Введение 6
Раздел 1. Аналитический обзор 8
1.1 Общие сведения 9
1.2 Разработка технического задания 13
1.3 Анализ найденных стандартов 14
1.4 Анализ имеющихся аналогов 17
1.5. Результаты анализа системы освещения в повороте а 18
1.6 Выбор прототипа 20
Раздел 2. Конструкторская часть 25
2.1 Исследование возможных реализаций функциональной схемы интеллектуальной системы головного освещения беспилотного грузового автомобиля 26
2.2 . Разработка алгоритма работы интеллектуальной системы головного
освещения беспилотного грузового автомобиля 28
2.3 Разработка принципиальной электрической схемы интеллектуальной
системы головного освещения беспилотного грузового автомобиля 37
2.3.1 Исследование системы микроконтроллерного обеспечения системы и
выбор микроконтроллерного комплекта 38
2.3.2 Выбор датчиков системы 46
2.4 Разработка функциональной схемы и алгоритм работы блока
управления 53
2.4.1 Описание функционалной схемы 53
2.4.2 Алгоритм работы 54
2.4.3 Разработка электрической принципиальной схемы 56
2.4.4 Расчет электрической принципиальной схемы 59
2.4.4.1 Расчёт источников питания 59
2.4.4.1 Расчёт источников питания 59
2.4.4.2 Расчет цифровых фильтров 59
2.4.4.3 Расчет обвязки микроконтроллера 61
2.4.4.4 Расчет усилителей сигнала 62
Раздел 3. Технологическая часть 64
3.1 Технология изготовления печатной платы 65
3.1.1 Общие сведения 65
3.1.2 Основные технологические процессы изготовления двусторонней
печатной платы 67
3.1.3 Основные технологические этапы в производстве печатных плат 70
3.1.3.1 Получение заготовок печатных плат 70
3.1.3.2 Получение монтажных и переходных отверстий в
печатных платах 71
3.1.3.3 Подготовка поверхности 74
3.1.3.4 Металлизация печатной платы 74
3.1.3.5 Получение защитного рельефа 77
3.1.3.6 Нанесение защитной паяльной маски 79
3.1.3.7 Травление меди с пробельных мест 81
3.1.3.8 Оплавление 81
3.1.3.9 Обработка по контуру 82
3.1.3.10 Прессование 83
3.1.3.11 Контроль 83
3.2 Безопасность и экологичность проекта 84
3.2.1 Описание рабочего места, оборудования и выполняемых
технологических операции 84
3.2.2 Идентификация опасных и вредных производственных факторов.
3.2.3 Меры по предотвращению и ослаблению воздействия
производственных факторов на организм человека 87
3.2.3.1 Движущиеся части производственного оборудования 89
3.2.3.2 Повышенная запыленность рабочей зоны; токсические и
раздражающие вещества 89
3.2.3.3 Повышенная температура поверхностей оборудования, материалов,
воздуха рабочей зоны 89
3.2.3.4 Повышенные уровни шума на рабочем месте, инфразвуковых
колебаний, вибрации 89
3.2.3.5 Повышенный уровень ультразвука 90
3.2.3.6 Опасное значение напряжения в электрической цепи 90
3.2.3.7 Острые кромки, заусенцы и шероховатости на поверхности
заготовок, инструментов и оборудования 91
3.2.3.8 Умственное перенапряжение. Перенапряжение зрительных
анализаторов. Монотонность труда 91
3.2.4 Мероприятия по разработке безопасных условий труда 91
3.2.4.1 Организационные вопросы 92
3.2.4.2 Производственная вентиляция 92
3.2.4.3 Система освещения 92
3.2.5 Обеспечение электробезопасности 93
3.2.6 Обеспечение пожарной безопасности на рабочем месте 93
3.2.7 Расчет системы освещения 96
3.2.8 Экологическая экспертиза проекта 98
3.2.9 Безопасность объекта при аварийных и чрезвычайных ситуациях 99
Заключение 101
Список литературы 102
Система освещения автомобиля и световой сигнализации при своей кажущейся простоте является основной составляющей для его безопасного и комфортного использования, поскольку она позволяет оценивать визуально и передавать другим участникам дорожного движения информацию о ситуации на дороге и совершаемых маневрах. Согласно современной европейской статистике, несмотря на то, что на вождение ночью приходится лишь 10 % времени, в темное время суток происходит 33 % всех аварий, причем 47 % из них - со смертельным исходом.
Именно требования безопасности движения наряду с изобретением основных элементов электрооборудования (стартера, генератора, аккумулятора, газонаполненной лампы) и предопределили (начиная с 1925 г.) обязательную установку на автомобиле электрического освещения.
В течение почти века система освещения и световой сигнализации развивается в основном по двум направлениям: по пути совершенствования конструкции и оптики наружных осветительных и светосигнальных устройств, а также по пути развития их электрических и коммутационных цепей. В этой связи наиболее сложной является задача повышения эффективности светопередачи передних (головных) фар дальнего, ближнего и противотуманного света.
Данная работа посвящена разработка технического задания для системы головного освещения беспилотного грузового автомобиля. Поставлена цель произвести анализ технического задания, нормативной и технической литературы. Выбрать прототип для дальнейшей работы и сделать выводы.
Исследовать возможные варианты реализации функциональной схемы интеллектуальной системы головного освещения беспилотного грузового автомобиля. Решить задачи по реализации режимов работы системы и разработать алгоритм системы.
Современный уровень развития систем освещения и сигнализации и предопределил совершенствование методов эксплуатационной диагностики этих систем, основными тенденциями развития которых являются повышение точности и достоверности контроля, увеличение числа диагностируемых параметров, минимизация приборов контроля, повышение производительности.
Разработать принципиальную схему и произвести исследование системы микроконтроллерного обеспечения системы и выбыть микроконтроллерный комплект. А так же выбрать датчики и рассчитать элементы электрической принципиальной схемы.
В ходе выпускной квалификационной работы было разработано техническое задание для системы головного освещения беспилотного грузового автомобиля. Произведен анализ технического задания, а также нормативной и технической литературы. Сделано исследование по патентной информации в результате которого был выбран прототип для дальнейшей работы и сделаны соответствующие выводы.
Исследованы возможные варианты реализации функциональной схемы интеллектуальной системы головного освещения беспилотного грузового автомобиля. На основе решенных задач по реализации режимов работы системы разработан алгоритм системы.
На основе разработки принципиальной схемы произведено исследование системы микроконтроллерного обеспечения системы и выбор микроконтроллерного комплекта. А так же выбор датчиков и расчет элементов электрической принципиальной схемы.
Разработанная система расширения освещаемой зоны при повороте предназначена как для серийно выпускаемых автомобилей, так и для вновь разрабатываемых.
В ходе работы над дипломным проектом был проведен подробный анализ существующих систем расширения освещаемой зоны при повороте и перспектив развития таких систем, разработаны структурная и электрическая принципиальная схемы системы расширения освещаемой зоны при повороте и алгоритм ее работы, произведен выбор и расчет элементов электрической принципиальной схемы, разработаны печатная плата и технология ее изготовления, рассмотрены вопросы экологичности и безопасности.
1. Алексей Кованов, «Фары будущего: какие круче, лазерные или
диодные?», [Электронный ресурс]- https://auto.mail.ru/artide/53654-
fary_budushchego_kakie_ kruche_lazemye_ili_diodnye. (Дата обращения: 15.06.2017 г.).
2. База европейских патентов [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://worldwide.espacenet.com (09.06.2017).
3. Открытая база ГОСТов [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://standartgost.ru/ (11.03.2017).
4. Поиск по международным и национальным патентным фондам
[Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://patentscope.wipo.int
(09.03.2017).
5. Разводка питания и развязка по питанию для печатных плат
[Электронный ресурс]. Режим доступа:
http://www.pcbtech.ru/pages/view_page/160 (дата обращения: 22.06.2017).
6. Решение Комиссии Таможенного союза от 09.12.2011 № 877 (ред. от 02.12.2014) "О принятии технического регламента Таможенного союза "О безопасности колесных транспортных средств" (вместе с "ТР ТС 018/2011. Технический регламент Таможенного союза. О безопасности колесных транспортных средств").
7. Системы современного автомобиля, «Матричные фары», [Электронный ресурс]- http://systemsauto.ru/electric/matrix- headlights.html - статья в интернете. (Дата обращения: 17.02.2017 г.).
8. Светодиоды, Шуберт Ф., изд. Пресс, М.: 334с., 2008.
9. Системы современного автомобиля, «Матричные фары», [Электронный ресурс]- http://systemsauto.ru/electric/matrix- headlights.html. (Дата обращения: 17.02.2017 г.).
10. Система освещения автомобиля : учеб. пособие /В. Н.
Ашанин, В. И. Коротков, С. Е. Ларкин. - Пенза : Изд-во ПГУ, 2012. - 258 с.
11. Головное освещение наземных транспортных средств инфраструктуры аэропортов /Загидуллин Р. Р./ «Новые технологии ,материалы и оборудование российской авиакосмической отрасли»: Всероссийская научнопрактическая конференция с международным участием, Казань,10-11 августа,2016года.: материалы конференции. - Т. 1. - Казань: Изд-во Академия наук РТ, 2016- C.704-707.ISBN 978-5-9690-0305-7 (т. 1)
12. Электронный фонд правовой и нормативной документации
[Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://docs.cntd.ru (20.01.2017).
13. Формирование алгоритмов распределения световых потоков
головного освещения грузового автомобиля со светодиодной матричной панелью/Загидуллин Р. Р. / «Вестник КГТУ им. А.Н.Туполева» №3, 2016.
14. Федеральное государственное бюджетное учреждение
[Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www1.fips.ru (10.02.2017).
15. Загидуллин Р.Р. /Презентация конкурса «УМНИК»,/2016.
16. Разработка системы электроснабжения с резервированием для
легкого самолета // «Новые технологии ,материалы и оборудование российской авиакосмической отрасли»: Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием, Казань,10-11 августа,2016года.: материалы конференции. - Т. 1. - Казань: Изд-во Академия наук РТ, 2016- С.70-74. ISBN 978-5-9690-0305-7 (т. 1)
17. Концептуальное проектирование электротехнических комплексов в среде solidworks// Девятая всероссийская конференция молодых ученых и специалистов (с международным участием) «Будущее машиностроения России», Москва, 5-8 октября, 2016 - Г.4 - С. 780-783.
18. Формирование алгоритмов распределения световых потоков головного освещения грузового автомобиля со светодиодной матричной панелью// «Вестник КГТУ им. А.Н.Туполева» №3, 2016.
19. «Исследование решения задач электромагнитной совместимости источников питания светодиодных устройств»// «XXIII Туполевские чтения
(школа молодых ученых): Международная молодёжная научная конференция, Казань, 8-10 ноября 2017 года.
20. Drom.ru, «Mercedes-Benz представил «грузовик будущего» с
автопилотом», [Электронный ресурс]- http://news.drom.ru/Mercedes-Benz-
29854.html. (Дата обращения: 12.02.2017 г.).
21. Google Patents [Электронный ресурс]. — Режим доступа: patents.google.com (09.03.2017).
22. «Conceptual Design Of Power Supply Of A Light Aircraft»// «Английский язык в сфере профессиональной коммуникации»:Всероссийская молодежная научная конференция ,Казань,12 декабря 2016 года.