电动天窗耐久性测试系统的研制与开发

1 概述汽车天窗是为满足消费者乘车健康和舒适度的要求而设计的，因此人们对天窗性能的要求不仅仅停留在美观、豪华上，还必须满足安全、可靠、运行自如等全方位的要求。所以，在汽车天窗装车前要首先对其进行耐久性和安全性测试，以确保其装车后符合技术和用户的要求。而现有汽车天窗存在行程不到位，天窗打不开；行程不到位，天窗关不严，对汽车防盗防雨构成威胁；控制开关失灵，出现夹人现象等隐患和问题。目前，国内天窗测试大都采用单机式的下位机系统。该类系统虽能进行常规测试，但不能记录或反馈测试信息。我们设计的汽车天窗测试系统分上、下位机，下位机具有控制天窗的执行机构，不但可以控制天窗的往返等动作，完成测试项目，而且还具备自动辨别故障功能，能自动记录天窗电机故障时间。通过上位机显示耐久测试次数、显示故障。依靠上位机和下位机的可靠通讯，实现了测试运行、信息传递和信息反馈。2 电动天窗耐久性测试系统的关键技术2.1 硬件技术特性本硬件系统要实现天窗的开到位，关到位，中途停和电机必要休息的判断。主要由检测电路和控制电路两部分组成，其系统原理图如图1所示：

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/195473.htm500)this.style.width=500;" border="0" />

到位检测电路：在系统中，为了保证天窗测试台的自身耐久性，设计中采用非接触式传感器（红外线光电式传感器）代替易损的接触式传感器，而且可以灵活的调节天窗的开到位或关到位的位置，方便用户的需求，天窗到位的电路工作原理为：电路由3D红外线发射管和3E接收管以及运放LM324构成，当天窗未开到位或未关到位，无信号发出，只有天窗到位，才发信号给单片机。中途停检测电路：系统中，由于控制对象（天窗电机）的负载特性，不允许天窗电机持续不停的工作，防止电机过热而影响正常工作。在获取中途停信号的子系统中，用取样电阻采样、保持。为了保证信号的不失真，可采用两级放大电路，经过V/F和F/V转换(因为取信号的地与电源地不能共地)，然后再经一级放大，经过比较后接入到单片机中。报警控制电路：通过8255出来的信号经过7405控制光耦，若检测到系统堵转，则声音报警。过流保护控制电路：当系统堵转时，继电器打开，电机立即停止工作。电机控制电路：开到位信号（关到位信号）经8255出来后,经过7405控制光耦的导通，然后通过晶体管控制继电器，使电机停30秒。2.2 软件技术特性 单片机部分：下位机部分由单片机及扩展接口电路构成，主要有8031，地址锁存器74LS373，用作片外程序存储器的EPROM2764以及用于扩展I/O口的8255，然后通过RS-232接口与上位机通信。由于单片机输入、输出电平是TTL电平,而PC机配置的是RS-232标准串行接口，二者的电气规范不一致，因此要完成单片机与PC机的数据通讯，必须对单片机输出的TTL电平进行电平转换。本电路中使用的是一种标准的RS-232芯片MAX232。下位机软件由汇编语言编写，主要由主程序、延时子程序、中断子程序、跳过电机启动子程序、握手联络子程序和赋堵转电流子程序组成。其功能如下：

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主程序：完成系统的初始化，分配调用各子程序以实现系统功能；延时子程序：为了满足天窗电机的特性要求，控制电机不连续工作；中断子程序：当堵转电流大于设定电流时，电机停止工作；跳过电机启动子程序：当电机启动时电流很大，有可能超过堵转电流，此程序可使电机正常工作；握手联络子程序：上、下位机在通讯时, 握手联络子程序起到保证通讯可靠，减少误动作的作用；

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