節(jié)能車競賽車(HLJIT-3A型)電器系統(tǒng)設(shè)計【含cad圖紙+文檔全套資料】
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SY-025-BY-3畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告學(xué)生姓名劉濤系部汽車工程系專業(yè)、班級車輛07-11班指導(dǎo)教師姓名崔宏耀職稱副教授從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱節(jié)能車競賽車(HLJIT-3A型)電器系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計一、課題研究現(xiàn)狀,目的、依據(jù)和意義1、研究現(xiàn)狀目前我校節(jié)能車競賽車的電器系統(tǒng)現(xiàn)狀 目前我校的節(jié)能競賽車電器系統(tǒng)是由摩托車的電器系統(tǒng)簡單改裝而來,只有單一的點(diǎn)火電器系統(tǒng),并且行駛里程表是由一塊碼表來代替,目前節(jié)能競賽車的電器系統(tǒng)現(xiàn)狀可以說是比較簡陋和落后的,而本次設(shè)計是要較全面的改善整個節(jié)能車的電器系統(tǒng),設(shè)計的核心內(nèi)容是由LCD屏幕和單片機(jī)構(gòu)成的數(shù)字顯示儀表,即增加一塊或數(shù)塊數(shù)字顯示儀表(如果所有顯示參數(shù)可以由一塊顯示儀表顯示,那么將采取一塊顯示儀表的方案)。改進(jìn)后的節(jié)能競賽車電器系統(tǒng)狀況與功能要求 為了提高我校節(jié)能競賽車的整體設(shè)計與可以在大賽中獲得更好的成績,那么電器系統(tǒng)的提高和完善是具有必然意義的。電器系統(tǒng)的改善,可以使駕駛員獲得更多的輔助駕駛參數(shù),這些參數(shù)有助于駕駛員更好的駕駛,并且可以使駕駛員對整車的工作狀況有所掌握與了解,如若節(jié)能車在起動或駕駛時某一部分出現(xiàn)故障,可以起到及時提醒駕駛員的作用,并且可以給予一些信息,來幫助駕駛員尋找故障。 而對功能的要和電器系統(tǒng)的改進(jìn)求如下:點(diǎn)火系的優(yōu)化、線束的優(yōu)化、設(shè)計輔助儀表,而在輔助儀表中,具有可以顯示車速、轉(zhuǎn)速、里程、油量、溫度、時間等參數(shù)設(shè)計的依據(jù)及原理介于之前的節(jié)能競賽車的電器系統(tǒng)是由摩托車的電器系統(tǒng)改裝而來,那么此次改進(jìn)的依據(jù)仍然秉承摩托車的電器系統(tǒng)原理,并且在次基礎(chǔ)上再加以改進(jìn)。隨著科技進(jìn)步,摩托車顯示儀表由指針向數(shù)字式發(fā)展,那么節(jié)能車的儀表也將采用數(shù)字顯示型。數(shù)字顯示儀表是采用的微處理器測控和傳感器測量技術(shù),通過控制數(shù)字顯示器發(fā)光二極管和發(fā)光組合來顯示車速、里程、轉(zhuǎn)速、最好是也可以像摩托車儀表一樣可以用條段表示油量多少,并輔助顯示速度大小。數(shù)字型顯示儀表與普通指針式儀表相比,數(shù)字儀表具有檢測準(zhǔn)確、故障率低、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn),而這些優(yōu)點(diǎn)恰恰符合了節(jié)能車的要求,其結(jié)構(gòu)簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、故障率低的特點(diǎn)可以更好的滿足節(jié)能,又滿足駕駛員所需求的駕駛參數(shù),起到輔助駕駛的功效。電子數(shù)顯儀表的工作原理轉(zhuǎn)速傳感器的選擇及原理經(jīng)過收集資料,轉(zhuǎn)速傳感器可以選擇電磁傳感器和霍爾傳感器。1、電磁傳感器 汽車車速傳感器的工作原理是半軸上有磁組輪,磁組輪轉(zhuǎn)動經(jīng)過傳感器時,線圈里將產(chǎn)生交流電壓信號。因為這個工作原理,傳感器不能測定瞬時速度,因為速度的穩(wěn)定需要花費(fèi)幾秒時間,加速和減速時車速變化比較大,顯示會有所滯后,這時就需要養(yǎng)成先讀的習(xí)慣。磁極的磁力弱化時,磁極和傳感器之間的間距不能大于5毫米。但是,車輛轉(zhuǎn)彎時,由于側(cè)傾的緣故,車輪和車架要發(fā)生變形,磁極和電磁傳感器的間隔會變小,必須防止兩者撞擊而導(dǎo)致?lián)p壞。一方面,如果二者的間隔過大,傳感器便不能工作,也就不能測定速度了。特別當(dāng)車速很高時,傳感器探頭經(jīng)過齒圈時磁通量的變化很快,這時測量數(shù)據(jù)很容易出錯,這種情況下一般使用強(qiáng)磁性材料。 2、霍爾傳感器 1、速度檢測 將霍爾器件與節(jié)能車前輪相連接,行駛時通過轉(zhuǎn)動產(chǎn)生變化磁場,從而產(chǎn)生脈沖信號來測量速度。如已知:車輪周長s(m)、車輪轉(zhuǎn)1周帶動霍爾器所轉(zhuǎn)圈數(shù)n(r/min)、霍爾器轉(zhuǎn)1圈發(fā)出的脈沖數(shù)B1、霍爾器每秒鐘發(fā)出的脈沖數(shù)B2,便可求得節(jié)能車的速度v(km/h)。由公式:B2(1000/6060)(nvB1/S)推導(dǎo)出:v(36s/10nB1)B2 設(shè)a=36s/10nB1,單位為“s”,速度公式可簡化為:vaB2,即a秒內(nèi)霍爾器件發(fā)出的脈沖數(shù)為節(jié)能車時速。 2、里程數(shù)檢測 已知條件同上,可求出摩托車每行駛500m時霍爾器件發(fā)出的脈沖數(shù)B3,B3500nB1/s。油量檢測的方法及原理節(jié)能車的油量檢測,依然采用與摩托車油量檢測相同的原理。油量越多,油壓越大,油量傳感器電阻越小,因此油量檢測可通過油量傳感器阻值的變化來確定油量的多少。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定將油量傳感器電阻按大小分為7等份,相應(yīng)的油量顯示條段亦有7格。該數(shù)字儀表由單片機(jī)控制,使用霍爾器件完成速度的檢測,霍爾器件每轉(zhuǎn)動1圈發(fā)出2個方波脈沖;油壓大小反映油量多少,油壓不同可使油量傳感器的電阻值發(fā)生變化;電源模塊分別提供單片機(jī)、存儲器、譯碼驅(qū)動器電源,光控電路、油量顯示和報警電路電源。摩托車由于受點(diǎn)火器和起動電動機(jī)的影響,常常會出現(xiàn)峰值達(dá)350V以上,脈寬0.1mm的連續(xù)干擾脈沖,為保證電源的可靠性,電路采用了吸收高壓窄脈沖干擾、吸收持續(xù)高頻干擾等技術(shù),使電路能抗擊摩托車上的各種干擾,確保整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而節(jié)能車產(chǎn)生的干擾有多強(qiáng),以及抗干擾的能力還需要在實驗中完成,此處暫不加以說明。主控單元負(fù)責(zé)信號處理、算法、顯示控制及效果處理和里程數(shù)斷電保存等功能,最終實現(xiàn)摩托車車速、累計里程、油量、高度自動調(diào)節(jié)等功能。軟件的選擇及設(shè)計軟件主要應(yīng)用Keil進(jìn)行C語言編程,將所需測得的參數(shù)通過C語言編程最終體現(xiàn)到顯示屏上面。軟件設(shè)計中最重要的就是保證數(shù)據(jù)存儲的可靠性,通過大量的實驗表明,單次存儲數(shù)據(jù)錯誤絕大多數(shù)是存儲期間電源不穩(wěn)定造成的,為此軟件設(shè)計時采用將數(shù)據(jù)進(jìn)行多次保存,讀出時進(jìn)行兩兩比較,從中找出正確值來處理,這樣即使有1次數(shù)據(jù)存儲錯誤,在CPU監(jiān)控芯片的作用下,單片機(jī)重新復(fù)位運(yùn)行時,總能讀出正確數(shù)據(jù),多次存儲數(shù)據(jù)錯誤的幾率很小。另外,在程序關(guān)鍵處增加空操作指令,如在程序空白區(qū)增加復(fù)位指令等,保證單片機(jī)運(yùn)行的可靠性。意義綜上所述,通過對軟硬件的選擇,以及對整車電器系統(tǒng)優(yōu)化的認(rèn)識,將會給節(jié)能車的電器系統(tǒng)提升到一個新的水平,滿足駕駛員所需的駕駛參數(shù),也將使我校的節(jié)能車在大賽中更具有競爭力,獲得更好的佳績。而在汽車技術(shù)發(fā)展日新月異的今天,“節(jié)能、環(huán)保、安全”已成為未來汽車工業(yè)發(fā)展的主題,汽車的輕量化設(shè)計對提高車輛動力性、減少能源消耗與降低污染具有重要的實際意義。二、設(shè)計(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題1、研究的基本內(nèi)容(1)分析H2賽車電器系統(tǒng),繪制原理圖;(2)提出優(yōu)化改進(jìn)方案,加以分析;(3)優(yōu)化點(diǎn)火系(4)設(shè)計輔助儀表;(5)車速表響應(yīng)速度提高5倍(6)里程記錄精度提高5倍以上。(7)數(shù)字儀表的設(shè)計(8)程序的編寫(9)傳感器的選擇(10)提供盡可能多的輔助駕駛參數(shù)2、擬解決的主要問題(1)數(shù)字儀表的設(shè)計(2)LCD顯示屏的驅(qū)動及顯示方法(3)如何使用C語言編寫程序(4)優(yōu)化節(jié)能車的現(xiàn)有電器系統(tǒng)(5)傳感器的選擇(6)單片機(jī)的選擇(7)點(diǎn)火系的優(yōu)化三、技術(shù)路線(研究方法)調(diào)查研究、收集資料軟件的選擇硬件的選擇最小系統(tǒng)板傳感器選擇Keil軟件利用C語言編程顯示儀表接近開關(guān)式電磁式單片機(jī)的選擇屏幕的選擇確定傳感器組件的連接和安裝、并進(jìn)行測試形成研究成果將編寫好的程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)形成實物,車速里程表確定儀表四、進(jìn)度安排(1)調(diào)研、資料收集、完成開題報告 第2周(2)整體方案設(shè)計,完成電器系統(tǒng)原理圖(手繪)第3周(3)電器系統(tǒng)優(yōu)化及儀表設(shè)計,4-8周(4)繪制設(shè)計圖9-12周(5)編寫設(shè)計說明書13周(6)畢業(yè)設(shè)計(論文)審核、修改 第14、15周(7)畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯準(zhǔn)備及答辯 第16周五、參考文獻(xiàn)1姜志海 趙艷雷.單片機(jī)的C語言.北京:電子工業(yè)出版社出版社,2008.52徐愛鈞 彭秀華.Keil Cx51 V7.0 單片機(jī)高級語言編程與Vision2應(yīng)用實踐.北京:電子工業(yè)出版社,2004.63周志敏 周紀(jì)海 紀(jì)愛華.LED驅(qū)動電路設(shè)計與應(yīng)用.北京:人民郵電出版社,2007.124賀建波 賀展開.汽車傳感器的檢測.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.25李涵武 趙雨旸.汽車電器與電子技術(shù).哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2003.96李東江.現(xiàn)代汽車電子控制技術(shù)M.北京:科技文獻(xiàn)出版社,1998.7賈民平 張洪亭.測試技術(shù).M.北京:高等教育出版社,2010.28李曉瑩.傳感器與測試技術(shù).北京:高等教育出版社,2005.9李朝青.單片機(jī)原理及借口技術(shù).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2009.710Bentley,John P.Principles of Measurement Systems.London and New York:Longman,1983.11Adachi,S.Modelielectric Constans of GaP,GaAs,SaSb,InP,InAs,InSb.Physical Review B35(1987):7454-746312Bergh,A.A.Light Emitting Diodes.Oxford:Clarendon Press,197613Gillesen,K W.Schairer.Light Emitting Diodes:An Introduction.Prentice-Hall,1987,ASIN013536533314Schubert,E.F.Light Emitting Diodes.Cambidge,England:Cambridge UniversityPress,200315Monemar,B.G.Pozina.Group Based Herero and Quantum Structures.Progress inQuantum Electronics 24(2000):239-290 六、備注指導(dǎo)教師意見:簽字: 年 月 日
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