Бортовой компьютер автомобиля реферат
Обновлено: 05.07.2024
При включении питания начинает выполнение основной программы. В начале нее вызывается процедура инициализации контроллера. Установка битов управления и направления передачи данных в портах ввода-вывода, инициализация АЦП, а так же инициализация и включение ЖКИ — дисплея. Далее происходит зацикливание с помощью бесконечного цикла do while 1, в теле которого происходит проверка на нажатие клавиши… Читать ещё >
Автомобильный компьютер ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )
Развитие микроэлектроники и широкое применение ее изделий в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и процессами является в настоящее время одним из основных направлений научно-технического прогресса.
Техническое задание
В качестве объекта разработки был выбран вариант изготовления автомобильного компьютера.
В соответствии с поставленным заданием он должен выполнять следующие функции:
1. Осуществлять контроль над оборудованием и устройствами автомобиля;
2. Следить за температурными значениями.
Информация поступает в автомобильный компьютер с датчиков: обороты с датчика оборотов, скорость с датчика скорости, давление с датчика давления, напряжение в сети с датчика напряжения. Необходимо реализовать получение четырех различных значений температур с разных точек. Так необходимо измерять температуру двигателя, температуру коробки и температуру ещё двух источников по выбору (например, температуру в салоне и температуру за бортом). Данные, полученные с каждого датчика, требуется выводить на LCD экран. Причем вывод набора данных на экран должен зависеть от выбранного пользователем режима. В автомобильном компьютере должна присутствовать возможность устанавливать и изменять значения температуры двигателя, коробки и давления масла, превышение которых влечет за собой подачу звукового сигнала. Управление компьютером осуществляется с помощью четырехклавишной клавиатуры. С её помощью у пользователя должна быть возможность выбора режима отображения и возможность увеличения или уменьшения критических значений.
Питание автомобильного компьютера осуществляется посредством бортовой сети через встроенный стабилизатор на 5 В.
1. Краткое описание микроконтроллера
1.1 Общее описание микроконтроллера
Для решения поставленной задачи, прежде всего, необходимо выбрать микроконтроллер. Для выбора микроконтроллера необходимо чтобы он обладал следующими техническими характеристиками:
— наличие достаточного количества портов ввода-вывода, для возможности подключения к микроконтроллеру клавиатуры, LCD-дисплея, датчиков, блока управления сигналом тревоги.
— наличие встроенного АЦП.
— наличие счетчиков / таймеров.
Микроконтроллер ADuC812 удовлетворяет вышеперечисленным требованиям, и подходит для реализации поставленной задачи. Он является аналогом микро-ЭВМ 51-й серии, с которой он совместим программно и аппаратно, но имеет более развитую архитектуру. Данный микроконтроллер представляет собой следующую архитектуру:
Ш 3 16-ти разрядных счетчика / таймера;
Ш 2 двенадцати разрядных ЦАП;
Ш 8 Кб FLASH ПЗУ;
Ш 640 байт FLASH данных;
Ш 256 Байт внутреннего ОЗУ;
Ш позволяет адресовать 16 Мб внешнего ОЗУ;
Ш позволяет адресовать 64 Кб памяти программ;
Ш система прерываний имеет 9 источников, 2 уровня приоритетов;
Ш Поддерживается последовательный канал стандарта I 2 C;
Ш 4 восьми разрядных порта ввода / вывода
Данный контроллер реализован в виде одноплатного модуля, имеющего в своем составе не только буферные элементы, но и внешнее ОЗУ, в которое производиться загрузка программы с персонального компьютера.
Начнем с того, что вообще представляет из себя бортовой компьютер. Бортовой компьютер – это цифровое устройство автомобиля, которое помогает водителю в той или иной ситуации. Не так давно бортовой компьютер в автомобиле считался роскошью, а сейчас он имеется даже на бюджетный марках автомобилей, но они отличаются функциональностью, качеством изготовления, размером и конечно же ценой, Сейчас он является неотъемлемой частью, потому как помогает водителю в управлении и обслуживании автомобиля, за счет того, что к нему поступают сигналы с разных датчиков авто.
На данный момент имеется два разных направления эволюции бортовых компьютеров. Первая это: объединение всех функций, в одну образующую центральную сверхсистему. Вторая это: создание узкоспециальных компьютеров. В первом варианте происходит объединение всех систем в одну, это одновременно и дешевит производство, и упрощает работу с бортовым компьютером и его ремонт. Недостаток у этого направления все же есть: если так называемая центральная система выйдет из строя, то водитель автомобиля лишится многого: системы GPS или проще сказать навигатора, средств диагностики, мультимедийной системы и средств связи, и даже аварийной сигнализации неисправностей. О типах бортовых компьютеров поговорим далее.
Рисунок 1 – Бортовой компьютер
2 Виды бортовых компьютеров
По назначению их подразделяют на два вида:
Рисунок 2 – Универсальный БК
К ним относятся компьютеры, которые выполняют какую-то конкретную функцию или работу. В этот класс входят маршрутные и диагностические компьютеры и электронные системы управления автомобилем. Чаще всего, такие БК ставят на автобусы, маршрутки, такси, грузовики.
Рисунок 3 – Узконаправленный БК
Для того, чтобы вы поняли отличие универсального от узконаправленного бортового компьютера, я приведу очень хороший пример:
Рисунок 4 – Бортовой компьютер Tesla
И, обратная же ситуация, возьмем в пример автомобиль марки ВАЗ, а быть точнее ВАЗ 2114. В этой марке установлен узконаправленный бортовой компьютер, который отвечает лишь за ряд функций автомобиля, такие как, расход топлива, объем топлива в баке, скорость автомобиля и какая температура за бортом автмобиля. Но даже и такой БК улучшает жизнь рядового автомобилиста.
Рисунок 5 – Бортовой компьютер ВАЗ 2114
3 Функции бортовых компьютеров
1) Текущий расход топлива, запас хода, а так же средний расход;
2) Неисправности в работе автомобиля каждой из систем;
3) Настройки движения, управления режимами(cruise control) если это предусмотрено производителем;
4) Время в пути, текущий и общий пробег;
5) Заданный маршрут поездки или же навигатор.
6) ABS , ESP , DSC ;
Помимо этого, в число основных функций управляющего компьютера обычно включают мгновенное определение параметров работы двигателя, в числе которых:
1) Температура ОЖ;
2) Давление масла;
3) Скорость вращения коленвала;
4) Расход воздуха;
6) Сигнализирование (аварийное) о перегреве двигателя;
7) Контроль за превышением рекомендованного скоростного максимума;
8) Контроль использования ремней безопасности.
1) Просмотр различных видео, фильмов, сериалов;
2) Прослушивание музыки, радио.
В пробках или на автостоянке эти функции помогают скоротать время.
Заключение
Делая вывод можно сказать, что бортовых компьютеров на сегодняшний день очень много, они различаются по форме, цвету, программному обеспечению, цене и размеру.
Но основная функция у всех одна – помогать водителю следить за состоянием автомобиля. Благодаря ему стало намного проще обслуживать автомобиль и следить, чтобы никакая из систем не вышла из строя.
Список литературы:
В данном дипломном проекте я проанализирую технические параметры бортового компьютера. По схеме электрической принципиальной произведу обоснование выбора элементов по их электрическим параметрам: конденсаторов резисторов, микропроцессора, транзисторов, а также обосную разработку печатной платы и сборочного чертежа и следующие чертежи:
схему электрическую принципиальную;
структурную схему микроконтроллера AT89C51.
В дипломном проекте будут рассказаны следующие расчеты:
Расчет электронного ключа VT7;
Расчет узкого места;
Бортовой компьютер имеет несколько режимов:
пройденное расстояние от начала маршрута (до 9999.999км, если больше то подсчет параметров автоматически останавливается);
время нахождения на маршруте (до 99ч 59м 59с, если значение больше, то режим автоматически останавливается);
текущая скорость движения автомобиля;
средняя скорость движения автомобиля;
общий расход топлива на маршруте (в литрах до 9999.999 литров, если значение больше, режим автоматически останавливает его подсчет);
средний расход топлива на маршруте (в литрах на 100км), при пройденном менее 1км пути, функция на табло не отображается;
мгновенный расход топлива (литрах в час).
идентификатор программного обеспечения блока управления;
положение дроссельной заслонки (в процентах);
температура охлаждающей жидкости (в градусах Цельсия);
частота вращения коленчатого вала (в минутах степени 1);
заданная частота вращения на холостом ходе (в минутах степени 1);
угол опережения зажигания (в угловых градусах);
скорость автомобиля (в километрах в час);
положения регулятора холостого хода (в числе шагов);
заданное положение регулятора холостого хода (в числе шагов);
напряжение бортовой сети (в вольтах);
коэффициент коррекции содержания СО (окиси углерода) для двигателя без датчика кислорода;
соотношение воздух/топливо для двигателя с датчиком кислорода;
коэффициент коррекции времени спрыска;
напряжение на датчике кислорода для двигателя с таким датчиком (в вольтах);
длительность импульса впрыска (в миллисекундах);
цикловой расход воздуха (в миллиграммах на такт);
массовый расход воздуха (в килограммах в час);
часовой расход топлива (в литрах в час);
путевой расход топлива (в литрах на 100км);
признак обнаружения детонации (да/нет);
признак блокировки топливоподачи (да/нет);
признак холостого хода (да/нет);
признак продувки адсорбера (да/нет);
признак работы в зоне регулирования по датчику кислорода (да/нет);
признак богатой смеси (да/нет);
признак мощностного обогащения (да/нет).
реле вентилятора системы охлаждения двигателя;
реле управления бензонасосом (если установлен двигатель);
клапана продувки адсорбера (если он есть в комплектации).
1. Общая часть
Анализ технического задания
Таблица 1.1.1 - Основные технические параметры бортового компьютера
Напряжение питания бортового компьютера (В)
Напряжение питания элементов схемы(В)
Ток потребления (мА)
Толщина печатной платы (мм)
Размер печатной платы (мм)
Размер поля отображения (пикс)
Цель дипломного проекта: Изучить схему электрическую принципиальную прибора, дать описание принципа действия, сделать расчеты:
расчет узкого места;
расчет транзисторного ключа VT7;
схема электрическая принципиальная;
структурная схема микроконтроллера AT89C51ED2;
1.2 Описание схемы принципиальной бортового компьютера
бортовой компьютер конденсатор резистор
Принципиальная схема микроконтроллера показана на рисунке 1 Основа прибора – микроконтроллер AT89C51ED2 (DD3) фирмы Atmel. Он представляет собой наиболее мощный вариант контроллера с ядром 8052 и имеет повышенное быстродействие максимальный объём памяти программ и обширный объём информационной памяти на кристалле, дополнительные периферийные узлы и многое другое. Применение этого микроконтроллера позволило использовать наработки предыдущих приборов, также выполненных на микроконтроллерах с таким ядром. Работу микроконтроллера тактирует встроенный генератор с кварцевым резонатором ZQ2. Тактовая частота равна 20МГц. Для перевода микроконтроллера в режим программирования необходимо подать низкий уровень на вход PSEN. Это реализуют подключением перемычки (джампера) Х2.1.
Рисунок 1.2.1 - Схема электрическая принципиальная
Для надежного запуска микроконтроллера после подачи напряжения питания и блокировки его работы при уменьшении этого напряжения ниже рабочего значения служит детектор понижения напряжения DA3, который удерживает на выходе высокий активный уровень при входном значении меньше 4.5В.
Пользователь управляет работой устройства с помощью четырёх кнопок SB1-SB4, подключенных к выходам PO4-PO7 микроконтроллера. При нажатии на кнопку на соответствующем входе порта формируется низкий уровень. Управляющая программа микроконтроллера периодически (с интервалом 100мс) сканирует порты и фиксирует изменения состояния кнопок.
В компьютере применен ЖКИ HG1 МТ12232А фирмы МЭЛТ с размерами поля отображения 122 на 32 пикселя. Информация в ЖКИ записывается по восьмиразрядной шине, подключенной к порту Р2 микроконтроллера. Контрастность изображения регулируют подстроечным резистором R34. Опыт эксплуатации предыдущих вариантов прибора показал, что необходимо предусмотреть возможность регулирования яркос
Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему Бортовой компьютер автомобиля. Презентация на заданную тему содержит 12 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!
Бортовой компьютер — это цифровое устройство, способное производить определенные электронно-вычислительные операции на основании данных, которые поступают от различных датчиков установленных в самых разных и важных точках автомобиля.
Сервисный (диагностический) компьютер Сервисный (диагностический компьютер) — это пользовательская часть общей системы, направленная на обнаружение неисправностей систем и узлов автомобиля. Он необходим для оперативного диагностирования всех возникающих в дороге неисправностей и упрощения процедуры диагностики на СТО. Как самостоятельное устройство диагностический компьютер встречается очень редко. Основные диагностические функции : 1. Частичная или полная диагностика двигателя с сохранением ошибок в памяти. 2. Постоянный контроль состояния тормозных колодок. 3. Контроль уровня масла в главных узлах автомобиля: трансмиссия, двигатель, раздаточная коробка, картер главной передачи. 4. Контроль за состоянием электросистем (наличие проблем в осветительных приборах, замыканий утечек тока). Во время сервисного обслуживания автомобиля, сохраненные в памяти бортового компьютера ошибки, считываются серверной частью системы диагностики. На их основе формируется отчет об общем состоянии всех систем и необходимости (или отсутствии таковой) произведения ремонтных работ.
Управляющий компьютер Главный блок системы электронного управления называется управляющим компьютером. Основные функции управляющего компьютера: 1. Система управления форсунками. 2. ABS. 3. Систему управления опережением зажигания. 4. Блок управления АКПП. 5. Круиз-контроль или блок управления скоростными способностями. 6. Климатические системы (климат-контроль). Кроме того, основными функциями управляющего компьютера принято считать мгновенное определение параметров работы двигателя, среди которых: 1. Давление масла. 2. Температура охлаждающей жидкости (ОЖ). 3. Расход воздуха. 4. Скорость вращения коленвала. 5. Способность регулировать напряжение бортовой сети автомобиля и ток заряда АКБ. 6. Аварийное сигнализирование о перегреве двигателя. 7. Превышение рекомендованного скоростного максимума. 8. Езда с не пристегнутыми ремнями безопасности и многое другое.
Как пользоваться бортовым компьютером? • Бортовой компьютер автомобиля это сложное электронно-вычислительное устройство выполняющее более 500 функций и поэтому для грамотного и наиболее полного использования всех его возможностей надо внимательно изучить инструкцию по его применению, которая выдается с ним в комплекте. Инструкцию лучше всего изучать в машине при включенном дисплее, чтобы была обеспечена полная наглядность. • Наибольшее внимание следует уделять изучению значков и команд, выдаваемых при критических ситуациях угрожающих работоспособности двигательной установки, важнейших автомобильных систем и водителя. • На приборной панели освоить порядок работы с кнопками, через которые осуществляется управление основными режимами, в которых работает БК.
Заключение: В наше время бортовой компьютер необходим каждому автовладельцу. Помимо того, что он помогает в управлении практически всеми техническими системами транспортного средства, устройство еще предупреждает о неполадках. А своевременный ремонт или замена поврежденного элемента увеличит срок службы автомобиля.
Читайте также: