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摘 要:汽车中控门锁控制器关乎着汽车行驶稳定与安全,对几个车门锁闭与启动展开集中控制。门锁是汽车中主要构件,现如今逐渐从机械转为智能电子化。对此,笔者结合实践研究,就汽车中控门锁控制器与遥控器的研发设计进行简要分析。
关键词:汽车;中控门锁控制器;遥控器;研发设计
伴随着科学技术的进步与发展,人们生活水平的提高,对驾驶安全性与便捷性提升有了更高要求,遥控中控门锁现已成为重要电器配置。设计过程中需要在原中控门锁条件下提升遥控功能,从而实现无钥匙解锁车门与无钥匙锁车门作用。
一、汽车中控门锁主要结构
(一)主体结构
伴随着科学技术的进步与发展,汽车中控门锁逐渐从电能转为机械能,使用电动机带动齿轮带动开关车门。主要结构为门锁开关、门锁执行单位、门锁控制设备。
(二)遥控原理
中控门锁无线遥控(如图一)为:无需钥匙解锁即可远程开门与锁门。遥控原理为:在驾驶人周围发出微小电波,汽车天线接收电波信号,通过电子控制器ECU判断信号代码。随后,通过该系统执行器进行开闭锁操作。遥控原理设计较为复杂,不仅需要注重经济投入也要注重安全稳定性,密码不重复,破解难,整机静态耗电流维持在10毫安左右。遥控器在20m内反应快速。
二、硬软件编程设计
(一)硬件电路
1、印制电路板设计
实践证明,车锁门在运行过程中电流约10A,因为汽车车门4个与车灯,运行过程中会产生较大电流,约10--30A。因此,印制电路板基板厚度要求约1.6mm,铜箔厚度维持35微米。只有达到标准要求才能确保控制器有充足的电流驱动,让车门锁块动作而控制器整机稳定无发热变形、线路爆裂、板子燃烧问题出现。
2、电源供电电路设计
整机静态耗电电流维持在10毫安下与汽车电源为12伏,将锁块动作从汽车电源提供大电流,整机要求提供给继电器与MCU、接收解码等电路电流较低,约10mA--30mA,选择使用78L05三端稳压管电路。78L05电路简单、外围构件少。输入端利用100uF的电解电容与滤波电容0.1uF即可。该电路最大电流为100--150毫安,输入电压约17--7伏;输出5伏安全稳定。尽管电路简单,不过因为电路板稳定要求确保输出安全。因此,在构件选择过程中做好鉴别,避免选择劣质产品。此外,电路板布局也是其关键。由于需要与接收解码电路在一个板子中,在一定程度上会影响解码并要求分别给接收解码电路、MCU、继电器供电。因此,电路应与接收电路保持一定距离,进而降低对接受解码的影响,与继电器接近从而便于电路板Layout。
3、接收解码电路设计
控制器是接收遥控器解码核心,设计过程有着重要作用。开始选择SYN480解码芯片作为接收解码,有着高继承性、外围电路设计简单、构件使用少,接收距离应达到20m,能够接收固定码与滚动码。频率维持在2500Hz。现实做出第一版整机,安装至汽车测试后发现接收距离在10m左右,效果不够理想。究其原因,改变电路构件并无较大效果,汽车外壳对芯片影响较大,将遥控器发射信号较少。因此,难以正确解码执行动作。重新选择构件并检测,选择SYN510,该芯片和SYM480R为同一公司。其运行原理相同,电路设计相同;不过接收敏感度提升到-110dbm,能够船头汽车外壳,满足要求。
4、锁块与车灯控制电路设计
该环节电路设计简单,控制继电器的供电引脚,开启关闭汽车电源控制继电器通断引脚开关从而控制锁块动作。线路板设计过程中,连接锁块引脚的铜皮应保持一定宽度,承载较大电流。引脚的铜皮中增添镀锡层,从而提升电流水平。
5、遥控器设计
遥控器设计关乎着接收灵敏性与距离,特别是线路板天线设计,是遥控器的发射天线与接收距离有着密切联系。通过多次电路板、投板检测设计才能满足20m距离要求,每次电路板问题多出在天线设计。铜皮状态、厚度、阻抗与接收距离有着较大影响。通过不断的测试,得出阻抗接近50欧姆,发射功率集中,效果理想。
(二)软件设计
软件设计分为:主MCU流程编制与遥控器密码烧写。前者设计是其核心,因此进行着重分析。选择某企业的M8系列单片机--STM8S103,其端口配置与使用ADC、定时器等资源初始化根据相关手册,直接套用。着重对接收遥、度、速度进行分析,选择中断与搜索形式处理,中断时进行标注。在标注满足编码头命令位数后,给解码标记置位,主流程大循环内进行接收滚码与固定码部分,解码、比较诊断、执行动作。中断使用升降中断,接收至上端给解码标记置位。在主程序持续处理,分别接收数据直至66位数据接收接收再解码、识别。
(三)常见问题与解决方法
第一,门锁不动作问题。该问题集中于中控门锁主机电源电路内,检查电机能否正常运行、保险丝有无熔断。若发生熔断应及时更换;若未熔断可能由于电源和门锁执行器线路发生短路,要求利用万用表查找故障位置,检查有无线路和搭铁点短路或断开。第二,无法正常开门。该问题的出现主要因为连接线线路短路、接插件接触不良、门锁电动机受损、门锁操作机构受损。第三,速度控制失灵。由于车速传感器受损或ABS控制器受损、车速控制电路故障。对此,先检查插件与打铁点连接效果、电源供应状态;如果仍然没有解决,可以监测车速传感器。通过新件取缔故障方法检测。若有效解决该问题则表示取缔受损构件为主要故障原因。
结语
综合分析,近些年,汽车中控门锁控制器与遥控器研发设计得到了重视,注重汽车中控门锁控制器与遥控器设计,对实践效果有着重要作用。在今后中控门锁控制器与遥控器设计时,注重对核心过程的关注,制定可行性方法从而确保发挥有效作用。
参考文献
[1]常保利.起亚狮跑中控门锁失灵解困[J].汽车维修,2017(10).
[2]王嘉鑫,余光伟,苏猛.基于MC9S08AW单片机的轿车门锁控制器设计[J].工业控制计算机,2016(06).
[3]刘宗鹏.汽车中控门锁控制器及遥控器的研发设计[J].电子世界,2016(07).
[4]劉炯,肖秀华,王砚,陈磊,王超峰.低功耗无线门锁控制器的设计与研制[J].微型机与应用,2015(20).
(作者单位:上海龙创汽车设计股份有限公司保定分公司)
关键词:汽车;中控门锁控制器;遥控器;研发设计
伴随着科学技术的进步与发展,人们生活水平的提高,对驾驶安全性与便捷性提升有了更高要求,遥控中控门锁现已成为重要电器配置。设计过程中需要在原中控门锁条件下提升遥控功能,从而实现无钥匙解锁车门与无钥匙锁车门作用。
一、汽车中控门锁主要结构
(一)主体结构
伴随着科学技术的进步与发展,汽车中控门锁逐渐从电能转为机械能,使用电动机带动齿轮带动开关车门。主要结构为门锁开关、门锁执行单位、门锁控制设备。
(二)遥控原理
中控门锁无线遥控(如图一)为:无需钥匙解锁即可远程开门与锁门。遥控原理为:在驾驶人周围发出微小电波,汽车天线接收电波信号,通过电子控制器ECU判断信号代码。随后,通过该系统执行器进行开闭锁操作。遥控原理设计较为复杂,不仅需要注重经济投入也要注重安全稳定性,密码不重复,破解难,整机静态耗电流维持在10毫安左右。遥控器在20m内反应快速。
二、硬软件编程设计
(一)硬件电路
1、印制电路板设计
实践证明,车锁门在运行过程中电流约10A,因为汽车车门4个与车灯,运行过程中会产生较大电流,约10--30A。因此,印制电路板基板厚度要求约1.6mm,铜箔厚度维持35微米。只有达到标准要求才能确保控制器有充足的电流驱动,让车门锁块动作而控制器整机稳定无发热变形、线路爆裂、板子燃烧问题出现。
2、电源供电电路设计
整机静态耗电电流维持在10毫安下与汽车电源为12伏,将锁块动作从汽车电源提供大电流,整机要求提供给继电器与MCU、接收解码等电路电流较低,约10mA--30mA,选择使用78L05三端稳压管电路。78L05电路简单、外围构件少。输入端利用100uF的电解电容与滤波电容0.1uF即可。该电路最大电流为100--150毫安,输入电压约17--7伏;输出5伏安全稳定。尽管电路简单,不过因为电路板稳定要求确保输出安全。因此,在构件选择过程中做好鉴别,避免选择劣质产品。此外,电路板布局也是其关键。由于需要与接收解码电路在一个板子中,在一定程度上会影响解码并要求分别给接收解码电路、MCU、继电器供电。因此,电路应与接收电路保持一定距离,进而降低对接受解码的影响,与继电器接近从而便于电路板Layout。
3、接收解码电路设计
控制器是接收遥控器解码核心,设计过程有着重要作用。开始选择SYN480解码芯片作为接收解码,有着高继承性、外围电路设计简单、构件使用少,接收距离应达到20m,能够接收固定码与滚动码。频率维持在2500Hz。现实做出第一版整机,安装至汽车测试后发现接收距离在10m左右,效果不够理想。究其原因,改变电路构件并无较大效果,汽车外壳对芯片影响较大,将遥控器发射信号较少。因此,难以正确解码执行动作。重新选择构件并检测,选择SYN510,该芯片和SYM480R为同一公司。其运行原理相同,电路设计相同;不过接收敏感度提升到-110dbm,能够船头汽车外壳,满足要求。
4、锁块与车灯控制电路设计
该环节电路设计简单,控制继电器的供电引脚,开启关闭汽车电源控制继电器通断引脚开关从而控制锁块动作。线路板设计过程中,连接锁块引脚的铜皮应保持一定宽度,承载较大电流。引脚的铜皮中增添镀锡层,从而提升电流水平。
5、遥控器设计
遥控器设计关乎着接收灵敏性与距离,特别是线路板天线设计,是遥控器的发射天线与接收距离有着密切联系。通过多次电路板、投板检测设计才能满足20m距离要求,每次电路板问题多出在天线设计。铜皮状态、厚度、阻抗与接收距离有着较大影响。通过不断的测试,得出阻抗接近50欧姆,发射功率集中,效果理想。
(二)软件设计
软件设计分为:主MCU流程编制与遥控器密码烧写。前者设计是其核心,因此进行着重分析。选择某企业的M8系列单片机--STM8S103,其端口配置与使用ADC、定时器等资源初始化根据相关手册,直接套用。着重对接收遥、度、速度进行分析,选择中断与搜索形式处理,中断时进行标注。在标注满足编码头命令位数后,给解码标记置位,主流程大循环内进行接收滚码与固定码部分,解码、比较诊断、执行动作。中断使用升降中断,接收至上端给解码标记置位。在主程序持续处理,分别接收数据直至66位数据接收接收再解码、识别。
(三)常见问题与解决方法
第一,门锁不动作问题。该问题集中于中控门锁主机电源电路内,检查电机能否正常运行、保险丝有无熔断。若发生熔断应及时更换;若未熔断可能由于电源和门锁执行器线路发生短路,要求利用万用表查找故障位置,检查有无线路和搭铁点短路或断开。第二,无法正常开门。该问题的出现主要因为连接线线路短路、接插件接触不良、门锁电动机受损、门锁操作机构受损。第三,速度控制失灵。由于车速传感器受损或ABS控制器受损、车速控制电路故障。对此,先检查插件与打铁点连接效果、电源供应状态;如果仍然没有解决,可以监测车速传感器。通过新件取缔故障方法检测。若有效解决该问题则表示取缔受损构件为主要故障原因。
结语
综合分析,近些年,汽车中控门锁控制器与遥控器研发设计得到了重视,注重汽车中控门锁控制器与遥控器设计,对实践效果有着重要作用。在今后中控门锁控制器与遥控器设计时,注重对核心过程的关注,制定可行性方法从而确保发挥有效作用。
参考文献
[1]常保利.起亚狮跑中控门锁失灵解困[J].汽车维修,2017(10).
[2]王嘉鑫,余光伟,苏猛.基于MC9S08AW单片机的轿车门锁控制器设计[J].工业控制计算机,2016(06).
[3]刘宗鹏.汽车中控门锁控制器及遥控器的研发设计[J].电子世界,2016(07).
[4]劉炯,肖秀华,王砚,陈磊,王超峰.低功耗无线门锁控制器的设计与研制[J].微型机与应用,2015(20).
(作者单位:上海龙创汽车设计股份有限公司保定分公司)