【正文】 壓大約是車(chē)燈亮兩端電壓的 1/10,所以要將采集到的電壓經(jīng)調(diào)理電路調(diào)理放大 10 倍，而后經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換器送入單片機(jī)，這時(shí)的電流約為 I=Vcc/(R1+)。第 5 腳 R/W 為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。因?yàn)閱纹瑱C(jī)不能讀取電流，所以需要將電流轉(zhuǎn)換為電壓，然后送入單片機(jī)。 一 復(fù)位電路 圖 33復(fù)位電路圖 無(wú)論是在單片機(jī)剛開(kāi)始接上電源時(shí)，還是運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障都需要復(fù)位。 還有一個(gè)是電壓信號(hào)，電壓信號(hào)通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)讀取。 本次選用的 單片機(jī) ，根據(jù)設(shè)計(jì)過(guò)程中用到的輸入輸出點(diǎn)決定；選用其他的各硬件設(shè)備時(shí)分別從經(jīng)濟(jì)、方便、耐用、安全問(wèn)題等方面考慮。第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 18 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 啟動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合，電路導(dǎo)通，開(kāi)始測(cè)量車(chē)燈。（說(shuō)明：1 為高電平、 0 為低電平） 與 HD44780 相兼容的芯片時(shí)序表如下 ： 常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 表 29 基本操作時(shí)序表 讀狀態(tài) 輸入 RS=L， R/W=H， E=H 輸出 D0— D7=狀態(tài)字 寫(xiě)指令 輸入 RS=L， R/W=L， D0— D7=指令碼， E=高脈沖 輸出 無(wú) 讀數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=H， E=H 輸出 D0— D7=數(shù)據(jù) 寫(xiě)數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=L， D0— D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖 輸出 無(wú) 讀寫(xiě)操作時(shí)序如圖 210 和 211 所示： 圖 210 讀操作時(shí)序 常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 16 圖 211寫(xiě)操作時(shí)序第 2 章 設(shè)計(jì)方案 17 五、 1602LCD 的 ARM 地址映射及標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)表 液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。內(nèi) 部集成顯示緩沖區(qū)，顯示時(shí)無(wú)需掃描，暫用 CPU 資源較小。其中段選線占用一個(gè) 8 位 I/O 口，而位選線占用 N 個(gè) I/O 口。當(dāng)某個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，發(fā)光二極管點(diǎn)亮，相 應(yīng)的段被顯示。 下面介紹以硫化鎘制成的光敏電阻器： 光敏電阻 CDS 符號(hào)如圖 23 所示 圖 23 光敏電阻 CDS 之符號(hào) 光敏電阻器以硫化隔制成，所以簡(jiǎn)稱(chēng)為 CDS，通常使用熱壓結(jié)晶體之光電傳導(dǎo)零件，其特性有： : CDS 之相 對(duì)靈敏度與照射光線之靈敏度有關(guān)，波長(zhǎng)從 5500 至 6500A(1A=1． 108cm)之間有最大的靈敏度。數(shù)十年來(lái)，無(wú)源器件一直活躍市場(chǎng)，隨著光敏電阻、光電二極管及光電晶體管等變得越來(lái)越普通和便宜，它們被從夜間照明燈到數(shù)碼相機(jī)的眾多消費(fèi)產(chǎn)品廣泛采用。低光敏度非常關(guān)鍵 (5 勒克斯 )，必須選擇可以在這個(gè)范圍內(nèi)工作的光 傳感器。對(duì)端口寫(xiě)入 1 時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。 P2的輸出緩沖器可以驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式） 4 個(gè) TTL 輸入。此時(shí)， P0口內(nèi)部上拉電阻有效。 主要特性如下 ： 8051 單片機(jī)， 6 時(shí)鐘 /機(jī)器周期和 12 時(shí)鐘 /機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051. ： ～ （ 5V單片機(jī)） /～ （ 3V 單片機(jī)） ： 0～ 40MHz，相當(dāng)于普通 8051 的 0～ 80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz 8K 字節(jié) 512 字節(jié) RAM I/O 口（ 32 個(gè)），復(fù)位后為： P1/P2/P3/P4 是準(zhǔn)雙向口 /弱上拉， P0 口是漏極開(kāi)路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時(shí)，需加上拉電阻。根據(jù)單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、多機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā) 出 單片機(jī)串行總線。 CPU 從 1 32 到 64 位，有些還采用 RISC 技術(shù)； 提高性能，擴(kuò)大容量。單片機(jī)要實(shí)現(xiàn)小電流控制大電壓和小電壓控制 大電壓還必須考慮過(guò)電路的設(shè)計(jì)，比如功率放大器的設(shè)計(jì)等等。車(chē)燈參數(shù)測(cè)試儀在現(xiàn)代測(cè)量中 的工作現(xiàn)狀，人們提出了智能化車(chē)燈參數(shù)測(cè)試儀。課題涉及控制、檢測(cè)、顯示等技術(shù)。由于車(chē)型的變化較快，使得汽車(chē)燈具的質(zhì)量跟不上汽車(chē)發(fā)展的要求，特別是中小型企業(yè)生產(chǎn)檢測(cè)設(shè)備落后，生產(chǎn)的燈具合格率較低，具 20xx 年 6 月 14 日國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局最新公布的抽查結(jié)果顯示，汽車(chē)燈具產(chǎn)品的抽樣合格率僅為 78． 1％。為此，國(guó)家公布了《機(jī)動(dòng)車(chē)前照燈使用和光束調(diào)整技術(shù)規(guī)劃》（ GB745487）和《汽車(chē)前照燈配光性能》（ GB459984），對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)的遠(yuǎn)光照明和近光照明的發(fā)光強(qiáng)度和照射方向提出了明確的要求。 80 年代初 ，交通部在大連市建立了國(guó)內(nèi)第一個(gè)汽車(chē)檢測(cè)站。傳感器將汽車(chē)的主要技術(shù)狀況經(jīng)常地、自動(dòng)地向駕駛員顯示。 同時(shí)發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車(chē)檢測(cè)也逐漸產(chǎn)生了一整套的標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)了解早在 50 年代在一些西方發(fā)達(dá)國(guó)家就形成了以故障診斷和性能調(diào)試為主的單項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)和單項(xiàng)檢測(cè)設(shè)備。因此，一方面要不斷研制性能優(yōu)良的 汽車(chē)；另一方面要借助維護(hù)和修理，恢復(fù)其技術(shù)狀況。 軟件設(shè)計(jì)方面，通過(guò) 單片機(jī) 編程實(shí)現(xiàn)了電流，電壓，照度的檢測(cè)、新燈號(hào)的自學(xué)習(xí)等功能。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。在設(shè)計(jì)中加入了 采樣電阻，光敏電阻器 ，分別測(cè)出被測(cè)燈的電壓和測(cè)試電流以及 光的照度。在現(xiàn)代社會(huì)，汽車(chē)已成為人們工作生活中不可缺少的一種交通工具。目前人們能依靠各種先進(jìn)的儀器設(shè)備，對(duì)汽車(chē)進(jìn)行不解體檢測(cè)，而且安全、迅速、可靠。與此同時(shí)，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家為了加強(qiáng)汽車(chē)管理，相繼建立汽車(chē)檢測(cè)站和檢測(cè)線，定期或不定期地對(duì)汽車(chē)實(shí)施檢測(cè)，實(shí)行嚴(yán)格的車(chē)輛檢測(cè)制度，規(guī)定新生產(chǎn)車(chē)在批量生產(chǎn)前須由企業(yè)將新車(chē)的技術(shù)性能參數(shù)和國(guó)家認(rèn)可授權(quán)的新車(chē)檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的檢測(cè)報(bào)告送到交通部主管部門(mén)進(jìn)行審 查，并由主管部門(mén)組織有關(guān)官員和技術(shù)專(zhuān)家進(jìn)行評(píng)審，審查、評(píng)審合格后才會(huì)允許生產(chǎn)和投入市場(chǎng)。 進(jìn)入 80年代后，計(jì)算機(jī)技術(shù)在汽車(chē)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用得到進(jìn)一步深化，出現(xiàn)集檢測(cè)工藝、操作、數(shù)據(jù)采集和打印、存儲(chǔ)、顯示等功能于一體的系統(tǒng)軟件，自此西方國(guó)家汽車(chē)檢測(cè)線實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化，這樣避免了人為的判斷錯(cuò)誤，大大提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性；同時(shí)也可把受檢汽車(chē)的技術(shù)狀況儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)里，這樣可為下次檢驗(yàn)提供參考或作為處理交通事故的參考數(shù)據(jù)。 80 年代，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域都有了較快的發(fā)展，汽車(chē)檢測(cè)及診斷技術(shù)也隨之得到快速發(fā)展。而發(fā)光強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)或照射方向過(guò)高，會(huì)使迎面駛來(lái)的汽車(chē)?yán)锏鸟{駛員造成眩目，妨礙駕駛員做出第 1 章 課題概述 3 正確的判斷，這些都是導(dǎo)致交通事故的重要原因。隨著國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始強(qiáng)調(diào)近光檢測(cè)的重要性，目前出現(xiàn)了很多具有近光檢測(cè)功能的儀器。 我國(guó)汽車(chē)檢測(cè)技術(shù)要趕超世界先進(jìn)水平，應(yīng)該在汽車(chē)檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)、汽車(chē)檢測(cè)設(shè)備智能化和汽車(chē)檢 測(cè)管理網(wǎng)絡(luò)化等方面進(jìn)行研究和發(fā)展。 （ 4）具有參數(shù)設(shè)定功能。根據(jù)生產(chǎn)要求，測(cè)試儀應(yīng)具有以下功能： 能夠設(shè)定電流，電壓，照度參數(shù)；并在超出范圍時(shí)，燈光提示；具有電流，照度，電壓顯示。 品種多樣，型號(hào)繁多。工作電流從 mA 級(jí)降到μ A級(jí)。 本系統(tǒng)選用 STC89C52RC 單片機(jī)。 圖 22 STC89C52RC 引腳圖 STC89C52RC 引腳功能說(shuō)明 VCC（ 40 引腳）：電源電壓 VSS（ 20 引腳）：接地 P0 端口（ ～ ， 39～ 32 引腳）： P0 口是一個(gè)漏極開(kāi)路的 8 位雙向 I/O 口。對(duì)端口寫(xiě)入 1 時(shí)，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這是可用作輸入口。 在對(duì) Flash ROM 編程和程序校驗(yàn)期間， P2也接收高位地址和一些控制信號(hào)。這 6 個(gè)規(guī)格的具體描述如下： 光譜響應(yīng) /IR 抑制：環(huán)境光傳感器應(yīng)該僅對(duì) 400nm 至 700nm 光譜的范圍有感應(yīng)。現(xiàn)在可提供的較小封裝尺寸約為 。 GaAs 的能帶隙較小，使其能夠吸收紅外光中的低能光子，使電子躍遷到傳導(dǎo)帶。 幾種不同材料光敏電阻的光譜圖，如圖 24 所示 圖 24 光敏電阻光譜圖 照度與光敏電阻阻值 的特性曲線如圖 25 所示 圖 25 光敏電阻特性曲線 第 2 章 設(shè)計(jì)方案 12 表 26 幾種 CdS 光敏電阻的參數(shù) 型號(hào) 參數(shù) 光譜響 應(yīng)范圍 μm 峰值 波長(zhǎng) μm 允許 功耗 mW 最高工 作電壓 V 響應(yīng)時(shí)間 光電特性 電阻溫度系數(shù) /%/℃ （ 20~60℃ ） Tτ/mS tf/mS 暗電阻值 MΩ 亮電阻值 KΩ（ 100IX） UR74A ~ 50 100 40 30 1 ~ UR74B ~ 30 50 20 15 10 ~ 4 UR74C ~ 50 100 6 4 100 ~ 2 本次設(shè)計(jì)選用 UR74A 完全能符合設(shè)計(jì)要求，所以選用 UR74A。這樣的話，如果顯示器的個(gè)數(shù)較多，那么用的 I/O 接口就更多，因此顯示位數(shù)較多的情況下，一般都不用靜態(tài)顯示。 方案二 :采用 1602 模塊液晶，模塊內(nèi)部集成顯示屏（ LCD panel ）、控制器（ controller）、列驅(qū)動(dòng)器（ segment driver）和偏壓產(chǎn)生電路。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA 移動(dòng)通信工具等眾多領(lǐng)域。 六、 1602LCD 的一般初始化（復(fù)位）過(guò) 程 延時(shí) 15mS 寫(xiě)指令 38H（不檢測(cè)忙信號(hào)） 延時(shí) 5mS 寫(xiě)指令 38H（不檢測(cè)忙信號(hào)） 延時(shí) 5mS 寫(xiě)指令 38H（不檢測(cè)忙信號(hào)） 以后每次寫(xiě)指令、讀 /寫(xiě)數(shù)據(jù)操作均需要檢測(cè)忙信號(hào) 寫(xiě)指令 38H：顯示模式設(shè)置 寫(xiě)指令 08H：顯示關(guān)閉 寫(xiě)指令 01H：顯示清屏 寫(xiě)指令 06H：顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置 寫(xiě)指令 0CH：顯示開(kāi)及光標(biāo)設(shè)置 本章小結(jié) 本章講述的是系統(tǒng)總體的方案設(shè)計(jì)，首先用一個(gè)系統(tǒng)的總體框圖來(lái)說(shuō)明本系統(tǒng)的總體方案。 還有一個(gè)是電壓信號(hào)，電壓信號(hào)通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)讀取， 不過(guò)一般只有 5V 的量程，要想擴(kuò)大量程，就要用電阻分 壓，然后根據(jù)倍數(shù)來(lái)計(jì)算，不過(guò)，倍數(shù)越大，精度就越小，畢竟 A/D 的位數(shù)有限！ 還有一個(gè)照度信號(hào)，經(jīng)光傳感器將檢測(cè)到的照度送入 A/D 轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)讀取?；谌绱怂悸罚谛枰獪y(cè)量的回路中串接一分流器將采樣到的信號(hào)調(diào)理放大適當(dāng)幅度。 用 protues 軟件畫(huà)系統(tǒng)的硬件電路原理圖如下圖 31 所示。由于晶體自身的特性致使這兩個(gè)頻率的距離相當(dāng)?shù)慕咏?，在這個(gè)極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個(gè)電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會(huì)組成并聯(lián)諧振電路。第 2 腳 VDD 接 5V 正電源。第 16 腳背光源負(fù)極。一般在硬件仿真時(shí)采用 ADC0808 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，實(shí)際使用時(shí)采用ADC0809 進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換。常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 25 （ 3）加減鍵：增加減少設(shè)定車(chē)燈電流電壓照度的值。 ③ 清理焊接面 :若所焊部位焊錫過(guò)多 ,可將烙鐵頭上的焊錫甩掉 (注意不要燙傷皮膚 ,也不要甩到印刷電路板上 !),用光烙錫頭 沾 些焊錫出來(lái)。對(duì)于超過(guò)測(cè)量范圍的給予 報(bào)警。設(shè)定電壓參數(shù)時(shí)，按下 K2 鍵，電壓加 ，按下 K3 鍵，電壓減 。將電流，電壓送到 LCD 第一行顯示，照度送到第二行顯示。最后是液晶屏的驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)部分，這個(gè)驅(qū)動(dòng)程序比較長(zhǎng)，分為各個(gè)子程序模塊分別編寫(xiě)各部分的功能。 目標(biāo)程序糾錯(cuò)：該階段工作通常在目標(biāo)程序編輯時(shí)就完成。調(diào)試工作可以分為四步： 線路檢查：根據(jù)硬件邏輯設(shè)計(jì)圖，仔細(xì)檢查樣機(jī)線路是否連接正確，并核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否符合要求，必要時(shí)可用萬(wàn)用表檢測(cè)線路通斷情況。通電檢查的主要目的是看系統(tǒng)是否存在短路或由元器件損壞、裝配錯(cuò)誤引起的電流異常。 在這次設(shè) 計(jì)中我學(xué)到了很多，也發(fā)現(xiàn)了自己的不足，也難免有錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)?zhí)岢觯〗Y(jié)束語(yǔ) 35 結(jié)束語(yǔ) 基于 STC 單片機(jī)的智能車(chē)燈參數(shù)檢測(cè)儀的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)是從 20xx 年 4 月 1 日到 20xx年 5 月 20 日完成的，基本功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然還有待進(jìn)一步完善。 2 設(shè)計(jì)體會(huì) 經(jīng)過(guò)半學(xué)期的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了?？煽啃詫?duì)于一個(gè)成熟穩(wěn)定的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)非常重要，在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮的問(wèn)題越多，那么調(diào)試的時(shí)候出現(xiàn)問(wèn)題的概率越小。 參考文獻(xiàn) 37