篇一：毕业论文-天车防撞系统的设计
摘要
目前，很多厂矿企业车间使用的天车往往是多台配合使用。一直以来，因天车碰撞发生的安全事故给国民生产生活造成了巨大损失。传统的解决方案难以有效解决这一难题，本文将超声波测距技术应用于该系统，提出了一种较为可靠的方案。
本设计采用AT89C51单片机为核心，搭建系统的控制模块，负责系统的调度，信号的处理，并给出相关的外围接口电路。超声波接收模块选用CX20106作为接收器，完成信号的采集处理放大。电机减速模块选用西门子MM440变频器，利用DAC0832将单片机的数字控制信号转换为模拟控制信号，然后将模拟信号输入到变频器中达到改变频率控制电机转速的目的。通过利用单片机对超声波往返时间的计算，达到测量天车距离的目的。然后使用LCD1602液晶模块显示实时距离，并利用单片机判断天车距离是否达到报警距离和危险距离，并做出相应的处理。
本文设计的天车防碰撞系统技术可靠经济实用，具有很好的使用价值。设计功能完善，接口资源丰富，可以方便的对系统进行二次开发。
关键词：单片机；超声波；测距；报警
Abstract
Cranes are often used in many factories and mine．All along，safety incidents occurred in cranes collision caused a great loss of lives andproperty．Traditional solutions Can not effectively solve this problem．In this paper,radio frequency identification technology has been used in this system，proposed amore reliable option．
This design uses AT89C51 microcontroller as the core, to build the system control module, responsible for the scheduling, signal processing, and gives the associated peripheral interface circuit. CX20106 ultrasonic receiver module used as a receiver, signal acquisition and processing to complete amplification. Motor deceleration Siemens MM440 Inverter module selection, the use of the DAC0832 digital control signal the microcontroller converts the analog control signal, then the analog signal input to the inverter to change the purpose of frequency control motor speed. Through the use of single-chip ultrasonic round-trip time calculations, to achieve the purpose of measuring the distance crane. LCD1602 display module and then use the real-time distance, and the use of the microcontroller to determine whether the alarm distance from the crane and dangerous distance, and make the appropriate treatment.
This design of crane anti-collision technology, reliable and economical system, has a very good value. Functional design, the interface is rich in resources, the system can be easily secondary development.
Keywords: microcontroller； ultrasonic； range- distance；warning;
目录
第1章 绪论 ................................................................................................................................. 1
1.1天车防碰系统研究意义与前景 ............................................................................... 1
1.2天车防碰系统的国内外发展 .................................................................................... 1
1.3任务要求 ........................................................................................................................ 2
第2章 方案论证 ........................................................................................................................ 3
2.1 总方案框图 ................................................................................................................... 3
2.2 主控制模块的选择 ..................................................................................................... 3
2.3 测距模块的选择 .......................................................................................................... 4
2.4显示模块的选择 ........................................................................................................... 6
2.5电机调速模块的选择 .................................................................................................. 7 方案确定 .............................................................................................................................. 12
第3章 硬件电路设计 ............................................................................................................. 13
3.1 AT89C51主控制模块 ................................................................................................ 13
3.2 CX20106超声波接受模块....................................................................................... 15
3.3发射电路方案设计 .................................................................................................... 16
3.4系统显示电路设计 .................................................................................................... 16
3.5驱动电路的设计 ......................................................................................................... 17
第4章 软件设计 ...................................................................................................................... 25
4.1系统软件功能程序流程图....................................................................................... 25
4.2系统安全天车距离模型 ........................................................................................... 28
4.2.1系统安全跟车距离模型的建立 ................................................................. 28
4.2.2模型中各参数的确定 ................................................................................... 31
第5章 结论 ............................................................................................................................... 33 致谢 ............................................................................................................................................... 34 参考文献 ...................................................................................................................................... 35 附录 Ⅰ......................................................................................................................................... 36 附录 Ⅱ......................................................................................................... 错误！未定义书签。 附录 Ⅲ......................................................................................................................................... 45
第1章 绪论
1.1天车防碰系统研究意义与前景
天车又称起重机、吊车，是现代工业生产中的一种重要装备，种类繁多，使用量大。它是一种用来起吊、放下和搬运重物的设备，在工矿企业中应用非常广泛。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成矩形的工作范围，可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。随着天车在经济建设中的地位越来越重要，天车的使用越来越广泛，对于天车的使用、管理与安全检验等方面的要求也越来越严格，尤其是安全检验方面。为此，国家专门颁布了《起重机安全检验大纲》等规定，对起重机的安全防碰撞装置有了更新的要求。
很多厂矿企业车间使用的天车往往是多台配合使用，以起吊大型超重的设备。在同一建筑物内，同层、上下层、或上中下三层设置轨道运行式起重机的情况下，由于调度不易，容易出现碰撞事故，造成操作人员生命威胁和财产损失。而且天车使用频繁、现场灰尘大、噪音大、电磁干扰严重、环境恶劣，尤其是夜间操作时，视线昏暗，更容易出现生产事故。近年来，天车撞人致伤、致死事故屡屡发生。经分析，事故发生的原因是天车自带的安全装置即防碰撞装置未起作用或根本就没有安装防碰撞装置所致。因此，研究一种安全可靠，能够稳定运行的天车防碰系统有着重要的意义。
1.2天车防碰系统的国内外发展
天车防碰系统是石油、天然气、盐业、地矿等钻探作业中，钻机游动滑车顶撞天车事故安全预防的保障系统。随着微电子学、传感技术、自动化控制的迅猛发展，这些技术已经完全应用于天车防碰系统中，出现了新一代的数显防碰装置。在钻井过程中，它能对钻机游动滑车的上升或下放过程实行直观的高度显示，并对顶撞天车事故实施随钻监测、声光报警、自动控制，特别在雪天、雨天、大雾天、夜间等特殊情况下，使司钻可直观方便地通过观察显示数据而清楚地知道此刻游动滑车所处的距离位置。
天车防碰系统发展分为普通型防碰系统和数字型防碰系统。国内外1997年以前生产的天车上配备大多为普通型防碰系统，它是通过绞车滚筒轴上方的防碰肘阀(过卷阀)来控制刹车气路。国外IDECO公司系列天车、修井机所采用的天
车防碰系统(KOoMEY公司的产品)均属此原理。国内部分产品离合器控制阀的进气不是来自天车防碰开关，天车防碰系统不起作用，离合器仍能结合进行作业，一旦滚筒过卷，刹车气缸作用，滚筒离合器不能自动断开，如果司钻没能及时关闭离合器控制阀，动力或传动系统的势能仍能输入滚筒，滚筒在动力或传动系统的势能和刹车的共同作用下，不能保证迅速制动。
自从1997年数显防碰天车问世以来，国内外生产的电驱动天车及部分机械驱动天车配备了此套装置。它是集显示天车游动滑车距离及防止游动滑车碰撞天车于一身的新型控制器，能显示游动滑车从0.1m至钻台以上200 m内任意位置距离，具有在特定位置报警并对绞车制动的动能，可以大大方便司钻的操作。
该装置由可编程控制器、数显操作盘、编码器等主要部件组成。由安装在绞车滚筒轴端的编码器，将游车大钩的距离转换成绞车滚筒的旋转量，再把滚筒的旋转量转化成脉冲输出给可编程控制器，可编程控制器通过数学运算，将编码器送来的脉冲进行处理、转换后输出2路信号：一路送至数显操作盘以供显示；一路输出给天车电动机，控制刹车动作。
普通型天车防碰系统根据对现场使用情况的考查，工作基本正常。但由于天车防碰系统属于一种安全预防事故发生的装置，安全可靠很总要。普通型天车防碰系统属于传统机械式防碰系统。无法显示实时距离，设备可靠性差。 已经属于淘汰产品。
数显型天车防碰系统数显天车防碰系统以其安全可靠、操作简便、数据直观等优点，已经完全被现场使用者所认可。在近几年现场使用情况的基础上，又对其进行了改进，使用性能不断趋于合理和完善，从而很好的满足了天车现场的需要。
1.3任务要求
该设计主要完成对天车距离的自动监测与报警。包括传感器与测量电路设计、报警电路设计、主机及扩展部分设计、通信部分和系统软件设计。
技术要求：
（1） 天车行进不能碰撞。
（2） 当天车之间的距离小于5米时，提出声光报警，当距离小于2米时，切断天车的电源，并启动制动装置，同时继续报警，只有当天车启动反向运动时才能重新开启天车。
（3） 距离检测范围：0.2m-8m，检测精度：0.1m；当距离小于5m时，控制天车减速，并以低速运行，防止因天车高速行进并瞬间急停造成吊钩的摆动。
（4） 检测目标距离 并显示在液晶屏上；
篇二：汽车毕业设计
长沙职业技术学院毕业论文
毕
业
设
计
题 目
学生姓名 吴江伟学号201301040123
系 部 汽车工程系
专 业 汽车运用技术 班级 1303
导师姓名 谢丽君 职称副教授
完成时间2016年5月20日
教务处印制
1
目录
目 录
目录.................................................................................................................................................... 2
第一章 概述 .................................................................................................................... 3
1.1一汽大众宝来系列轿车简介 ............................. 3
1.2本论文阐述大众宝来发动机故障检修的意义 ................................................ 3
第二章 宝来发动机总体构造及原理 ....... 5
2.1宝来发动机的总体构造 .................................................................................................. 5
2.2宝来发动机的工作原理 .................................................................................................. 9
第三章 宝来发动机的故障分析与维修 11
3.1 宝来发动机起动时故障分析与维修 ................................................................... 11
3.1.1发动机起动时点不着火 ............................................................................................ 11
3.1.2发动机起动时，点火时而正常、时而不正常 ................................................ 17
3.2 宝来发动机怠速时的故障分析与维修.............................................................. 17
(本文来自：WWW.xiaocaoFanwEn.cOM 小草范文网:天车毕业设计)3.2.1发动机起动后怠速忽高忽低 .................................................................................. 17
3.2.2 发动机起动后怠速高或怠速低 ............................................................................ 17
3.2.3发动机怠速时开空调熄火 ...................................................................................... 21
第四章 宝来发动机故障案例分析 ............... 23
4.1大众宝来发动机怠速不稳的故障案例分析 ................................................... 23
4.1.1宝来1.8AT怠速高案例分析 .................................................................................. 23
4.1.2宝来1.8L怠速不稳，加速不良案例分析 ....................................................... 23
4.2大众宝来发动机动力不足的故障案例 .............................................................. 24
2
4.2.1宝来1.6L加速无力案例分析 ............................................................................... 24
4.2.2宝来1.8L易熄火案例分析 .................................................................................... 27
4.3大众宝来机油消耗大的案例分析 ......................................................................... 27
结 语 ................................................................................................................................................. 30 参考文献
致 谢
................................................................................................................................. 31 ................................................................................................................................................. 32
3
第一章 概述
第一章 概述
1.1一汽大众宝来系列轿车简介
中国第一辆为驾驶者量身定做的轿跑车是宝来轿车，各车型见图1.1a、b、c、d。拥有强劲动力的发动机和可选装的变速器。
a.宝来1.4T b.新宝来
c.宝来1.6L d.新宝来HS
图1.1 宝来轿车类型
宝来1.8T采用了大功率直列4缸5气阀增压发动机,最大功率可达到110kW，排量为
1.8L，动力十分强劲。强劲的扭力输出使得宝来更趋向于一辆运动型跑车，同时这种强劲的动力与瞬间的加速给人以一种超大排量发动机的感觉。因此，宝来轿车在不断改进与完善的过程中，深受广大群众的喜爱。
此外，宝来轿车1.8L 5V MPI发动机的转速在3800r/min的情况下，可提供大约170N.m的扭矩，动力十分强劲。宝来1.8L，同样配备5挡手动和4挡自动两种变速换挡模式，对于强劲动力5挡手动和4挡自动变速器而言，最高车速分别可达到206km/h、201km/h。
宝来1.9TDI意为涡轮增压直接喷射，TDI装有可调叶片式涡轮增压器（如图1.2所示）。它的泵射系统的喷射压力最高可以达到1920bar，宝来1.9TDI发动机每缸具有独 3
4
立的泵喷嘴。采用TDI技术使得宝来发动机中的燃油得到充分燃烧从而降低了尾气中氮氧化合物的含量。
4
篇三：2015届 汽车毕业设计 要求及格式
浙江工贸职业技术学院
毕业设计（论文）
课题名称：
专 业：汽车检测与维修
班 级：汽修班
姓 名：
学 号：
指导教师：
完成时间年月 9 日
目 录
1前言.....................................................2
2丰田卡罗拉启动系统构造分析...............................2
3卡罗拉发动机控制电路系统构造分析.........................4
4常见的无法启动故障.......................................5
5发动机排故流程...........................................8
6案例分析.................................................9
7结论....................................................11
8致谢....................................................11
9参考文献................................................11
丰田卡罗拉发动机无法启动故障检修
窦夏风
浙江工贸职业技术学院汽机学院，汽修0902；指导教师：
摘要：发动机是汽车的心脏，是动力的来源。汽油发动机的正常运行需要三个基本条件：正
常的点火、合适的空燃比、正常的缸压。本文结合丰田卡罗拉轿车的实际维修经验，从发动
机启动电路和发动机控制电路方面来讨论丰田卡罗拉汽车发动机无法启动的故障，并利用自
己的经验及科学合理的判断方法，减少在维修过程中的故障判断 失误率，加快故障排除。
关键字：汽车故障，正常运行，发动机无法启动，故障排除。
本文对丰田卡罗拉发动机起动系统的结构特点和工作情况进行了阐述，浅谈
卡罗拉发动机无法启动的原因，并提出检修方法，最后通过案例分析来总结检修
经验。
1引言
丰田卡罗拉轿车的正常起动需要多个系统的配合，任何一个系统出现问题都
会导致车辆不能起动。丰田卡罗拉轿车的正常启动需要起动机工作正常；车身电
脑ECM工作正常等。
通常引起丰田卡罗拉发动机不能起动的原因有起动继电器的损毁、蓄电池电
压不足、AM2或AM1保险丝的烧毁、起动机接地不良、车身电脑ECM+B电源端的
线路损坏、曲轴传感器NE±的掉落、车身电脑ECM接地不良等。
下面我就对其发动机启动电路系统和发动机动力控制系统故障引起的车辆
不能起动，进行简单的分析。 2丰田卡罗拉启动系统构造分析
2.1控制电路
2.1.1第一级控制电路。当点火开关置于START位置时，蓄电池正极→7.5A AM1
熔丝→点火开关2#→驻车/空挡位置开关或离合器起动开关→起动继电器1#→
起动继电器线圈→起动继电器2#→E1接地点接地。此时，起动继电器线圈得电，
触电闭合，1号继电盒中的起动继电器5#和3#接通（如图1所示）。
起动电路
2.1.2第二级控制电路。蓄电池正极→30A AM2熔丝→点火开关7#→点火开关8#→起动继电器5#→起动继电器3#→起动机B1后分两路：一路经吸引线圈→接地；另一路经保持线圈→起动机→接地。此时，线圈得电，电磁开关闭合。
2.2主电路。
蓄电池正极→起动机A1→电磁开关→起动机→起动机接地→蓄电池负极。此时，发动机得电起动。
图1 起动电路（不带智能上车和起动系统）
2.3启动电路维修
当起动机启动时，由于大量电流流出，蓄电池端子电压下降。尽管发动机启动前蓄电池电压正常，但是只有在起动时蓄电池有一定量的电压，起动机才能正常转动。因此，在发动机起动时，必须检查下列端子电压。
检查蓄电池端子电压
将点火开关置于START位置，测量蓄电池的端子电压。标准电压：12.5至12.9V或以上。如果低于标准值，则需要对蓄电池充电。注意：如果起动机不运行或者转动缓慢，首先要检查蓄电池是否正常。即使测得的端子电压正常，有污物或锈蚀的端子也会由于电阻增加而启动不良，从而导致当点火开关旋到START位置时，由蓄电池是嫁到起动机上的实际电压降低了。检查起动机端子电压将点火开关旋到START位置，测量起动机端子B1与机体接地之间的电压。
标准电压：12.9至14.9V。如果电压低于标准值，则需检查熔丝、点火开关、驻车/空挡起动开关、起动继电器，离合器开关等，一次查一项，参照电路图，更换或修理有故障的部件。
3卡罗拉发动机控制电路系统构造分析
发动机ECU接受和处理各传感器输入的发动机状态信号，并驱动各执行器工作，使发动机按照规定的程序工作，确保良好的动力性、燃油经济性和排放性。
3.1发动机ECU与电源的连接电路
3.1.1发动机ECU供电电路介绍
图2 发动机ECU供电电路