汽车倒车防撞报警控制系统设计【字数：12975】
摘 要本文设计了电动汽车倒车防撞报警控制系统。首先，整体分析了国内目前汽车倒车防撞控制系统存在的问题，设计了整体方案。其次，设计了硬件系统，并根据工况要求，对超声波传感器、PLC、转换电路等进行了选型，并根据电动汽车的供电线路，分析了本文的控制要求，绘制了主电路图和PLC接线图，最后根据控制要求设计了电动汽车防撞报警控制系统的整体控制流程图，并对控制系统进行了PLC梯形图的编程，本文为了控制系统直观化，将程序分为三大模块，即模拟量输入模块、超声波传感器测距模块和报警模块，对其分别完成了程序撰写。
目录
1.引言 1
1.1选题背景及意义 1
1.2国内倒车防撞报警控制系统研究状况 1
1.3国外倒车防撞报警控制系统研究状况 2
1.4本文主要研究内容 3
2.总体方案的设计 4
2.1控制系统工艺要求 4
2.2国内目前汽车倒车防撞控制系统存在的问题 5
2.2测距方案的选择 6
2.3 超声测距工作原理和工作方式 7
2.4总体方案设计 8
3.硬件系统设计方案 10
3.1系统硬件设计 10
3.1.1 PLC选型 10
3.1.2直流电机调速器的选择 13
3.1.3单激式开关电源的选择 15
3.1.4逆变器的选择 15
3.1.5超声波传感器型号的选择 15
3.1.6转换电路的选型 17
3.1.7报警灯、蜂鸣器的选型 17
3.1.8模拟量输入模块的选择 19
3.2原理图 21
3.2.1系统构成示意图 21
3.2.2系统主电路 21
3.3.3 PLC接线图 23
4.软件系统设计方案 24
4.1流程图 24
4.2梯形图 25
结语 30
参考文献 31
致谢 32
1.引言
1.1选题背景及意义
基于汽车制造行业的发展和国家对环保的重视，电动汽车的购买率和使用率 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
正在逐年增加。目前对于汽车倒车问题还存在着潜在的危险，尤其是当今许多中老年人，对于他们来讲电动汽车出行是既高效又经济的选择，对于那些应急反应时间比较慢的中老年人来说,倒车隐藏着巨大的隐患。据统计现在的年轻人倒车而产生的事故比例占总事故比例约75%。所以倒车的潜在危险非常巨大。在车上设置倒车防撞报警控制系统，可以有效减少倒车导致的事故，降低经济损失。研究表明，倒车防撞报警控制系统从传感器感测距离到将数据传送给PLC控制系统只需要0.3ms[1]，足以弥补驾驶员反应迟钝产生的交通事故，大大较少了因倒车反应时间不足而导致的事故发生率，同时也减少了一定量的经济损失，为驾驶员在行车和倒车途中保驾护航。本文以现今流行的电动汽车为主要对象，根据现有的电动汽车控制系统，研究设计了可无缝对接的用于电动汽车的防撞报警控制系统。
1.2国内倒车防撞报警控制系统研究状况
随着中国电动汽车产业的快速发展，特别是近年来，中国开始进入私家车时代[2]。汽车电子行业已经成为一个新的增长阶段。电动汽车电子产品的高利润和广阔的市场吸引了商家的注意。音频和防盗设备就是例子[3]。在过去的两年里，许多防盗装置的制造商一直在研究倒车防撞报警器。可以说，倒车防撞报警器的设计与制造到目前为止已经发展的相当成熟[4]。目前国内市场上比较受欢迎的几家公司主要有东沪、华威、广大、高迪、伟奇、明品、广安、芙蓉、过文等，不过有近40%的公司所生产的防撞报警系统都是引进国外的[5]。所以我国虽然是汽车生产大国，同时也是汽车购买使用大国，但是对于一些比较控制系统要求很高的产品，目前大多数都是引进国外的技术[6]。
经过几年的发展，倒车报警系统经历了几代技术改进[7]。目前已经到了第五代的技术改革，相比前几代，第五代倒车报警系统报警更及时，而且价格也没有前几代高。
第1代倒车报警器。它是人类最早开发的倒车报警器，其效率还是比较低[8]。由于当时的条件有限，它其实不能称为警报器。[9]数码管显示精确度不高，经常容易显示错误的数据[10]。从某种意义上说，它并没有直接帮助驾驶员，因为第1代倒车报警器控制系统精确度不高，所用的控制元件集成度也存在着一定量的误差，再加上没有经验可循，所以第1代倒车报警器其实并没有对驾驶员提供多大的帮助，而且它的价格相对比较高，因此第1代倒车报警器没有得到广泛的应用[11]。
第2代倒车报警器。第2代相比第1代有了明显的技术创新，它采用分辨率比较高的显示屏，用于驾驶员观察倒车路况，如果车后有障碍物，它会提醒驾驶员，便会自动触发报警系统，必须停止倒车[12]。但它也存着很多不足，比如说报警不够及时，数码管显示的车距存在错误，和第1代倒车报警器相比，它比较实用，并且安装也比较方便呢，但唯一不足之处是和第1代倒车报警器相比，第2代倒车报警器价格更贵，制造也比较麻烦。
第3代倒车报警器。第3代倒车报警器显示器不采用数码管，而是采用显示屏。这样控制精度和准确率又提高了一个档次。一般来说，第3代倒车报警器已经可以做到基本上满足驾驶员对倒车成功率的要求。当驾驶员开始倒车时，系统便会启动[13]。相比第2代倒车报警器，它控制精度比较高，给人一种舒适的感觉，并且安装更为方便，尤其是显示屏的安装，可以悬挂在车内，也可粘贴在车内，但是第3代倒车报警器在抗干扰能力方面还存在很大的不足，容易误报。
第4代倒车报警器[14]。第4代倒车报警器产品已经部分采用了较智能化的技术，它即吸收了前几代倒车报警器的优点，又在此基础上做了很大的创新。它运用你超声波测距技术，而且集成了高精度的控制系统装置，能准确检测到2m范围内的障碍物应通过不同程度的声音和视觉显示传达给驾驶员。第4代倒车报警系统采用的是集成度高的单片机来作为主要的控制系统，维修和更换都比较方便。此外，它还具有语音功能。不仅可以提醒驾驶员还可以测得车内车外温度，并且配有高分辨率的数字显示屏，所以第4代倒车报警器产品的价格比前几代都高。
目录
1.引言 1
1.1选题背景及意义 1
1.2国内倒车防撞报警控制系统研究状况 1
1.3国外倒车防撞报警控制系统研究状况 2
1.4本文主要研究内容 3
2.总体方案的设计 4
2.1控制系统工艺要求 4
2.2国内目前汽车倒车防撞控制系统存在的问题 5
2.2测距方案的选择 6
2.3 超声测距工作原理和工作方式 7
2.4总体方案设计 8
3.硬件系统设计方案 10
3.1系统硬件设计 10
3.1.1 PLC选型 10
3.1.2直流电机调速器的选择 13
3.1.3单激式开关电源的选择 15
3.1.4逆变器的选择 15
3.1.5超声波传感器型号的选择 15
3.1.6转换电路的选型 17
3.1.7报警灯、蜂鸣器的选型 17
3.1.8模拟量输入模块的选择 19
3.2原理图 21
3.2.1系统构成示意图 21
3.2.2系统主电路 21
3.3.3 PLC接线图 23
4.软件系统设计方案 24
4.1流程图 24
4.2梯形图 25
结语 30
参考文献 31
致谢 32
1.引言
1.1选题背景及意义
基于汽车制造行业的发展和国家对环保的重视，电动汽车的购买率和使用率 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
正在逐年增加。目前对于汽车倒车问题还存在着潜在的危险，尤其是当今许多中老年人，对于他们来讲电动汽车出行是既高效又经济的选择，对于那些应急反应时间比较慢的中老年人来说,倒车隐藏着巨大的隐患。据统计现在的年轻人倒车而产生的事故比例占总事故比例约75%。所以倒车的潜在危险非常巨大。在车上设置倒车防撞报警控制系统，可以有效减少倒车导致的事故，降低经济损失。研究表明，倒车防撞报警控制系统从传感器感测距离到将数据传送给PLC控制系统只需要0.3ms[1]，足以弥补驾驶员反应迟钝产生的交通事故，大大较少了因倒车反应时间不足而导致的事故发生率，同时也减少了一定量的经济损失，为驾驶员在行车和倒车途中保驾护航。本文以现今流行的电动汽车为主要对象，根据现有的电动汽车控制系统，研究设计了可无缝对接的用于电动汽车的防撞报警控制系统。
1.2国内倒车防撞报警控制系统研究状况
随着中国电动汽车产业的快速发展，特别是近年来，中国开始进入私家车时代[2]。汽车电子行业已经成为一个新的增长阶段。电动汽车电子产品的高利润和广阔的市场吸引了商家的注意。音频和防盗设备就是例子[3]。在过去的两年里，许多防盗装置的制造商一直在研究倒车防撞报警器。可以说，倒车防撞报警器的设计与制造到目前为止已经发展的相当成熟[4]。目前国内市场上比较受欢迎的几家公司主要有东沪、华威、广大、高迪、伟奇、明品、广安、芙蓉、过文等，不过有近40%的公司所生产的防撞报警系统都是引进国外的[5]。所以我国虽然是汽车生产大国，同时也是汽车购买使用大国，但是对于一些比较控制系统要求很高的产品，目前大多数都是引进国外的技术[6]。
经过几年的发展，倒车报警系统经历了几代技术改进[7]。目前已经到了第五代的技术改革，相比前几代，第五代倒车报警系统报警更及时，而且价格也没有前几代高。
第1代倒车报警器。它是人类最早开发的倒车报警器，其效率还是比较低[8]。由于当时的条件有限，它其实不能称为警报器。[9]数码管显示精确度不高，经常容易显示错误的数据[10]。从某种意义上说，它并没有直接帮助驾驶员，因为第1代倒车报警器控制系统精确度不高，所用的控制元件集成度也存在着一定量的误差，再加上没有经验可循，所以第1代倒车报警器其实并没有对驾驶员提供多大的帮助，而且它的价格相对比较高，因此第1代倒车报警器没有得到广泛的应用[11]。
第2代倒车报警器。第2代相比第1代有了明显的技术创新，它采用分辨率比较高的显示屏，用于驾驶员观察倒车路况，如果车后有障碍物，它会提醒驾驶员，便会自动触发报警系统，必须停止倒车[12]。但它也存着很多不足，比如说报警不够及时，数码管显示的车距存在错误，和第1代倒车报警器相比，它比较实用，并且安装也比较方便呢，但唯一不足之处是和第1代倒车报警器相比，第2代倒车报警器价格更贵，制造也比较麻烦。
第3代倒车报警器。第3代倒车报警器显示器不采用数码管，而是采用显示屏。这样控制精度和准确率又提高了一个档次。一般来说，第3代倒车报警器已经可以做到基本上满足驾驶员对倒车成功率的要求。当驾驶员开始倒车时，系统便会启动[13]。相比第2代倒车报警器，它控制精度比较高，给人一种舒适的感觉，并且安装更为方便，尤其是显示屏的安装，可以悬挂在车内，也可粘贴在车内，但是第3代倒车报警器在抗干扰能力方面还存在很大的不足，容易误报。
第4代倒车报警器[14]。第4代倒车报警器产品已经部分采用了较智能化的技术，它即吸收了前几代倒车报警器的优点，又在此基础上做了很大的创新。它运用你超声波测距技术，而且集成了高精度的控制系统装置，能准确检测到2m范围内的障碍物应通过不同程度的声音和视觉显示传达给驾驶员。第4代倒车报警系统采用的是集成度高的单片机来作为主要的控制系统，维修和更换都比较方便。此外，它还具有语音功能。不仅可以提醒驾驶员还可以测得车内车外温度，并且配有高分辨率的数字显示屏，所以第4代倒车报警器产品的价格比前几代都高。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/jdgc/533.html
