公共汽车自动门控制器设计(附件)
?当今的时代正在飞速地发展，物联网技术已经成为汽车电子技术的主流技术，做为人们的代步工具。本课题是针对车门控制器系统的研究。是基于IAP15W4K58S4功能芯片为主体的系统，本课题主要研究了CAN总线接口技术、Modbus通信协议和防夹算法在车门中运用，并详细介绍了门控制器系统的原理组成。关键词 门控制器，CAN总线，Modbus协议
目录
第1章 绪论 8
1.1 国内外研究与发展现状 9
1.2 课题研究意义 11
1.3 论文的主要内容 11
第2章 相关技术理论 11
2.1 CAN总线接口概述 11
2.2 Modbus协议概述 13
2.3 防夹算法概述 14
2.4 CRC数据校验码概述 14
第3章 硬件设计 15
3.1 门控制器框图 15
3.2 STC15F2K60S2芯片 15
3.3 驱动源 16
3.4 键盘硬件设计 17
3.5 LED指示灯硬件设计 17
第4章 软件设计 18
4.1 Modbus协议软件设计 18
4.2 CRC数据校验 19
4.3 防夹算法软件设计 20
4.4 键盘软件设计 21
4.5 LED指示灯软件设计 22
4.6 A/D模数转换软件设计 22
第5章 系统调试 23
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
第1章 绪论
目前，中国各个城市的公共汽车都在采用塞拉门作为通道出口。“塞拉门”这个中文词组翻译成英文就是“Sliding Plug Door”，它的意思是表示门的平移和拉扯的合并(垂直于水平方向)。塞拉门的发展与公共汽车的发展密切相关[1]；随着物联网技术的发展应用，其应用于汽车电子方面的技术快速地发展，汽车是人们日常生活中必不可少的出行工具，同时乘客对汽车的密封性、舒适性和安全性的要求随着时间的增长而慢慢增长。汽车车门控制器系统也 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
成为了汽车的重要组成部分之一，其密封性与方便性也直接影响了车厢的各项安全指标。在各科技大国里塞拉门系统有如下优点:(1)由于车门在关闭状态时,门页外表面与车体侧墙外成同一水平面,使得车体外观平滑,整体和谐美观,客车在高速运行时空气阻力小,也不会产生涡流空气而产生噪音;(2)具有良好的密封性能，对汽车内外的噪音有良好的屏蔽作用，同时也能降低车内空调的能耗损失;(3)采用塞拉门能使车门有效宽度增加，载客量也会增加[2]。所以在我国，动车组列车车门都普遍地采用了塞拉门。
1.1 国内外研究与发展现状
1.1.1 国外塞拉门现状
国外高速汽车塞拉门门可分为三种类型:双唇带密封、气封和压实密封。
双唇带密封。由德国的ICE车，以BODE公司为例子的塞拉门采用双唇密封胶条,即使用双唇胶带,确保内部和外部的汽车有一个积极的压差可以压缩垫圈,实现门密封,与此同时,门多点锁定位置,确保门的密封性、美观性和方便性。其中的机械部分基本上分为门板、驱动、锁闭、控制开关等部分，这种门曾被用于中国270 km / h 的动车组列车。
气动型密封。由TGV公司以FAIVELY为例子的塞拉门都采用了充气密封，即在门的一侧使用双层胶条，外层为普通的密封装置，内层为充气密封条。当门关闭时，空气可以膨胀到气体密封带。在速度超过10KM/h后，气压达到150KPa。门锁形式是后门框的两分锁。气动马达齿轮齿条传动传动。
压紧密封。新干线采用NABTESCO公司的塞门采用压力密封，门周围采用0型带钢，在封闭的压力装置上按下门框与门框的锁闭开关，[3]。
国外对于塞拉门得研究是经历过了几十年的测试，经过时间的磨练是非常可靠的，特别是高速汽车的塞拉门，值得我国学习与借鉴。
1.1.2 国内塞拉门现状
此节用我国康尼塞拉门与北京博得塞拉门来作为例子说明。
尼康塞门系统是由江苏康尼机电新科技公司生产的，1999年首次在GeChang生产速度乘用车。
北京博得塞拉门在2000年时就广泛用于各种工厂生产客车车间的加工与生产。它也以一个外部摆的形式控制塞拉门。单门系统包括一个基本的安装部件，一个驱动装置，一个门板附件，一个锁装置，一个可移动的踏板，一个空气回路系统和一个电气控制系统。
1.1.3 国内外对比总结及展望
国内的利与弊：中国的塞拉门宽度为1.4m，整个系统相对较大，与国外相比，结构松散，空间利用率不像国外那么高。其次，由于整个门控制器系统的体积大，重量大，需要更多的电动机来驱动系统，而能量的消耗要远远高于国外。并且塞拉门在国内比在国外便宜。
国外的利与弊：国外的塞拉门总规模在1.7m以内，与国内相比，在结构上使用空间和紧凑更为合理。第二国外插头门是合理使用复合材料和小零件，同时提高刚度和强度的可靠性也大大降低了，大大降低了驱动力的要求，为系统节省了大量的能源。
德国、奥地利和日本的铁路工业是世界上最好的，尤其是日本新干线铁路是日本铁路工业的里程碑，也为其他国家的铁路发展树立了榜样。日本在门的研究方面也取得了重大突破，尤其是在自动门百叶窗的开发方面。在上下车的电动公交车上，车门上没有台阶，这样乘客就可以顺畅的行驶，安全稳定地快速上下车，这对乘客的上下汽车起很大的作用。
为了方便出行高峰，缩短时间，自2009年起，E217部“新车辆”系列，JR东日本型电动客车客运公司就在门外设置了四扇门，其规定为通勤电动客车车门设置了标准。为了实现“自动关闭机的高可靠性，草力易于控制和减少修复”的新思路，JR东海公司于1992年在北京进行了一系列的试车。
目录
第1章 绪论 8
1.1 国内外研究与发展现状 9
1.2 课题研究意义 11
1.3 论文的主要内容 11
第2章 相关技术理论 11
2.1 CAN总线接口概述 11
2.2 Modbus协议概述 13
2.3 防夹算法概述 14
2.4 CRC数据校验码概述 14
第3章 硬件设计 15
3.1 门控制器框图 15
3.2 STC15F2K60S2芯片 15
3.3 驱动源 16
3.4 键盘硬件设计 17
3.5 LED指示灯硬件设计 17
第4章 软件设计 18
4.1 Modbus协议软件设计 18
4.2 CRC数据校验 19
4.3 防夹算法软件设计 20
4.4 键盘软件设计 21
4.5 LED指示灯软件设计 22
4.6 A/D模数转换软件设计 22
第5章 系统调试 23
结 论 26
致 谢 27
参 考 文 献 28
第1章 绪论
目前，中国各个城市的公共汽车都在采用塞拉门作为通道出口。“塞拉门”这个中文词组翻译成英文就是“Sliding Plug Door”，它的意思是表示门的平移和拉扯的合并(垂直于水平方向)。塞拉门的发展与公共汽车的发展密切相关[1]；随着物联网技术的发展应用，其应用于汽车电子方面的技术快速地发展，汽车是人们日常生活中必不可少的出行工具，同时乘客对汽车的密封性、舒适性和安全性的要求随着时间的增长而慢慢增长。汽车车门控制器系统也 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
成为了汽车的重要组成部分之一，其密封性与方便性也直接影响了车厢的各项安全指标。在各科技大国里塞拉门系统有如下优点:(1)由于车门在关闭状态时,门页外表面与车体侧墙外成同一水平面,使得车体外观平滑,整体和谐美观,客车在高速运行时空气阻力小,也不会产生涡流空气而产生噪音;(2)具有良好的密封性能，对汽车内外的噪音有良好的屏蔽作用，同时也能降低车内空调的能耗损失;(3)采用塞拉门能使车门有效宽度增加，载客量也会增加[2]。所以在我国，动车组列车车门都普遍地采用了塞拉门。
1.1 国内外研究与发展现状
1.1.1 国外塞拉门现状
国外高速汽车塞拉门门可分为三种类型:双唇带密封、气封和压实密封。
双唇带密封。由德国的ICE车，以BODE公司为例子的塞拉门采用双唇密封胶条,即使用双唇胶带,确保内部和外部的汽车有一个积极的压差可以压缩垫圈,实现门密封,与此同时,门多点锁定位置,确保门的密封性、美观性和方便性。其中的机械部分基本上分为门板、驱动、锁闭、控制开关等部分，这种门曾被用于中国270 km / h 的动车组列车。
气动型密封。由TGV公司以FAIVELY为例子的塞拉门都采用了充气密封，即在门的一侧使用双层胶条，外层为普通的密封装置，内层为充气密封条。当门关闭时，空气可以膨胀到气体密封带。在速度超过10KM/h后，气压达到150KPa。门锁形式是后门框的两分锁。气动马达齿轮齿条传动传动。
压紧密封。新干线采用NABTESCO公司的塞门采用压力密封，门周围采用0型带钢，在封闭的压力装置上按下门框与门框的锁闭开关，[3]。
国外对于塞拉门得研究是经历过了几十年的测试，经过时间的磨练是非常可靠的，特别是高速汽车的塞拉门，值得我国学习与借鉴。
1.1.2 国内塞拉门现状
此节用我国康尼塞拉门与北京博得塞拉门来作为例子说明。
尼康塞门系统是由江苏康尼机电新科技公司生产的，1999年首次在GeChang生产速度乘用车。
北京博得塞拉门在2000年时就广泛用于各种工厂生产客车车间的加工与生产。它也以一个外部摆的形式控制塞拉门。单门系统包括一个基本的安装部件，一个驱动装置，一个门板附件，一个锁装置，一个可移动的踏板，一个空气回路系统和一个电气控制系统。
1.1.3 国内外对比总结及展望
国内的利与弊：中国的塞拉门宽度为1.4m，整个系统相对较大，与国外相比，结构松散，空间利用率不像国外那么高。其次，由于整个门控制器系统的体积大，重量大，需要更多的电动机来驱动系统，而能量的消耗要远远高于国外。并且塞拉门在国内比在国外便宜。
国外的利与弊：国外的塞拉门总规模在1.7m以内，与国内相比，在结构上使用空间和紧凑更为合理。第二国外插头门是合理使用复合材料和小零件，同时提高刚度和强度的可靠性也大大降低了，大大降低了驱动力的要求，为系统节省了大量的能源。
德国、奥地利和日本的铁路工业是世界上最好的，尤其是日本新干线铁路是日本铁路工业的里程碑，也为其他国家的铁路发展树立了榜样。日本在门的研究方面也取得了重大突破，尤其是在自动门百叶窗的开发方面。在上下车的电动公交车上，车门上没有台阶，这样乘客就可以顺畅的行驶，安全稳定地快速上下车，这对乘客的上下汽车起很大的作用。
为了方便出行高峰，缩短时间，自2009年起，E217部“新车辆”系列，JR东日本型电动客车客运公司就在门外设置了四扇门，其规定为通勤电动客车车门设置了标准。为了实现“自动关闭机的高可靠性，草力易于控制和减少修复”的新思路，JR东海公司于1992年在北京进行了一系列的试车。
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