2016 HIT-德昌杯设计大赛任务书(汽车全景天窗电子 - 哈尔滨工业大学.DOC

德昌杯设计大赛任务书 -201.05.12 -汽车全景天窗电子模块设计 一、汽车 汽车的乘坐舒适感和空气清新是人们追求的目标，全景天窗所能提供的开阔视野与窗外世界融为一体的美感吸引了购车者的眼球，使之在乘用车市场的占有率迅速提高。 天窗玻璃具有透光性，所以需要配遮阳帘，以免在烈日对车内的暴晒。普通天窗面积小，可用手动拉帘遮阳，全景天窗由于其所覆盖面积大，遮阳帘面积也大，用电机来驱动其开闭就非常方便。这样一个全景天窗就需要两套电机模块来驱动。 有了全景天窗，乘客特别是孩子们探身窗外时，天窗和遮阳帘都要有防夹功能且必须非常可靠：当天窗或遮阳帘在关闭的过程中，如果遇到障碍物，控制模块需要驱动天窗或遮阳帘及时的反转。对防夹力值的要求在国标（GB11552）和欧标（2000/4/EC）中可以查到。 全景天窗的运动行程分翘起(tilt up)、打开（open）、关闭(close)、下降(tilt down)几个阶段，电机在关闭/下降的阶段要有防夹功能。几种工作模式如下： 小循环：翘起和下降； 中循环：在翘起之后，水平打开-水平关闭； 大循环：翘起-水平打开-水平关闭-下降， 天窗完全关闭； 遮阳帘与天窗的联动过程和相对位置，见图2。 图1全景天窗的运动方式 遮阳帘可单独打开关闭，在关闭的阶段需要有防夹的功能。 图2遮阳帘与天窗的联动 二、 设计目标及要求 设计目标 根据，。 设计要求 可以在实际的全景天窗装置上进行系统控制的调试，也可以设计加工全景天窗的模拟系统上进行调试。 控制器能满足基本的功能要求： 天窗的自动/手动打开/关闭、翘起和下降、遮阳帘的手动/自动打开/关闭； 天窗打开过程中，遮阳帘的联动； 初始化（学习和确认天窗/遮阳帘前端位置及行程）功能； 低功耗模式； 在初始化完成后，关闭/下降时具有防夹功能（ 防夹、防夹、防夹参照 防夹功能具有抗干扰性（模拟颠簸路况及电压瞬时波动的影响）。 控制器具有一定的保护功能。如过压、欠压保护；马达堵转堵转会减少电机使用寿命软停止功能为了防止电机堵转而降低机械的使用寿命 软件的流程图设计具有简洁性和合理性，算法逻辑需严谨，代码编写规范。 硬件设计精简可靠兼顾成本，需具备应有的保护措施(ESD防护，抗脉冲干扰)。PCB的布板具有较好的工艺可实现性。 控制器具有环境自适应功能由于系统在进行了长时间的运行后会发生胶条老化、钢丝变长和安装定位松动等情况以及当环境温度发生变化导致摩擦力变化时系统会利用自适应功能保证系统可靠、安全的工作 控制器设计需考虑成本以及大批量生产的可行性。 技术规格 工作电压范围：14V+/-0.5V 静态电流： IsmA (非休眠模式)Is≤0.1mA (休眠模式); 防夹力的：≤100N 防夹回程： 15cm（可调节）。 防夹区域： 堵转时间: 00ms 竞赛规则 一、实验经费 参赛队伍需完成书面设计方案并参加答辩。 德昌电机可向每支参赛队提供一千五百元人民币作为研发经费。(可行性报告批准后发放) 二、参赛队 哈尔滨工业大学在校学生(本科、硕士及博士)均可自愿组队报名，每队可有指导教师一名，学生人数不限。 三、参赛奖项及评分标准 参赛奖项 一等奖一队，奖金：贰万元 二等奖二队，奖金：每队壹万元 三等奖三队，奖金：每队陆千元 完成竞赛全过程的参赛队均可获得纪念奖。 评分标准 满分: 100分 控制器满足技术分 天窗打开/关闭和翘起/下降功能（6分 天窗初始化（5分)； 天窗、遮阳帘双控及联动功能（5分）； 防夹6分） （共24分）； 马达堵转保护（3分； 分 软停止功能（5分）。 (注：以上，若无法定量计算，也可给出合理的定性分析) 分 软件架构合理，少全局变量、低圈复杂度（5分）； 程序设计简洁合理，算法逻辑需严谨，代码编写规范（5分 硬件设计注重小型化和低成本，具备硬件电路保护措施（ESD防护，抗脉冲干扰)。PCB布板合理规范，有必要的测试点，具备较好的工艺性（10分）。 天窗系统模拟平台及防夹力测试装置 (20分) 需提供实验方法的说明文件，表明方法合理、巧妙和可行（5分）； 按实验方法所设计加工的实验平台对实际研发工程有参考价值（5分），如果自制模拟全景天窗实验装置将获得额外加分（5分 防夹力测试的结果一致性和可重复性较好（5分）； 防夹力测试装置（5分）。 书面报告分。 备注： 本竞赛所有设计方案的知识产权归德昌电机所有。 本竞赛所产生的设计方案不得与现有专利相同。 1