【正文】 壓大約是車燈亮兩端電壓的 1/10,所以要將采集到的電壓經(jīng)調理電路調理放大 10 倍，而后經(jīng) A/D 轉換器送入單片機，這時的電流約為 I=Vcc/(R1+)。第 5 腳 R/W 為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。因為單片機不能讀取電流，所以需要將電流轉換為電壓，然后送入單片機。 一 復位電路 圖 33復位電路圖 無論是在單片機剛開始接上電源時，還是運行過程中發(fā)生故障都需要復位。 還有一個是電壓信號，電壓信號通過 A/D 轉換送入單片機讀取。 本次選用的 單片機 ，根據(jù)設計過程中用到的輸入輸出點決定；選用其他的各硬件設備時分別從經(jīng)濟、方便、耐用、安全問題等方面考慮。第 3 章 系統(tǒng)硬件設計 18 第 3 章 系統(tǒng)硬件設計 系統(tǒng)硬件設計 啟動開關閉合，電路導通，開始測量車燈。（說明：1 為高電平、 0 為低電平） 與 HD44780 相兼容的芯片時序表如下 ： 常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 15 表 29 基本操作時序表 讀狀態(tài) 輸入 RS=L， R/W=H， E=H 輸出 D0— D7=狀態(tài)字 寫指令 輸入 RS=L， R/W=L， D0— D7=指令碼， E=高脈沖 輸出 無 讀數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=H， E=H 輸出 D0— D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù) 輸入 RS=H， R/W=L， D0— D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖 輸出 無 讀寫操作時序如圖 210 和 211 所示： 圖 210 讀操作時序 常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 16 圖 211寫操作時序第 2 章 設計方案 17 五、 1602LCD 的 ARM 地址映射及標準字庫表 液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認模塊的忙標志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。內(nèi) 部集成顯示緩沖區(qū)，顯示時無需掃描，暫用 CPU 資源較小。其中段選線占用一個 8 位 I/O 口，而位選線占用 N 個 I/O 口。當某個發(fā)光二極管的陽極為高電平時，發(fā)光二極管點亮，相 應的段被顯示。 下面介紹以硫化鎘制成的光敏電阻器： 光敏電阻 CDS 符號如圖 23 所示 圖 23 光敏電阻 CDS 之符號 光敏電阻器以硫化隔制成，所以簡稱為 CDS，通常使用熱壓結晶體之光電傳導零件，其特性有： : CDS 之相 對靈敏度與照射光線之靈敏度有關，波長從 5500 至 6500A(1A=1． 108cm)之間有最大的靈敏度。數(shù)十年來，無源器件一直活躍市場，隨著光敏電阻、光電二極管及光電晶體管等變得越來越普通和便宜，它們被從夜間照明燈到數(shù)碼相機的眾多消費產(chǎn)品廣泛采用。低光敏度非常關鍵 (5 勒克斯 )，必須選擇可以在這個范圍內(nèi)工作的光 傳感器。對端口寫入 1 時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這時可用作輸入口。 P2的輸出緩沖器可以驅動（吸收或輸出電流方式） 4 個 TTL 輸入。此時， P0口內(nèi)部上拉電阻有效。 主要特性如下 ： 8051 單片機， 6 時鐘 /機器周期和 12 時鐘 /機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） /～ （ 3V 單片機） ： 0～ 40MHz，相當于普通 8051 的 0～ 80MHz，實際工作頻率可達48MHz 8K 字節(jié) 512 字節(jié) RAM I/O 口（ 32 個），復位后為： P1/P2/P3/P4 是準雙向口 /弱上拉， P0 口是漏極開路輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時，需加上拉電阻。根據(jù)單片機網(wǎng)絡系統(tǒng)、多機系統(tǒng)的特點專門開發(fā) 出 單片機串行總線。 CPU 從 1 32 到 64 位，有些還采用 RISC 技術； 提高性能，擴大容量。單片機要實現(xiàn)小電流控制大電壓和小電壓控制 大電壓還必須考慮過電路的設計，比如功率放大器的設計等等。車燈參數(shù)測試儀在現(xiàn)代測量中 的工作現(xiàn)狀，人們提出了智能化車燈參數(shù)測試儀。課題涉及控制、檢測、顯示等技術。由于車型的變化較快，使得汽車燈具的質量跟不上汽車發(fā)展的要求，特別是中小型企業(yè)生產(chǎn)檢測設備落后，生產(chǎn)的燈具合格率較低，具 20xx 年 6 月 14 日國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局最新公布的抽查結果顯示，汽車燈具產(chǎn)品的抽樣合格率僅為 78． 1％。為此，國家公布了《機動車前照燈使用和光束調整技術規(guī)劃》（ GB745487）和《汽車前照燈配光性能》（ GB459984），對機動車的遠光照明和近光照明的發(fā)光強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內(nèi)第一個汽車檢測站。傳感器將汽車的主要技術狀況經(jīng)常地、自動地向駕駛員顯示。 同時發(fā)達國家的汽車檢測也逐漸產(chǎn)生了一整套的標準。據(jù)了解早在 50 年代在一些西方發(fā)達國家就形成了以故障診斷和性能調試為主的單項檢測技術和單項檢測設備。因此，一方面要不斷研制性能優(yōu)良的 汽車；另一方面要借助維護和修理，恢復其技術狀況。 軟件設計方面，通過 單片機 編程實現(xiàn)了電流，電壓，照度的檢測、新燈號的自學習等功能。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。在設計中加入了 采樣電阻，光敏電阻器 ，分別測出被測燈的電壓和測試電流以及 光的照度。在現(xiàn)代社會，汽車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的儀器設備，對汽車進行不解體檢測，而且安全、迅速、可靠。與此同時，各工業(yè)發(fā)達國家為了加強汽車管理，相繼建立汽車檢測站和檢測線，定期或不定期地對汽車實施檢測，實行嚴格的車輛檢測制度，規(guī)定新生產(chǎn)車在批量生產(chǎn)前須由企業(yè)將新車的技術性能參數(shù)和國家認可授權的新車檢測機構出具的檢測報告送到交通部主管部門進行審 查，并由主管部門組織有關官員和技術專家進行評審，審查、評審合格后才會允許生產(chǎn)和投入市場。 進入 80年代后，計算機技術在汽車檢測技術領域的應用得到進一步深化，出現(xiàn)集檢測工藝、操作、數(shù)據(jù)采集和打印、存儲、顯示等功能于一體的系統(tǒng)軟件，自此西方國家汽車檢測線實現(xiàn)了全自動化，這樣避免了人為的判斷錯誤，大大提高了檢測的準確性；同時也可把受檢汽車的技術狀況儲存在計算機里，這樣可為下次檢驗提供參考或作為處理交通事故的參考數(shù)據(jù)。 80 年代，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，科學技術的各個領域都有了較快的發(fā)展，汽車檢測及診斷技術也隨之得到快速發(fā)展。而發(fā)光強度過強或照射方向過高，會使迎面駛來的汽車里的駕駛員造成眩目，妨礙駕駛員做出第 1 章 課題概述 3 正確的判斷，這些都是導致交通事故的重要原因。隨著國家標準開始強調近光檢測的重要性，目前出現(xiàn)了很多具有近光檢測功能的儀器。 我國汽車檢測技術要趕超世界先進水平，應該在汽車檢測技術基礎、汽車檢測設備智能化和汽車檢 測管理網(wǎng)絡化等方面進行研究和發(fā)展。 （ 4）具有參數(shù)設定功能。根據(jù)生產(chǎn)要求，測試儀應具有以下功能： 能夠設定電流，電壓，照度參數(shù)；并在超出范圍時，燈光提示；具有電流，照度，電壓顯示。 品種多樣，型號繁多。工作電流從 mA 級降到μ A級。 本系統(tǒng)選用 STC89C52RC 單片機。 圖 22 STC89C52RC 引腳圖 STC89C52RC 引腳功能說明 VCC（ 40 引腳）：電源電壓 VSS（ 20 引腳）：接地 P0 端口（ ～ ， 39～ 32 引腳）： P0 口是一個漏極開路的 8 位雙向 I/O 口。對端口寫入 1 時，通過內(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 Flash ROM 編程和程序校驗期間， P2也接收高位地址和一些控制信號。這 6 個規(guī)格的具體描述如下： 光譜響應 /IR 抑制：環(huán)境光傳感器應該僅對 400nm 至 700nm 光譜的范圍有感應?，F(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 設計方案 12 表 26 幾種 CdS 光敏電阻的參數(shù) 型號 參數(shù) 光譜響 應范圍 μm 峰值 波長 μm 允許 功耗 mW 最高工 作電壓 V 響應時間 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 本次設計選用 UR74A 完全能符合設計要求，所以選用 UR74A。這樣的話，如果顯示器的個數(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）、列驅動器（ 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)模集成電路直接驅動、易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點，目前已經(jīng)被廣泛應用在便攜式電腦、數(shù)字攝像機、PDA 移動通信工具等眾多領域。 六、 1602LCD 的一般初始化（復位）過 程 延時 15mS 寫指令 38H（不檢測忙信號） 延時 5mS 寫指令 38H（不檢測忙信號） 延時 5mS 寫指令 38H（不檢測忙信號） 以后每次寫指令、讀 /寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測忙信號 寫指令 38H：顯示模式設置 寫指令 08H：顯示關閉 寫指令 01H：顯示清屏 寫指令 06H：顯示光標移動設置 寫指令 0CH：顯示開及光標設置 本章小結 本章講述的是系統(tǒng)總體的方案設計，首先用一個系統(tǒng)的總體框圖來說明本系統(tǒng)的總體方案。 還有一個是電壓信號，電壓信號通過 A/D 轉換送入單片機讀取， 不過一般只有 5V 的量程，要想擴大量程，就要用電阻分 壓，然后根據(jù)倍數(shù)來計算，不過，倍數(shù)越大，精度就越小，畢竟 A/D 的位數(shù)有限！ 還有一個照度信號，經(jīng)光傳感器將檢測到的照度送入 A/D 轉換送入單片機讀取。基于如此思路，在需要測量的回路中串接一分流器將采樣到的信號調理放大適當幅度。 用 protues 軟件畫系統(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頻率的距離相當?shù)慕咏谶@個極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會組成并聯(lián)諧振電路。第 2 腳 VDD 接 5V 正電源。第 16 腳背光源負極。一般在硬件仿真時采用 ADC0808 進行 A/D 轉換，實際使用時采用ADC0809 進行 A/D 轉換。常州工學院電子信息與電氣工程學院畢業(yè)設計說明書 25 （ 3）加減鍵：增加減少設定車燈電流電壓照度的值。 ③ 清理焊接面 :若所焊部位焊錫過多 ,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。對于超過測量范圍的給予 報警。設定電壓參數(shù)時，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。最后是液晶屏的驅動程序設計部分，這個驅動程序比較長，分為各個子程序模塊分別編寫各部分的功能。 目標程序糾錯：該階段工作通常在目標程序編輯時就完成。調試工作可以分為四步： 線路檢查：根據(jù)硬件邏輯設計圖，仔細檢查樣機線路是否連接正確，并核對元器件的型號、規(guī)格和安裝是否符合要求，必要時可用萬用表檢測線路通斷情況。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、裝配錯誤引起的電流異常。 在這次設 計中我學到了很多，也發(fā)現(xiàn)了自己的不足，也難免有錯誤之處，敬請?zhí)岢?！結束語 35 結束語 基于 STC 單片機的智能車燈參數(shù)檢測儀的開發(fā)與設計是從 20xx 年 4 月 1 日到 20xx年 5 月 20 日完成的，基本功能已經(jīng)實現(xiàn)，當然還有待進一步完善。 2 設計體會 經(jīng)過半學期的努力，畢業(yè)設計終于完成了?？煽啃詫τ谝粋€成熟穩(wěn)定的系統(tǒng)來說非常重要，在設計過程中考慮的問題越多，那么調試的時候出現(xiàn)問題的概率越小。 參考文獻 37