料的发光二极管可以发出不同颜色的光，林砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光。LED只能往一个方向导通（通电），叫作正向偏置（正向偏压），LED正向偏压的大小根据颜色不同而不同，一般为2V左右。发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向工作电流一般为20mA，使用时必须串联限流电阻以控制通过发光二极管的电流。限流电阻R可以通过计算求得。5、按键常用的按键分为自锁按键和不自锁按键。自锁按键：在开关按钮第一次按时，开关接通并保持，即自锁，在开关按钮第二次按时，开关断开，同时开关按钮弹出来。不自锁按键：开关每按动一次，使电路导通一次，随即断开，常用来产生一个脉冲信号，或者发送一次命令。2.2电路板工作原理通过组合开关闭合向单片机U1输入信号，进而控制LED的亮灭，进而模拟控制车窗玻璃的升降过程。1、闭合S1，各个开关显示灯D11、D12、D13、D14、D15亮。2、向两个方向拨动左前电动车窗开关S2，控制D1、D2的亮灭，模拟左前电动车窗的升降。3、向两个方向拨动左后电动车窗开关S3，控制D3、D4的亮灭，模拟左后电动车窗的升降。4、向两个方向拨动右前电动车窗开关S4，控制D5、D6的亮灭，模拟右前电动车窗的升降。5、向两个方向拨动右后电动车窗开关S5，控制D7、D8的亮灭，模拟右后电动车窗的升降。6、拨动中央闭锁开关S6，控制D10的亮灭，模拟车内中央闭锁开关。7、闭合后电动车窗锁止开关S7，灯D9灭，模拟后电动车窗的闭锁。8、J0端和Q1为电路板提供12V和5V信号。2.3硬件仿真调试在硬件电路设计完成后不能着急焊接板子，首先要做的是用Multisim软件进行电路仿真。Multisim软件是专门用于硬件电路原理图设计和仿真的，它有非常全面的元件库，并且可以直接将画好的原理图导入到软件中进行仿真[25]。在进行仿真时，在设计电路中加上虚拟电压表用来检测各个模块的工作电压，测试其是否达到正常工作电压。在仿真无误后才可开始焊接硬件电路。焊接完成后进行硬件电路实物检查及调试。1．检查电路刚刚焊接好的电路板不能直接上电调试。首当其冲的是确认各个元件尤其是芯片的连线是否完整。对照原理图或接线图，检查每个模块电路连线的正确性。检查接线是否正确的同时也要关注有极性二极管和电解电容器是否接错，芯片是否插错方向。最后观察焊点是否牢固，有没有漏焊、虚焊。在检查中可以使用万用表判断线路是否导通。2．上电观察在仿真时已经确定好了各个模块的工作电压以及电路检查没有问题的情况下，可以开始上电调试。电源一但接通，不需要着急检测板子的各项技术参数，而是要观察是否有异常现象。如果有，应立即关闭电源，重新排查故障直到故障排除后才能重新上电。最后，才用电压表测每个模块的工作电压是否正常，确保芯片正常工作。3．静态调试

为了提高调试效率必须进行静态调试。在不加输入信号的条件下，对硬件电路每一个模块的性能试验和静态工作点的调整，使它可以适应总体设计要求。这样的分模块调试可以大大提高效率，减少错误率也为后续调试奠定了基础。在这个部分需要重点调试液晶显示器上的4.7K的上拉电阻，将LCD的对比度调整到合适的范围。

4．动态调试

在加入输入信号加的条件下，调整通信信道单元电路中的元件，如电容、电感的波形振幅、频率等参数符合设计要求。如果输入信号是一个周期性的信号，该信号可以通过示波器来观测。动态调试也要与静态调试一样采用分块调试，这时调试后一级电路的输入信号应采用前一级的输出信号。

2.4电路原理图图2电路原理图2.5元器件参数表表1元器件参数表元件编号元件名称参数R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R22、R23、R24、R25、R26电阻1KR17、R18、R19、R20、R21电阻470ΩR27、R28、R29、R30电阻2KR31电阻10KCT1、CT2电解电容22ufCT3电解电容10ufC1、C2瓷片电容0.1ufQ1集成稳压电源7805D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12、D13、D14、D15LED发光二极管S1、S7两档开关S2、S3、S4、S5、S6三档开关S8不自锁按键U4单片机STC12C5204AD第三部分设计成果3.1设计成果图图3产品实物3.2作品特点本电路模拟车门控制模块根据玻璃升降器组合开关的指令控制各个车窗玻璃上升和下降的控制过程。作品运用LED灯亮灭取代升降器的升降，使得控制精度增加，响应速度快，抗干扰能力强。运用单片机控制系统，使系统更加稳定。作品用的元器件价格便宜，整个系统可集成在一个芯片上，体积小功耗低。

第四部分结束语本次毕业设计从选题到最后花费了我大量的精力，不过不经历风雨哪来彩虹，有付出才会有收获。我很庆幸能够由这次毕业设计来结束我大学三年的学习生活，毕业设计不仅是对我三年学习生涯学到的知识或技能的检测也是我今后走上职场及社会一次难得的锻炼机会，或许它会成为我首份工作的敲门砖。这次设计我是选题是玻璃升降器电路，从中我可以学到许多课本没有的知识，拓宽视野扩展思维。实际生活中的车窗升降控制器是很复杂的电子部件的集成，我必须查阅资料了解它的电路方面的工作方式。这使我认识到广泛搜集资料，整合并快速学习的重要性。也许我们没有涉猎过某方面知识，但是一旦需要，我们必须能迅速了解这方面知识，并能加以应用，这种能力是当代社会所必须的。

第五部分致谢经过将近半年的时间终