Разработка микроконтроллерной системы автоматической регулировки фар

Автор: Пользователь скрыл имя, 30 Августа 2011 в 23:37, дипломная работа

Описание работы

Целью дипломной работы является разработка такой микроконтроллерной системы автоматической регулировки фар, которая обеспечит адаптацию света фар в соответствии с условиями движения автомобиля, к которым следует отнести – скорость движения, направление движения, положение кузова автомобиля относительно земли.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

– рассмотреть особенности существующих современных систем и провести их сравнительный анализ;

– определить структуру системы в соответствии с заданием;

– разработать общий алгоритм работы системы;

– разработать алгоритмы обработки сигналов датчиков;

– разработать алгоритмы косвенных измерений скорости по положениям кузова автомобиля;

– выбрать базовый микропроцессорный комплект и элементную базу разрабатываемого устройства;

– разработать схему электрическую принципиальную устройства;

– рассчитать соотношения затрат и прибыли;

– выбрать метод для определения безубыточности реализации системы, в которой наступает окупаемость издержек и есть прибыль;

– провести системный анализ опасных и вредных;

– определить мероприятия по безопасности;

– разработать дерево отказов.

Содержание

Введение……………………………………………………………………………6

1 Обзор по теме и определение структуры системы……………………………8

1.1 Общие сведения………………………………………………………………..8

1.2 Обзор современных датчиков, микроконтроллеров и других устройств..10

1.3 Определение структуры системы…………………………………………….18

2 Алгоритмы работы системы……………………………………………………..21

2.1 Основной алгоритм работы системы…………………………………………21

2.2 Алгоритмы обработки сигналов датчиков…………………………………..25

2.3 Алгоритм оценивания скорости по показаниям положений………………..26

3 Разработка схемы электрической принципиальной……………………………30

3.1 Выбор микроконтроллерного комплекта……………………………………30

3.2 Выбор датчика угла поворота рулевого колеса……………………………..38

3.3 Выбор датчиков углов поворота фар…………………………………………40

3.4 Выбор датчиков углов положения кузова…………………………………….40

3.5 Выбор датчика скорости……………………………………………………….43

3.6 Синтез принципиальной схемы………………………………………………..44

3.7 Программа генерации ШИМ сигнала………………………………………..49

4 Технико-экономическое обоснование работы…………………………………52

4.1 Анализ соотношения затрат и прибыли………………………………………52

4.2 Графический метод CVP-анализа……………………………………………..56

5 Безопасность и экологичность …….………………………………………….59

5.1 Системный анализ опасных и вредных факторов………………………….59

5.2 Разработка мероприятий по безопасности…………………………………..61

5.3 Технические мероприятия……………………………………………………62

5.4 Пожарная безопасность………………………………………………………63

5.5 Защита окружающей природной среды…………………………………….66

Заключение…………………………………………………………………………69

Список литературы………………………………………………………………..71

Приложение А. Список используемых сокращений…………………………….

Работа содержит 1 файл

4 диплом.doc

— 1.49 Мб (Скачать)

         Электрическая очистка - один из наиболее совершенных видов очистки газов от взвешенных в них частиц пыли. Этот метод основан на использовании ударной ионизации газа в зоне коронирующего разряда, передаче зарядов ионов частицам и осаждении последних на осадительных и коронирующих электродах.

       В настоящее время нашли широкое применение фильтры из пенополиуретана  и электроциклоны, представляющие собой обычные циклоны, собой обычные циклоны, у которых вместо внутренней части выхлопной трубы установлен цилиндр  иглами. На цилиндр подается высокое напряжение, а корпус электроциклона заземляется.

 

        

 
 
 

 

        Заключение

 
 

       В дипломной работе на тему “Разработка микроконтроллерной системы автоматической регулировки фар” разработано устройство на базе микроконтроллера Atmega 128 в соответствии с требованиями задания.

       Микроконтроллер Atmega 128В позволяет при максимальной производительности обеспечивать параллельную работу разных датчиков. Команды в памяти программ выполняются с одноуровневой конвейеризацией. В процессе выполнения одной инструкции следующая команда предварительно считывается из памяти программ. Данная концепция позволяет выполнять одну инструкцию за один машинный цикл. Память программ представляет собой внутрисистемно программируемую флэш-память.

         Решены вопросы выбора датчиков, исполнительных механизмов, и напряжения питания. Датчик угла поворота RPN1Al12 представляет собой компактное законченное устройство в герметичном корпусе (IP67) со стандартным разъемным соединителем АМР и крепежными отверстиями, разработан специально для автомобильной техники. Сигналы с датчиков проходят следующие этапы предварительной обработки:

       – проверка на достоверности;

       – дискретная фильтрация;

       – проверка на технологические границы.

       Питание микросхем осуществляется двумя стабилизаторами напряжения. Первый стабилизатор служит для питания основных схем микропроцессора, а также управляющих логических цепей микросхем-драйверов, управляющих электродвигателями поворота дополнительных фар головного света. Его напряжение стабилизации равно 5 Вольт. Второй стабилизатор служит для питания ядра микроконтроллера. Стабилизатор напряжения на 5В реализован на микросхеме КР142ЕН5Б.

         Разработаны схемы электрическая принципиальная, чертеж, алгоритмы управления системой автоматической регулировки фар, программы.

       В экономической части дипломной работы рассмотрены разные способы определения соотношения затрат, объема производства и прибыли:

       - снизить цену продаж и соответственно  увеличить объем реализации;

       - увеличить постоянные затраты  и увеличить объем;

       - пропорционально изменять переменные, постоянные затраты, и объем выпуска продукции. Иногда анализ соотношения затрат, объема производства и прибыли (CVP- анализ, Cost-Volume-Profit) трактуют более узко, как анализ различные варианты цен на продукцию и получение прибыли, а также отыскать наиболее выгодное соотношение между переменными, постоянными затратами, ценой и объемом производства продукции. Последним способом определена

критическая точка, для которой  оптимальными являются объем реализации   50 штук систем при цене    23625,84руб, производство будет безубыточным. Рассчитана себестоимость системы, составлена калькуляция.

       В разделе безопасность и экологичность  дан системный анализ надежности  и безопасности автомобильной системы. Разработаны  дерево отказов  и  мероприятия по   электро безопасности и пожарной безопасности определены вредные для экологии факторы, основным из которых является загрязнение воздуха, предложены различные виды устройств для очистки воздуха.

       Разработанная в дипломной работе система реализована на комплектующих элементах и составных частях,  выпускаемых промышленностью.

       Научная новизна работы заключается  в разработанных алгоритмах работы системы управления положением фар и алгоритма  обработки сигналов показаний датчиков в пределах технологических границ, которые могут быть использованы при разработке, как систем управления фарами, так и при разработке аналогичных систем управления.

 
 

 

        Список литературы

 
 
  1. Иванов  В.Н. Все об активной и пассивной  безопасности автомобиля. Издательство АСТ. 2005. С. 176
  2. Статистика ДТП за 2009 год//www.mvd.ru.
  3. Автомобильный справочник. Перевод с англ. – М.:Издательство «За рулем», 2000. – 896 с.
  4. Соснин Д. А. Автотроника. Электрооборудование и системы бортовой автоматики современных легковых автомобилей. СОЛОН-Р,   2003.–272 с.
  5. Сила удара при ДТП// www.bcetyt.ru.
  6. Подушки безопасности //http://cartest.omega.kz/system/airbag.html.
  7. Обзор систем безопасности./ За рулем /Ростов на Дону. №3(35) 2003.
  8. Ремень безопасности в автомобиле//www.intuit.ru.
  9. Дацык Ю. Воздушные подушки безопасности (airbag).Устройство, принцип работы, обслуживание. //www.autocentre.ua
  10. Система пассивной безопасности. / http://systemsauto.ru
  11. Все о подушках безопасности / http://autorelease.ru
  12. Надувные подушки безопасности/ http://cartest.omega.kz
  13. Автомобильные подушки безопасности http://autogear.ru
  14. Пассивная безопасность и ее оценка./ http://livesave.narod.ru
  15. Средства пассивной безопасности. http://www.comavto.ru
  16. Цифровые интегральные микросхемы: Справ. / М. И. Богданович, И. Н. Грель, В. А. Прохоренко, В. В. Шалимов. - Мн.: Беларусь, 1991.- 493с.
  17. Дж. Фрайден. Современные датчики. Справочник. Москва:Техносфера. 200. – 592 с.
  18. Датчик ускорения. /www.eltech.spb.ru/pdf/almanah/alm_2008_1_6.pdf .
  19. Датчик силы http://www.fit/5ec32/150.
  20. Тензодатчики, тензометрические датчики силы и веса ТОКВЕС для автомобильных весов/ http://tokves.ru
  21. А.Н.Крошкин, К.Р.Заргарьян, С.В.Олейник. Новое поколение датчиков – оптимальное сочетание цены и качества. /Автоматизация в промышленности. № 6, 2006, с.59-63.
  22. Герконовые реле импортные.

    http://www.chipindustry.ru/catalog/1562.aspx

  1. Кохц Д. Измерение, управление и регулирование с помощью PIC микроконтроллеров. МК-Пресс, 2006. – 300 с.
  2. Предко М. Справочник по PIC-микроконтроллерам. ДМК, Додека, 2006. – 512 с.
  3. Королев Н.К. ATMEL: микроконтроллеры для автопрома. Компоненты и технологии. №7, 2008.
  4. Гребнев В.В. 16-разрядные микроконтроллеры с Flash-памятью и функцией DSP фирмы INFINEON (семейство XC166).  РадиоСофт, 2008. -184 с.
  5. САN-шина в современных автомобилях. http://www.radioradar.net
  6. Сборка печатных плат. Учебно-демонстрационный комплекс «Электронные технологии» 2004. www.pcbfab.ru.
  7. Конструктивное исполнение //www.hbmwt.ru.
  8. Методические указания по выполнению технико-экономического обоснования разработок квалификационных работ. Маркетинговый подход. – Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2005. – 36 с.
  9. Медведев М.Ю. Структура и алгоритмическое обеспечение нелинейного наблюдателя производных в условиях действия случайных шумов // Известия ЮФУ. Технические науки. № 12. 2008. С. 20 – 25.
  10. Пшихопов В.Х., Медведев М.Ю. Оценивание и управление в сложных динамических системах. – М.: Физматлит, 2009. С. 295.
  11. Magnetostrictive Position Sensors Enter the Automotive Market. Russell Jesse MTS Systems Corp. Sensors, Dec. 2001.

 

Приложение А.

       СПИСОК  ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

 

ДУПК  – датчик угла положения кузова

ДУПРК – датчик угла поворота рулевого колеса

ДУПФ  – датчик угла положения фары

ЗУ –  запоминающее устройство

ОЗУ –  оперативное запоминающее устройство

ПЗУ –  постоянное запоминающее устройство

ППЗУ  – перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство

ША –  шина адреса

ШД –  шина данных

ШУ –  шина управления

Информация о работе Разработка микроконтроллерной системы автоматической регулировки фар