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1、摘 要汽车后视镜是与汽车行驶安全相关的主要部件，良好的后视镜视野能保证驾驶员的行车安全。驾驶员座椅是与驾驶员身体健康相关的部件，良好的座椅位置和角度能防止驾驶员长时间驾车后出现过度疲劳而引发其他病症。汽车后视镜和座椅仅仅使用手动调整甚至是电动控制是不够的，还需要在电动的基础上增加位置存储和恢复功能，以使驾驶员操作更为方便，提高后视镜和座椅的可用性。本文设计了一种位置记忆功能后视镜与汽车座椅控制系统。该系统能电动调节后视镜上下转动、左右转动两个角度和座椅前后滑动、前椅面高度、后椅面高度和椅背角度四个位置或角度，并能在调整后记忆存储位置信息，并且可以在需要时调用位置信息。本文在探讨了汽车电子控制系
2、统的基本组成的基础上分析了本设计的位置记忆存储式控制器的工作原理，详细阐述了该控制器的ECU选择和使用、硬件电路设计和软件程序流程，并设计了相应的系统。 关键字：记忆存储；可用性；后视镜控制；座椅控制；汽车电子控制系统ABSTRACTAutomobile rearview mirror is the main part which is related to the safely driving. Good rearview mirror view can make driving safely. Drivers chair is the main part which is related
3、to the health of driver. Good chair position and angle can prevent driver from some diseases which come after long time driving. It is not enough to use hand adjust or electrical control for the rearview mirror and chair. We should add memorial function into the rearview mirror and chair in order to
4、 make it easier for drivers to use and improve the usability of rearview mirror and chair.This paper develops a memorial control unit for rearview mirror and chair. This control unit can electrical adjust the up-down and left-right angles of rearview mirror, it also can adjust the forward-back, forw
5、ard height, back height and chair back angle of drivers chair. The control unit can memorize the positions of rearview mirror and chair after adjustment and we can renew the positions when we need. This paper discusses the working principle of the memorial rearview mirror and chair control unit base
6、d on the basic buildup of automobile electrical control system. Then it detailed introduced the choose process and use of ECU, hardware circuit design and software program flow, designs relevant prototype system. Key Words:Memorial;Usability;Rearview Mirror Control;Chair Control;Car Electric Control
7、 System1目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1课题背景及研究意义11.1.1汽车后视镜11.1.2汽车座椅11.1.3课题研究的背景21.1.4课题研究的意义31.2国内外汽车后视镜和座椅的发展与研究现状41.2.1国内外汽车后视镜的发展与研究现状41.2.2国内外汽车座椅的发展与应用现状51.2.3记忆存储式后视镜和座椅控制系统61.3课题研究的内容6第2章 控制系统及控制方式的选择72.1汽车电子控制系统72.1.1汽车电子控制系统概述72.1.2传感器82.1.3 ECU82.1.4执行器122.2记忆存储式控制器的功能122.3控制方式的选择132.3.1控制
8、方式及其发展132.3.2基于CAN总线的分布式控制系统142.3.3线束问题142.3.4控制方式的对比选择152.4基本工作原理152.5控制器的操作和使用182.6本章小结19第3章 汽车电子控制单元（ECU）的选择与使用203.1ECU选择指标与原则203.1.1ECU的环境指标203.1.2ECU选择的基本技术指标203.1.3ECU的选择213.2ECU主要特性213.3ECU结构模块223.4ECU引脚功能与使用263.5本章小结28第4章 硬件电路设计304.1硬件电路设计概述304.2记忆存储电路314.2.1记忆存储电路概述314.2.2 EEPROM的选择和特性314.2
9、.3 AT93C46的引脚314.2.4 AT93C46的指令324.2.5记忆存储电路334.3后视镜调节电路344.3.1后视镜调节电路概述344.3.2 3-8译码器的选择与使用344.3.3 电机驱动电路设计354.4座椅调节电路354.4.1座椅调节电路概述354.4.2 3-8译码器的选择与使用364.4.3电机驱动电路的设计364.5键盘控制电路374.5.1键盘控制电路概述374.5.2 8-3优先编码器的选择与使用384.6信号采集电路394.6.1后视镜采样电路394.6.2座椅采样电路概述394.7其他电路404.7.1晶振电路404.7.2电源稳压电路404.7.3电源
10、滤波电路414.8系统电路工作过程414.9本章小结43第5章 软件程序流程445.1编程语言介绍445.2软件程序流程简述455.3本章小结46结 论47参考文献48致 谢50附 录511第1章 绪 论1.1 课题背景及研究意义1.1.1 汽车后视镜汽车后视镜俗称倒车镜，是汽车的必配件，通常分为车外后视镜和车内后视镜两种。后视镜是用来反映汽车后方、侧方和下方的情况的主要部件，使驾驶员能间接观察到其他位置的情况。为了驾驶员操作方便，防止行车安全事故的发生，保障人身安全，各国均规定了汽车上必须安装后视镜，且所有后视镜都必须能调整方向。轿车和其他轻型乘用车一般装配有外后视镜和内后视镜；大型商用汽车
11、（大客车和大货车）一般装配有外后视镜、下后视镜和内后视镜。汽车后视镜是与汽车行驶安全相关的主要部件，后视镜的良好位置是保证汽车行驶安全的必要条件。美国有统计表明，30的普通公路汽车事故，70的高速公路汽车事故都是与汽车后视镜的视野不理想有关。1.1.2 汽车座椅驾驶员座椅的主要功能是为驾驶员提供便于操作、舒适又安全、不易疲劳的驾驶座位，是与驾驶员的身体健康息息相关的。2003年6月，一家叫做“背部健康行动”的德国组织对德国的车主做了一个调查，40的德国人每天在车内的驾车时间超过一个半小时，而大多数人有不同程度的背部疾病，汽车座椅是主要因素。同时他们对德国市场上的座椅以一套健康标准考察的结果是9
12、7的项目不合乎标准。如果驾车时间过长，而背部得不到有效的支撑，长此以往，脊椎容易产生疾病。按照人体工学的要求，驾驶员必须具有良好的静态与动态的舒适性，从而提高了驾驶员驾驶之余乘坐的舒适性，减少驾驶员长时间驾驶的疲劳。后视镜和座椅是汽车上并不显眼的部件，但是与驾驶员身体健康和行车安全紧密相关。同一款车型不一定适合每个驾驶者，所以对座椅和后视镜的位置、角度的调整是必要的。现在一般轿车上都装配有电动后视镜和手动调整的座椅，驾驶员可以通过电动或者手动的方式调节后视镜和座椅的位置和角度。但是在实际的使用中，驾驶员操作不够方便，调整时间长。而且同一部车新的驾驶员使用时也需要重新调整。由于使用的不便，我们可
13、以通过汽车电子控制技术进行后视镜和座椅的改进，以开发一种 新型的汽车后视镜和驾驶员座椅。1.1.3 课题研究的背景德国工程师Carl Benz在1886年1月29日发明汽车以来，汽车在人类的发展中起到了极为重要的作用。早期的汽车基本上是纯机械产品，当时除汽油机和煤气机使用了磁电机或蓄电池点火器外，没有其他的车用电器。随着汽车的逐步发展，特别是1901年使用铅蓄电池后，汽车电器便不断发展。近40年来的汽车发展的事实证明，提高汽车性能、节约能源和保护环境主要取决于电子控制技术1。由于传统的机械控制相比于电子控制无论是在控制精度还是反应速度上，都存在明显的弱势，汽车电子化已成为汽车行业发展的趋势。据
14、统计，从19892000年，平均每辆车上的电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16增至23以上。发达国家生产的汽车上，每辆车上的电子元器件的成本占整车的成本超过了30，而一些豪华轿车上这个比例更是高达50。据欧洲汽车业联盟的调查，每辆汽车电子产品的消耗价值1991年为825美元，1995 年增至1125美元，2000年已超过2000美元2。国外平均每一部高档轿车上使用的微处理器数量达到了50个，而宝马（BMW）公司在2004年推出的BMW 7系列轿车上更是装备了70多个微处理器，使用了8种车载局域网来连接各个微处理器和微处理器控制的外围电路1,3。汽车电子化程度的高低甚至已经称为了衡量当今
15、世界汽车水平先进与否的标志。汽车制造厂商普遍认为：增加汽车电子装置的数量，促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的有效手段。汽车设计人员普遍认为：电子技术在汽车上的使用已经成为了汽车设计研究部门考虑汽车结构革新的重要手段。我国作为一个汽车发展后起的国家，但是我国的汽车制造水平与世界先进水平之间的差距极为明显。1985年，我国国产汽车上的电子产品总价值为169元/辆，而1990年也不过200元/辆，同一时期美国所产汽车的电子产品总价值为我国的25倍以上，约占整车成本的15。国内中高端的轿车装备的微处理器一般为7个左右，而国外的高档车上的数量则达到了50个甚至更多。我国电子技术的发展中最为突出的问题是整体技术实力不足，科研与产业的结合不紧密。本土的汽车企业的研发投入相比国外汽车制造企业差距过大，资金瓶颈严重，在主要汽车电子技术集中的如发动机集中控制、自动变速控制、防抱死系统控制等领域无法进行相关产品的开发4。我国电子技术的发
