【正文】 4 總體方案 ................................................................................................. 13 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) ................................................................................................... 15 單片機(jī)的最小系統(tǒng) .................................................................................. 15 燈光控制節(jié)點(diǎn) MCU ............................................................................... 16 燈光驅(qū)動(dòng)電路 .......................................................................................... 17 超聲發(fā)射電路 .......................................................................................... 17 超聲波接收模塊設(shè)計(jì) .............................................................................. 18 顯示電路 .................................................................................................. 21 報(bào)警電路 .................................................................................................. 21 串行通訊接口設(shè)計(jì) .................................................................................. 22 單片機(jī)的拓展電路 .................................................................................. 23 光敏傳感模塊 ........................................................................................ 24 濕度傳感器模塊 .................................................................................... 25 穩(wěn)壓電路 ................................................................................................ 26 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) ................................................................................................... 27 系統(tǒng)總體軟件功能 .................................................................................. 27 J1939 通訊協(xié)議 ........................................................................................ 27 燈光系統(tǒng)的流程圖 .................................................................................. 28 節(jié)點(diǎn)接收模塊 .......................................................................................... 30 節(jié)點(diǎn)發(fā)送模塊 .......................................................................................... 31 照明燈軟件設(shè)計(jì) ...................................................................................... 33 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） V 霧燈軟件設(shè)計(jì) .......................................................................................... 34 測(cè)距系統(tǒng) .................................................................................................. 35 第 5 章 結(jié)論 ........................................................................................................... 37 致謝 ......................................................................................................................... 38 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................. 39 附錄 I ...................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 本設(shè)計(jì)以單片機(jī) P87C591 為核心構(gòu)建硬件平臺(tái)，通過(guò) CAN 總線模塊接收和發(fā)送報(bào)文、光敏傳感器采集光信號(hào)和濕度傳感器采集濕度信號(hào)，傳感器采集的信號(hào)輸入給 AD 轉(zhuǎn)換器，再傳輸給單片機(jī)，由單片機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理，輸出控制信號(hào)控制汽車車燈 的亮滅，雷達(dá)系統(tǒng)通過(guò)超聲波的發(fā)送和接收模塊，把信號(hào)傳給 A/D 轉(zhuǎn)換器，在由單片機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理，控制報(bào)警電路報(bào)警。一個(gè)常用 來(lái)說(shuō)明 CAN 總線優(yōu)點(diǎn)的例子是 :某型汽車原來(lái)的連線總長(zhǎng)為 500 米，使用 CAN 以后縮短為 50 米，節(jié)約導(dǎo)線 10 倍 (總重量也會(huì)減輕 )。由于這些研究剛剛還處于起步階段，故目前的研究重點(diǎn)都集中在動(dòng)力系統(tǒng) (發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)變 速器、電機(jī)、電池、儀表等 )的 CAN 通訊上，還沒(méi)有精力針對(duì)汽車車身的電子控制部件進(jìn)行 CAN 總線的應(yīng)用研究。這樣才能使我國(guó)的汽車技術(shù)趕上世界發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車技術(shù)水平，為我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供必要條件。傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品是否具有總線接口已成為能否在市場(chǎng)上生存的一個(gè)必要條件。車身系統(tǒng) CAN 主要連接對(duì)象是 4 門(mén)以上的集控鎖、電動(dòng)車窗、后視鏡和廂內(nèi)照明燈等。 第五章 設(shè)計(jì)總結(jié)：總結(jié)了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)到知識(shí)點(diǎn)和本次設(shè)計(jì)遇到的難題和解決這些難題的方法，受益良多。為此， 1991 年 9 月 Philips Semiconductors 制訂并發(fā)布了 CAN 技術(shù)規(guī)范（ Version ）。同時(shí)，它可以廉價(jià)地用于交通運(yùn)載工具電器系統(tǒng)中，例如：燈光聚束、電氣窗口等等以代替所需要的硬件連接。 為了區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)格式和擴(kuò)展格式， CAN 報(bào)文格式中第一個(gè)保留位像它在 CAN 技術(shù)規(guī)范版本 中定義的一樣被使用。 ID 決定了報(bào)文的優(yōu)先權(quán)， ID 的數(shù)值 越小，優(yōu)先級(jí)越高。需要注意的是，優(yōu)先級(jí)別取決于發(fā)送消息中的標(biāo)識(shí)符，而不是節(jié)點(diǎn)。 CRC 范圍包括幀的起始域、仲裁域、控制域、數(shù)據(jù)域及 CRC 序列。 (2) 遠(yuǎn)程幀 CAN 上的一個(gè)接收節(jié)點(diǎn)可以啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸，方法是向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)一個(gè)遠(yuǎn)程幀，用標(biāo)識(shí)符尋址數(shù)據(jù)發(fā)送源節(jié)點(diǎn)，且置相應(yīng)幀的 RTR 位為高。被動(dòng)錯(cuò)誤狀態(tài)的 CAN 控制器檢測(cè)到錯(cuò)誤后發(fā)出被動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志，并等待從被動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志開(kāi)始的相同極性的 6 個(gè)連續(xù)位。當(dāng)連續(xù)出現(xiàn)錯(cuò)誤指示幀錯(cuò)誤時(shí)，則相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)將變?yōu)楸粍?dòng)錯(cuò)誤節(jié)點(diǎn)。此時(shí)，所有的節(jié)點(diǎn)均已完成超載標(biāo)志的發(fā)送，并開(kāi)始發(fā) 8 個(gè)隱性串。 LIN 相對(duì)于 CAN 的成本節(jié)省主要是由于采用單線傳輸、硅片中硬件或軟件的低實(shí)現(xiàn)成本和無(wú)需在從節(jié)點(diǎn)中使用石英或陶瓷諧振器。 由于采用單 線媒質(zhì)傳輸，最大的傳輸波特率被限定在 20kbit/s 以內(nèi)。 傳輸一幀所花費(fèi)的總的時(shí)間是發(fā)送每個(gè)字節(jié)所用的時(shí)間，加上從節(jié)點(diǎn)的回應(yīng)間隙，再加上傳輸每個(gè)字節(jié)的間隙時(shí)間 (interbyte space)。報(bào)文幀由主機(jī)任務(wù)向從機(jī)任務(wù)傳送同步和標(biāo)識(shí)符信息，并將一個(gè)從機(jī)任務(wù)的信息傳送到所有其它從機(jī)任務(wù)。字節(jié)場(chǎng)由字節(jié)間空間分隔，報(bào)文幀的報(bào)文頭和響應(yīng)是由一個(gè)幀內(nèi)響應(yīng)空間分隔。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。振蕩器可停止和恢復(fù)而不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。它的工作原理是 :從高功率窄脈沖激光器發(fā)出的激光脈沖經(jīng)發(fā)射物鏡聚焦成一定形狀的光束后，用掃描鏡左右掃描，向空間發(fā)射，照射在前方車輛或其他 目標(biāo)上，其反射光經(jīng)掃描鏡、接收物鏡及回輸光纖，被導(dǎo)入到信號(hào)處理裝置內(nèi)光電二極管，利用計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)激光二極管啟動(dòng)脈沖與光電二極管的接收脈沖間的時(shí)間差 , 即可求得目標(biāo)距離。但由于激光雷達(dá)測(cè)距儀器工作環(huán)境處于高速運(yùn)動(dòng)的車體中，振動(dòng)大，對(duì)其穩(wěn)定性、可靠性提出了較高的要求，其體積也受到了一定的限制，同時(shí)激光測(cè)距方式受天氣狀態(tài)、汽車的震動(dòng)及反射鏡表面磨損、污染等因素影響較大，測(cè)距精度難以保證。但目前價(jià)格較高，同時(shí)由于受軟件和硬件的制約，成象速度較慢，而且探頭容易磨損，使得探測(cè)距離精確程度降低，一般減少至原來(lái)的 1/2 一 1/3。 方案四 :毫米波雷達(dá)測(cè)距 毫米波是指波長(zhǎng)介于 1 一 1Omm 之間的電磁波 ,雷達(dá)是利用目標(biāo)對(duì)電磁波反射來(lái)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)定其位置的。毫米波雷達(dá)主要應(yīng)用于防撞，以避免高速公路上發(fā)生追尾碰撞。攝像系統(tǒng)技術(shù)價(jià)格較貴；毫米波雷達(dá)技術(shù)和激光技術(shù)的成本很高，所以運(yùn)用其原理進(jìn)行測(cè) 量的設(shè)備價(jià)格也是相當(dāng)高的，因而現(xiàn)在只是在比較高級(jí)的轎車中才有所應(yīng)用。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 14 圖 總體框圖 示寬燈 前轉(zhuǎn)向燈 前轉(zhuǎn)向燈 示寬燈 智能開(kāi)關(guān) 智能開(kāi)關(guān) 后燈節(jié)點(diǎn) MCU CAN 總線收發(fā)器 智能開(kāi)關(guān) 智能開(kāi)關(guān) CAN 總線收發(fā)器 四組雷達(dá)系統(tǒng) CAN 總線收發(fā)器 主控節(jié)點(diǎn) MCU 車燈控制開(kāi)關(guān) 前燈節(jié)點(diǎn) MCU 智能開(kāi)關(guān) 智能開(kāi)關(guān) 智能開(kāi)關(guān) 智能開(kāi)關(guān) 兩組雷達(dá)系統(tǒng) 智能開(kāi)關(guān) 智能開(kāi)關(guān) 近光燈 遠(yuǎn)光燈 遠(yuǎn)光燈 近光燈 邊轉(zhuǎn)向燈 倒車燈 邊轉(zhuǎn)向燈 倒車燈 制動(dòng)燈 尾燈 牌照燈 后轉(zhuǎn)向燈 牌照燈 尾燈 后轉(zhuǎn)向燈 制動(dòng)燈 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 15 第 3章 硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)的最小系統(tǒng) 單片機(jī)需要供電、晶振電路與時(shí)鐘電路的共同作用，才能工作，本設(shè)計(jì)采用外部時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需的時(shí)鐘信號(hào)，外接晶振時(shí)， C C2 值通常選擇 30uF左右； C C2 可穩(wěn)定頻率并對(duì)振蕩頻率有微調(diào)作用，振蕩頻率范圍是 0 到 24MHz。PCA82C250 的 CANH 和 CANL 引腳各自通過(guò)一個(gè) 10KΩ 的電阻與 CAN 總線相連，電阻可起到一定的限流作用，保護(hù) PCA82C250 免受過(guò)流的沖擊。 圖 燈光驅(qū)動(dòng)電路 超聲發(fā)射電路 發(fā)射電路提供電脈沖信號(hào)需要由超聲波發(fā)射。 (3)實(shí)時(shí)選通不同方向的微弱信號(hào)。過(guò)去均采用分立元件構(gòu)成 ,現(xiàn)在可以用集成電路來(lái)代替。 由于超聲波回波信號(hào)具有頻率低、幅度小、易受干擾等特點(diǎn) ,因此 ,本系統(tǒng)采用 RC無(wú)源濾波方式，用于微弱回波信號(hào)的放大。根據(jù)所用的 T40 一 16 型超聲波傳感器的資料以及在實(shí)驗(yàn)中所觀察到的現(xiàn)象，超聲波發(fā)射器在