学士学位论文—-智能防尘防雨车衣控制系统设计

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1、 陕西理工学院毕业论文 题 目 智能防尘防雨车衣控制系统设计 学生姓名 学号 所在学院 物理与电信工程学院 专业班级 电子信息工程专业12级3班 指导教师 _ 完成地点 陕西理工学院 2016年 6 月 5 日智能防尘防雨车衣控制系统设计作者：(陕西理工学院 物理与电信工程学院 电子信息工程专业12级3班，陕西 汉中 723000)指导老师： 摘要 目前市面上的车衣大多以手动和半自动为主，收盖繁琐，功能单一。为了实现车衣的智能化，解决传统车衣存在的弊端。所以本课题设计了一款基于MC9S12XS128单片机的智能车衣。车衣由信息采集系统、中控系统、显示系统、报警系统、机械系统组成。实现了车衣在有

2、人时第一系统手动打开，无人且车内温度高于30度时第二系统自动展开，车衣收、盖遇到故障时，检测系统报警并指示灯提示等功能。电路结构新颖元件不多、调试简单，可供小型企业工程技术人员开发设计参考。该装置不仅使用便捷、节约养车成本，而且操作更趋于人性化，达到真正的智能。 关键词 智能化；实用化；人性化；单片机；The design of intelligent vehicle control system of dustproof and rainproof clothesAuthor：Wang Qianlei(Grade 12, Class 3, Major of Electronic inform

3、ation engineering, Institute of Ohysics and Telecommunication Engineering ,Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723000, Shaanxi)Tutor: Shuai Chunjiang Abstract： At present, most of the clothes on the market are mainly manual and semi-automatic, the cover is complicated, and the function is sin

4、gle. In order to realize the intelligent vehicle clothing, solve the shortcomings of traditional clothing. So this topic designed a smart car based on MC9S12XS128 mcu. Information collection system, central control system, display system, alarm system, mechanical system. To achieve the car in the fi

5、rst manual system when the system is open, no one and the temperature is higher than 30 degrees when the second system automatic expansion, car cover, cover when the failure, the detection system alarm and indicator lights and other functions. Circuit structure of the new components are not many, de

6、bugging is simple, can be used for small business engineering and technical personnel development and design reference. The device is not only convenient to use, save the cost of the car, but also tend to be more humane operation, to achieve real intelligence. Keywords： Intelligent; practical; human

7、ization; single chip microcomputer目录1引言11.1课题研究的背景及意义11.2 课题研究的现状及发展趋势11.3课题研究的内容12系统总体方案设计22.1设计要求22.2系统基本方案选择和论证2 2.2.1 控制系统2 2.2.2信息采集系统2 2.2.3显示系统2 2.2.4机械系统23系统硬件设计43.1硬件电路设计4 3.1.1 单片机控制模块4 3.1.2信息采集模块4 3.1.3报警模块8 3.1.4显示模块8 3.1.5电源模块83.2机械结构设计94系统仿真114.1仿真工具简介11 4.1.1Altium designer软件介绍11 4.1

8、.2code warrior软件介绍114.2主要设计流程114.3Altium designer仿真125系统的安装与调试135.1硬件安装135.2系统调试135.3功能实现136总结17致谢18参考文献19附录A外文文献20附录B中文译文25附录C系统原理图28附录D实物图29附录E元器件清单30附录F 程序311引言1.1课题研究的背景及意义 随着科技的进步，社会的发展，人们的生活日渐美好，对车的需求也愈来愈强烈，有车一族也越来越多，预计在2020年汽车总保有量将达到14500-15000万辆，而家用轿车保有量将达到7200.17万辆之多。 车辆已经逐渐成为了我们生活中不可分割的一部分

9、，所以我们需要保养好自己的爱车。比如雨雪风尘天气下乃至平常行驶时，常使轿车变得不干净，不得不去洗车，这样既费时费钱而且又大量的浪费水资源；而且当轿车放在高温天气下暴晒时，会产生大量的甲醛等有毒气体，严重危害人体健康；在雨后如果没有车衣遮住汽车，或者即使擦掉车身的雨滴时，轿车车身的小水滴会在暴日下由放大镜的原理而灼伤车身出现黑斑。在车库紧缺的情况下，我们只能用车衣来保护我们的爱车，使它们不受骚扰。而在目前的市面上的车衣鱼目混杂，主体的还是以手动车衣为主，用起来不方便，必须两三个人才能收放，而且重复使用率也特别低，浪费资源会对环境造成伤害；当然还有一些少见的智能车衣，它也仅仅是自动打开和收起的半自

10、动车衣，还不能真正的成为智能车衣， 基于以上分析与市场需求，我们拟开发一种真正意义上的智能车衣，它不仅使用便捷、节约养车成本，而且操作更趋于人性化，达到真正的智能。在体现智能化的同时，对车也起到了更好的保养，并且车衣在展开时大大降低了车内温度，对人体的健康有极大帮助，也减少了因为大量使用空调的油耗，有利于环保。1.2 课题研究的现状及发展趋势 中国汽车产业连续十年井喷势头的消费热潮，引发汽车后市场服务业掘金良机。全新统计表明，根据公安部通报：至2015年底，全国机动车保有量已达2.64亿辆，机动车驾驶人数量已达3亿人。相当于全国人口的1/6，如此庞大的人群蕴含的财富商机将价值4000亿。用户在

11、增长，我国是大车市，汽车驾驶者已达2.6亿人，这个数字还在以每天53200人的速度在不断激增!需求在增长，专家预计，中国汽车用品市场2015年规模将超5000亿!市场需求每年递增200%!智能车衣能够有效地对爱车进行全方位保护，防水、防尘、防刮、防晒、防冻、防盗等，满足我国3亿司机对爱车的呵护需求。从而构成一个1000亿市场份额和600亿市场红利的全新大产业，有望成为2016年汽车用品消费的黄金爆发点1.3课题研究的内容 通过对市场现有车衣进行分析，提出了以MC9S12X128单片机为控制中心，人体红外模块、报警模块、温度检测模块等为检测模块，OLED为显示模块进行智能控制的车衣。mc9S12

12、XS128单片机作为硬件核心，具有速度快、功能强、成本低、功耗低等特点，128 KB程序Flash和8 KB DataFlash，用于实现程序和数据存储。显示部分采用OLED，OLED 具备自发光，不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单的特点，显示功能强大，可显示大量文字、图形，显示多样，清晰可见。2系统总体方案设计2.1设计要求设计一种智能控制的防尘防雨车衣，该装置能独立完成以下主要功能：（1） 开启系统：分为手动开启和自动开启两个系统。自动开启系统，根据车门锁发出的状态来开启车衣第一系统的工作；夏日炎炎车内温度升高时，温度传感器

13、将信号传至控制系统开启车衣第二系统；若为短时间锁车状态时，可拨至手动控制来决定是否开启及开启车衣第一或第二系统。（2） 中控系统：将检测的信号进行分析处理，然后通过单片机来控制车衣的工作状态：长时间车内无人时，车衣系统自动开启，车体全覆盖；当停车后车内有人等待时车衣系统手动开启，覆盖车顶部分。车内有人时可拨至手动控制系统决定是否开启及开启车衣第一或第二系统。（3） 故障检测系统：当车衣收、盖遇到故障时，检测系统报警并指示灯提示。（4） 显示系统：显示车内温度，车衣系统所处的状态，以及有无故障显示。2.2系统基本方案选择和论证2.2.1 控制系统控制系统主要由单片机组成。方案一：选择STC89C51单片机，但其能预留的IO口太少，不能满足项目后续的需求，且其产生PWM波需要用到定时器。方案二：选择IO口较多的mc9S12XS128，其固定管脚可以产生PWM波。综合各方面性能选择了方案二。2.2.2信息采集系统 （1)人体红外感应模块：方案一：采用HC-SR501模块，但经实际测量发现人靠近和离去的瞬间输出高电平。方案二：采用HC-SR505模块，该模块人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。综合后期考虑选择方案二。（2）测温模块:方案一：采用温度传感器18B20。