基于dcdc电压变换器增亮器的电源管理系统_毕业论文.doc

目 录 引言 1 1 绪 论 2 1.1 课题背景 2 1.2 开关电源的发展和趋势 3 1.3 DC/DC转换器 4 1.4 DC/DC转换器的发展趋势 4 1.5 课题研究的目的及意义 5 1.6 课题结构安排 5 2 方案设计 6 2.1 设计要求 6 2.2 方案确定 6 3 系统设计原理介绍 8 3.1 DC/DC转换器升压原理 8 3.1.1 连续工作模式 9 3.1.2 非连续工作模式 11 3.2 PWM调制方式 12 3.3 软启动的实现方法 15 4 硬件电路 17 4.1 硬件电路所使用芯片简介 17 4.1.1 DC/DC转换芯片MC34063 17 4.1.2 单片机AT89S52 20 4.1.3 ADC0809 22 4.2 硬件电路设计 25 4.2.1 DC/DC升压稳压电路模块 25 4.2.2 数据采集模块 26 4.2.3 数据处理模块 27 4.2.4 供电选择模块 27 4.2.5 电压显示模块 28 5 系统软件设计 30 6 硬件制作及调试 32 6.1 系统PCB板的设计 32 6.1.1 确定PCB的大小 32 6.1.2 布局 32 6.1.3 布线 32 6.2 硬件调试 33 6.2.1 检测元器件 33 6.2.2 检测各个引脚信号 34 7 结论 35 谢 辞 36 参考文献 37 附 录 38 引言 近年来随着汽车工业的发展和人们生活水平的提高，越来越多的汽车走进了千家万户，汽车已经成为人们日常生活中的一部分。但是由于汽车本身的特点所限，国家有关汽车前照灯配光性能标准中，对灯光亮度指标允许在一个非常大的范围内变化，不同类型、不同功率的大灯亮度指标相差很大，再加上供电电压有一定的允许变化范围，造成标准内不同大灯实际亮度差异很大。 随着汽车电子行业的兴起，对汽车大灯增亮方案的研究也逐渐增多，主要包含以下几种：(1)增加大灯功率，这种办法花费较低，但是效果有限，反而引起线路的电压损耗相应增加，埋下事故隐患；(2)使用增光线，增光线是指在大灯与电瓶之间引入两条可由继电器控制通断的较粗的电线，通过降低线路的电压损失，这种方法只对线路老化的汽车较为明显，但同时会使大灯亮度随发动机的波动而变化，缩短大灯寿命；(3)改装H I D气体放电灯，HID气体放电灯亮度高色温高，寿命长，能耗低，但是价格太高，安装不易。 本文设计的增亮器基于开关电源技术，通过内置的高效 高性能电源组件对汽车发电组件的不稳定电源(10V-15V)升压、稳定处理，为汽车前照灯单独提供恒定的最佳工作电压14.5 V，这个电压符合国际标准(ISO 3559-1976《道路车辆一机动车辆及其挂车装用灯具的工作电压》)，汽车大灯工作在此电压时发光效率最高，色温接近日光，同时大灯的寿命损失不到15％。增亮系统包含冷态启动、过热、故障等智能保护措施，是一种低成本、高性能的汽车大灯增亮器。 绪 论 课题背景 改革开放以来，人们生活水平越来越高，汽车逐渐走百姓的生活之中，成为代步的工具。汽车大灯作为汽车的一部分，是保障行车安全运行的重要部件之一，前照灯的配光特性、光照度是保证汽车行驶安全的重要指标。资料显示：车辆总行驶里程的25％是在晚上和自然光线不足的情况下行驶的，而在此之间发生的交通事故占到33％，并且50％的前照灯的照明死亡事故发生在夜间。质量不合格的前照灯不能为驾驶员提供良好的照明，有些还使对面驾驶员和道路行人产生强烈的炫目，直接关系到人身安全。 前照灯的照明距离越远，配光性越好，汽车行驶的安全性能就越高。因此前照灯的设计中必须做到以下两点：(1)光源技术上达到高光通量，高效率，长寿命。(2)灯具技术配光性能要好，不致使对方来车驾驶员感到炫目，且设计严密，可靠性好。 汽车前照灯的发展大致经历了白炽灯、卤素灯和氙气灯三个阶段。20世纪六十年代以前，白炽灯是汽车照明的首选。但是昏黄的灯光只能供给速度较慢的汽车，而且由于白炽灯质量不稳定，常有事故发生。1960年以后，卤素灯成为汽车照明的新宠儿。卤紊灯，就是在灯泡内掺入少量的的惰性气碘，从灯丝蒸发出来的钨原子与碘原子相遇反应。生成碘化钨化合物，当碘化钨化合物一接触白热化的灯丝(温度超过1450℃)，又会分解还原为钨和碘，钨又重新归队回到灯丝中去，碘则重新进入气体中。如此循环不已，灯丝几乎不会烧断。灯泡也不会发黑，所以它要比传统的白炽前照灯寿命更长，亮度更大。随着时代的进步和科学技术的进一步发展，性能更加优良的氤气灯(HighIntensity Discharge Lamp．高压气体放电灯，简称HID)的诞生，将汽车照明灯具提升到更高的层次。氙气灯的原理是在UV—