一種教學實驗用汽車車窗玻璃升降裝置的製作方法
2023-06-22 02:46:11
專利名稱：一種教學實驗用汽車車窗玻璃升降裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車車窗玻璃升降領域，尤其涉及一種教學實驗用汽車車窗玻璃升降裝置。
背景技術：
隨著社會的進步和汽車普及力度的加大，汽車已經走進了千家萬戶，成為人們出行的重要代步工具。汽車車窗玻璃對於汽車來說非常重要，在汽車內悶熱缺氧時可以降下車窗玻璃透透氣，在車內開空調時，又需要把車窗玻璃升起來，它對保持車內空氣新鮮和與外面隔離有重大作用，然而大部分駕駛員對汽車上的車窗玻璃升降裝置的工作原理卻缺乏了解，從而造成了有些駕駛員只會開「死車」，當汽車的車窗玻璃升降出現故障後，就只能去修理部修理，自己根本不會進行簡單的修理。由於近年來汽車行業的就業形式良好，導致有很多民辦的大中專院校和汽修學校都開設了車輛工程、汽車維修類的相關專業，在教學過程中，學生是要做相關試驗的，一些實力強、經費足的院校基本上能夠購買相關實驗設備，但對部分本身辦學實力較弱，經費投入有限的民辦學校來說，市面上銷售的汽車車窗玻璃升降裝置的價格相對來說還是較高， 所以有的學校根本就沒有或者只有少量的供學生做實驗的汽車車窗玻璃升降裝置，學生基本上做不了相關試驗，從而造成了汽車專業的學生對汽車車窗玻璃升降裝置的工作原理不了解的現象。
發明內容針對上述現有技術存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在於，提供一種教學實驗用汽車車窗玻璃升降裝置，其投資費用低、原理簡單明了、便於推廣和使用。為了實現上述任務，本實用新型採用如下的技術解決方案予以實現一種教學實驗用汽車車窗玻璃升降裝置，包括一個實驗臺，其特徵在於，在實驗臺上安裝有直流步進電機，直流步進電機分別連接電機驅動模塊和檢測模塊以及升降裝置， 實驗臺上還有中央分析處理模塊和三檔控制開關，該中央分析處理模塊分別與三檔控制開關、檢測模塊以及電機驅動模塊相連接，車窗玻璃安裝在升降裝置上。本實用新型的其它特點是所述的中央分析處理模塊的型號選用飛思卡爾公司的MC9S12DG128。所述的直流步進電機的型號選用1101HS075A1直流步進電機。所述的電機驅動模塊是由兩個P型場效應管與兩個N型I場效應管Q3、Q4組成。本實用新型的教學實驗用汽車車窗玻璃升降裝置，通過電機驅動模塊來驅動直流步進電機轉動，從而帶動升降裝置，進而使車窗玻璃上升、下降或者停止，檢測模塊不斷檢測電機輸出的扭矩，並將扭矩信號反饋給中央分析處理模塊，中央分析處理模塊將信號分析、計算後，控制電機驅動模塊，從而控制直流電機的正轉、反轉或者停止。因此，使用本實用新型進行汽車車窗玻璃升降原理的教學實驗具有以下優點[0013](1)現在市面上銷售的汽車車窗玻璃升降裝置的價格基本上在1000元左右，對於部分民辦院校來說還是相對較貴，而本實用新型的費用只要200元左右，基本上所有院校都能承受，成本低廉，便於推廣使用。(2)該裝置操作非常簡單，實驗者只需操作控制開關，控制直流電機的正傳或者反轉，就可以實現玻璃的升降。(3)性能穩定、使用壽命長。裝置中的晶片均採用應用廣泛的集成晶片，工作穩定， 壽命長。(4)所用的電源為直流12V穩壓電源，非常安全，不用擔心教學實驗時事故的發生。(5)原理簡單，結構清楚，便於教學和實驗。
圖1為本實用新型的一個實施例的示意圖。圖2為本實用新型的電機驅動模塊原理圖。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型的教學實驗用汽車車窗玻璃升降裝置，包括一個實驗臺，在實驗臺上安裝有直流步進電機，直流步進電機分別連接電機驅動模塊和檢測模塊以及升降裝置，實驗臺上還有中央分析處理模塊和三檔控制開關，中央分析處理模塊分別與三檔控制開關和檢測模塊以及電機驅動模塊相連接，車窗玻璃安裝在升降裝置上。本實用新型的中央分析處理模塊採用的是飛思卡爾公司的MC9S12DGU8單片機， 該單片機的性能穩定，處理能力強；直流步進電機是漢德保電機公司生產的1101HS075A1 直流步進電機，該電機功率大，負載能力強，運行平穩；電機驅動模塊是由兩個P型IRF4905 場效應管Ql、Q2與兩個N型IRF3205場效應管Q3、Q4組成，這四個場效應管相當於四個開關，P型管在控制極為低電平時導通，高電平時關閉；N型管在控制極為高電平時導通，低電平時關閉，通過控制四個開關的通斷，就可以實現車窗玻璃的升降；檢測模塊中裝有扭矩傳感器，用來檢測直流電機輸出的扭矩，並將扭矩信號反饋給MC9S12DGU8單片機；控制開關採用上、中、下三檔開關。由於電源電壓是12V，MC9S12DG128單片機和檢測模塊的工作電壓是5V，所以用 MIC29500-5. OBT降壓晶片將一路12V的電壓降至5V給其供電，電機驅動模塊直接連接在12V電源上。如附圖2所示，實驗時，當控制開關的上檔位接通時，整個裝置開始工作， MC9S12DGU8單片機的PO管腳向控制臂1輸出高電平，Pl管腳向控制臂2輸出低電平，這時場效應管Ql、Q4關閉，Q2、Q3導通，電機的正極端和電源正極接通，電機負極端和電源負極接通，電機正轉，帶動升降裝置，車窗玻璃上升；當控制開關的下檔位接通時，MC9S12DG128 單片機的PO管腳向控制臂1輸出低電平，Pl管腳向控制臂2輸出高電平，這時場效應管Q1、 Q4導通，Q2、Q3關閉，電機的正極端和電源負極接通，電機負極端和電源正極接通，電機反轉，帶動升降裝置，車窗玻璃下降；當車窗玻璃完全關閉、開啟或者有物體阻擋時(比如夾住手)，檢測模塊中的扭矩傳感器檢測到的直流電機輸出的扭矩會迅速增大，並將該扭矩信號反饋給單片機，單片機通過分析、計算比較後，單片機的P0、Pl管腳將分別向控制臂1和控制臂2輸出低電平，這時場效應管Q1、Q2導通，Q3、Q4關閉，使直流電機處於斷電狀態，這時即使控制開關是接通的，直流電機也不會轉動，防止夾住物體，當物體取走後，扭矩傳感器檢測到的電機輸出扭矩恢復正常，單片機的P0、Pl管腳將向控制臂1和控制臂2輸出相應的高低電平，使車窗玻璃繼續上升或者下降；當車窗玻璃上升或者下降到所需高度是，將控制開關撥至中檔位，整個裝置停止工作，車窗玻璃停在當前所處位置。
權利要求1.一種教學實驗用汽車車窗玻璃升降裝置，包括一個實驗臺，其特徵在於，在實驗臺上安裝有直流步進電機，直流步進電機分別連接電機驅動模塊和檢測模塊以及升降裝置， 實驗臺上還有中央分析處理模塊和三檔控制開關，該中央分析處理模塊分別與三檔控制開關、檢測模塊以及電機驅動模塊相連接，車窗玻璃安裝在升降裝置上。
2.如權利要求1所述的教學實驗用汽車車窗玻璃升降裝置，其特徵在於，所述的中央分析處理模塊的型號選用飛思卡爾公司的MC9S12DG128。
3.如權利要求1所述的教學實驗用汽車車窗玻璃升降裝置，其特徵在於，所述的直流步進電機的型號選用1101HS075A1直流步進電機。
4.如權利要求1所述的教學實驗用汽車車窗玻璃升降裝置，其特徵在於，所述的電機驅動模塊是由兩個P型場效應管與兩個N型I場效應管Q3、Q4組成。
專利摘要本實用新型公開了一種教學實驗用汽車車窗玻璃升降裝置，包括一個實驗臺，在實驗臺上安裝有直流步進電機，直流步進電機分別連接電機驅動模塊和檢測模塊以及升降裝置，實驗臺上還有中央分析處理模塊和三檔控制開關，該中央分析處理模塊分別與三檔控制開關、檢測模塊以及電機驅動模塊相連接，車窗玻璃安裝在升降裝置上。其成本低廉，使用安全，性能穩定，便於推廣使用。
文檔編號G09B25/02GK202306946SQ201120412788
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月26日 優先權日2011年10月26日
發明者餘曼, 田學英, 高潔 申請人:長安大學