汽车电动天窗控制单元的设计与实现.kdh.pdf

第 卷第 期 总第 期 机 械 管 理 开 发 年 月 24 2 ( 107 ) 2009 04 Vol.24 No．2 (SUM No．107) MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT Apr ．2009 汽车电动天窗控制单元的设计与实现 任佳丽，李月香 ( 山西大学计算机与信息技术学院，山西 太原 030006) 【摘 要】 以μPD78F0881微控制器为主控制芯片，设计了汽车电动天窗的控制单元。 其特点是用按键控制天窗的 动作，通过霍尔传感器检测天窗位置，实现了汽车天窗的开启、关闭、防夹等控制功能。 控制软件设计采用了代码自 动生成方法，缩短了控制单元的设计周期，减少了程序出错的可能性。 【关键词】 汽车电动天窗；霍尔传感器；代码自动生成 【中图分类号】 【文献标识码】 【文章编号】 （ ） T391.1 A 1003-773X 2009 02-0185-03 0 引 言 汽车电动天窗是轿车上的重要部件，它可排掉车 内浑浊气体、 有效改善车内空气质量和采光性能，对 提高驾乘人员的舒适性。 汽车天窗一般分为电动式天 窗和手动式天窗两类。 由于嵌入式系统在汽车电子控 制系统开发方面得到广泛应用，越来越多地采用电动 式天窗。 电动天窗中，现在还有使用限位开关检测天 图 系统硬件设计结构框图 1 窗所处位置的，这会导致天窗老化后的密封问题。 针 对这一问题， 本文设计了一种汽车电动天窗控制单 元，通过霍尔传感器进行信号放大、整形和分析，从而 检测天窗所处位置；并且通过检测霍尔信号的脉冲宽 度实现天窗的防夹功能。 目前，大多数程序代码的实现，仍然采用费时又 [1] 容易出错的手工编程方式，编程的语言也不能统一 。 因此汽车电子控制系统中，使用自动代码生成技术很 图 电机驱动模块主要电路原理图 好地解决这个问题。 结合嵌入式代码自动生成工具 2 RTWEC ，可以生成适应汽车电子控制器特殊要求的C 1.1 电机驱动模块的电路设计 见图 ， 汽车电动天窗控制模块的控制对象是供 代码。 这种新的控制单元设计方法，必将成为汽车电 2 子嵌入式控制系统开发的有力助推器。 电电压11～15 V，工作电流不大于 15 A，堵转电流不 1 系统硬件设计[2] 大于28 A 的永磁直流电机。 由两个继电器组成的电 整个系统硬件设计结构框图见图 。 汽车电动 机驱动电路控制电机的启动、停止正转、反转。 所以电 1 天窗的电子控制系统主要有霍尔传感器、 电子控制器 机驱动模块要能控制汽车天窗的运动方向与位移。 （ECU ）、执行器（驱动电动机）、 电动天窗开关（滑动开 1.2 基于霍尔传感器的车窗防夹模块设计[3] 关和倾斜开关）、 电源等组成。 其中采用NEC 公司的 当天窗关闭时，对障碍物的防夹功能是汽车天窗 μPD78F0881 作为主控芯片，控制电机的启动、停止， 控制单元必须