智能化汽車照明系統設計畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 ：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅動器件，XTAL2應不接。有余輸入至內部時鐘信號要通過一個二分頻觸發器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。：整個PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫“1”且在任何非空存儲字節被重復編程以前，該操作必須被執行。此外，AT89C51設有穩態邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。在閑置模式下，CPU停止工作。但RAM，定時器，計數器，串口和中斷系統仍在工作。在掉電模式下，保存RAM的內容并且凍結振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復位為止。： AT89S51內部結構主電源引腳：40引腳VCC：接＋5V電源正端。20引腳VSS: 接+5V電源地端。開關引腳P1口：低電平電平有效。如圖 開關按鍵連接圖中斷接P3口，如圖： 中斷連接圖AT89C52單片機片內含有一個高增益的反相放大器，通過X1,X2外接作為反饋元件的晶體后便成為自激振蕩器，如圖15所示：X1：振蕩器反向放大器的及內部時鐘發生器的輸入端。X2：振蕩器方向放大器的輸出端。 晶振電路4. EA引腳電路EA引腳功能為內外程序存儲器選擇，其引腳連接如圖26所示： EA引腳圖EA為高電平時，單片機訪問內部程序存儲器，但在PC值超過0FFFH時，將自動向執行外部程序存儲器內的程序。EA為低電平時，單片機則只訪問外部程序存儲器，而不管它是否有內部程序存儲器。所以在我們這個系統中，EA接+5V高電平。P0口為8為、可位尋址的輸入/輸出端口,為8為的漏極開路輸出，如圖 P0端口內部電路由于內部無上拉電阻，執行輸出功能時，外部必須接上拉。： P0腳外接上拉電阻電路目前轎車使用蓄電池一般都是12V，在車輛使用過程中，發電機電壓可以達到13V左右，考慮到車載電源的電壓波動，實際ECU的供電電壓范圍在9一15V。而微控制器及控制芯片供電電壓都是5V，因此為了保證系統的工作，需要電源芯片進行電壓轉換。系統選用三端穩壓器MC7805ACT作為電壓轉換芯片，它能提供固定的輸出電壓，內含過流、過熱和過載保護電路。帶散熱片時，輸出電流可達1A。其主要特點有：輸出電流可達1A輸出電壓：5V過熱保護短路保護輸出晶體管SOA保護： MC7805ACT內部框圖使用一片MC7805ACT即可將車載12V電源轉換為5V為系統提供穩壓電源，如圖3．10所示： 5V穩壓電路原理圖： 5V穩壓電路仿真原理圖，一般由于LED的承受電流為10——20mA，若去電流為20Ma,則5V/20mA=250歐，仿真中取標值為220歐姆。實際電路應取330歐姆。如圖 LED電路原理圖，若要使用89c51控制不同電壓或電路的負載，則需要通過繼電器來轉達控制的意思。如圖： 繼電器如圖，高電平動作的繼電器驅動電路，當89C51輸出高電平時，從VCC經由10K的上拉電阻及1K的限流電阻提供的積極電路，約為（）/11000=，一般NPN晶體管的放大倍數為100以上，所以集電極電路約為39mA，晶體管應可工作于飽和狀態；若51輸出為低電平，輸出端FET導通，輸出接近于0V，所以晶體管工作于截至狀態。 繼電器驅動電路仿真圖為： 繼電器仿真電路原理圖本設計中的鍵盤模塊，實際是按鈕開關，占用了10位的輸入/輸出端口。若以相同的方式連接16個按鈕，則要占用16位的輸入/輸出端口，當然不是好的方法，對于電路設計而言，若需多個按鈕，通常會將這些按鈕組成陳列，稱為鍵盤，如圖： 4*4鍵盤的內部原理圖考慮到實際使用中汽車照明按鍵不是集中使用，因此，仍然采用基本的按鈕開關接法。如圖所示：電壓比較器的基本功能是能對兩個輸入電壓的大小進行比較，判斷出其中那一個比較大。比較的結果用輸出電壓的高和低來表示。電壓比較器可以采用專用的集成比較器，也可以采用運算放大器組成。由集成運算放大器組成的比較器，其輸出電平在最大輸出電壓的正極限值和負極限值之間擺動，當要和數字電路相連接時，必須增添附加電路，對它的輸出電壓采取箝位措施，使它的高低輸出電平，滿足數字電路邏輯電平的要求。過零比較器主要用來將輸入信號與零電位進行比較，以決定輸出電壓的極性。電路如圖1所示： 反向輸入過零比較器放大器接成開環形式，信號ui從反向端輸入，同相端接地。當輸入信號ui 0時，輸出電壓uo為正極限值；由于理想運放的電壓增益Au →∞，故當輸入信號由小到大，達到 ui = 0 時，即 u = u + 的時刻，輸出電壓 uo 由正極限值 UOM 翻轉到負極限值 UOM。當ui 0時輸出uo為負極限值 UOM 。因此，輸出翻轉的臨界條件是u + = u = 0。即： 其傳輸特性如圖（a）所示。所以通過該電路輸出的電壓值，就可以鑒別輸入信號電壓ui是大于零還是小于零，即可用做信號電壓過零的檢測器。 (a）理想運放（增益A→∞） （b）實際運放（增益A≠∞） 基本過零比較器的傳輸特性對于實際運算放大器，由于其增益不是無限大，輸入失調電壓UOS不等于零，因此，輸出狀態的轉換不是突然的，其傳輸特性如圖（b）所示，存在線性區。由以上工作原理可知，比較器中運放的反向輸入端和同相輸入端的電壓不一定相等。假設輸入信號ui為正弦波，在ui過零時，比較器的輸出就跳變一次，因此，uo為正、負相間的方波電壓，如圖所示。為了使輸出電壓有確定的數值并改善大信號時的傳輸特性，經常在比較器的輸出端接上限幅器。如圖 (a)所示。圖中：R=1kW， DZDZ2采用5229，UZ1 = UZ2 = 。 (a) 接上限幅器的比較器 （b）電壓傳輸特性 在圖4（b）中：UZ = UZ2 + UD1，UZ = UZ2 + UD1 。 此時：電路如圖所示，輸入信號ui加到反向輸入端，在同相輸入端加一個參考電壓UREF，當輸入電壓ui小于參考電壓UREF時，輸出為+UOM，當輸入電壓ui大于參考電壓UREF時，輸出為UOM。該電路的傳輸特性如圖（b）所示。 （a）電路 （b）電壓傳輸特性即：與零電平比較器一樣，可以根據比較器輸出電壓的極性來判斷輸入信號是大于UREF，還是小于UREF。對于差動型任意電平比較器來說，其比較電平UC就等于基準電壓UREF。 感光模擬電路在汽車感光元器件中，一般采用光敏電阻，這樣當外界光照強度增加，電阻值變小，則兩端電壓變小，則不需要開近光燈；當外界光照前股東強度減小，電阻值變大，則兩端電壓比昂達，則需要開近光燈，因此在此設計反相比較器，產生0數字信號控制近光燈開關。電路如圖所示：仿真如圖所示：有仿真時序圖可知，通過運放可以達到所需要的數字信號電平。3 系統軟件設計本設計的程序的子函數主要包含延時、中斷、端口掃描等。流程如圖所示：延時子函數的主要是為了延長時間需要，或者是為了使單片機的某個動作保持一段時間。程序如下/* 延遲函數開始,延遲x */ void delay(int x) // 延遲函數開始 { int i,j。 // 聲明整數變量i,j for (i=0。ix。i++) // 計數x次,延遲約x for (j=0。j60。j++)。 // 計數60次， } // 延遲函數結束不管是按鈕開關還是閘刀開關，在操作時，并不是想想中的那么理想。實際上，操作開關時會有不確定狀態，也就是噪聲。即存在抖動或者彈跳現象。如圖如何避免抖動想想，可使用一個切換開關及互鎖電路，組成一個去抖動電路，如圖所示。雖然這個電路可降低抖動所產生的噪聲，但所需的元件較多，所占的電路面積較大，增加了成本與電路的復雜度，已很少使用了，其實也可利用一個簡單的RC電路來抑制抖動電壓，如圖我們通過按鍵抖動的波形可以分析出，可以通過產生20MS的延遲，即可消去抖動。即為：/* 防彈跳函數函數,延遲約20ms */void debouncer(void) // 防彈跳函數開始 { int i。 // 聲明整數變數i for(i=0。i2400。i++)。// 計數2400次,延遲約20ms } // 防彈跳函數結束 當CPU正在執行程序時, 外部發生了某一隨機事件請求CPU迅速處理。CPU暫時中止執行的程序, 轉去處理所發生的事件，中斷處理完畢,再回到原來被中止的斷點繼續執行原程序，這個過程叫中斷。設置中斷⑴ 提高CPU工作效率⑵ 具有實時處理功能在實時控制中，現場的各種參數、信息均隨時間和現場而變化。這些外界變量可根據要求隨時向CPU發出中斷申請，請求CPU及時處理中斷請求。如中斷條件滿足，CPU馬上就會響應，進行相應的處理，從而實現實時處理。⑶ 具有故障處理功能針對難以預料的情況或故障，如掉電、存儲出錯、運算溢出等，可通過中斷系統由故障源向CPU發出中斷請求，再由CPU轉到相應的故障處理程序進行處理。⑷ 實現分時操作中斷可以解決快速的CPU與慢速的外設之間的矛盾，使CPU和外設同時工作。CPU在啟動外設工作后繼續執行主程序，同時外設也在工作。每當外設做完一件事就發出中斷申請，請求CPU中斷它正在執行的程序，轉去執行中斷服務程序（一般情況是處理輸入/輸出數據），中斷處理完之后，CPU恢復執行主程序，外設也繼續工作。這樣，CPU可啟動多個外設同時工作，大大地提高了CPU的效率。中斷控制（兩級管理）1）、中斷屏蔽在中斷源與CPU之間有一級控制，類似開關，其中第一級為一個總開關，第二級為五個分開關，由IE控制。中斷優先級：CPU同一時間只能響應一個中斷請求。若同時來了兩個或兩個以上中斷請求，就必須有先有后。為此將5個中斷源分成高級、低級兩個級別，高級優先，由IP控制。以上各位與IE的低五位相對應，為“1”時為高級。初始化編程時，由軟件確定。同一級中的5個中斷源的優先順序是：2）.中斷源和中斷控制寄存器⒈ 中斷源中斷源是指能發出中斷請求，引起中斷的裝置或事件。⑵INT1:外部中斷1。 ⑶ T0:定時/計數器0溢出中斷。TF0：定時器T0溢出中斷請求。⑷ T1:定時/計數器1溢出中斷。TF1：定時器1溢出中斷請求。當定時器1產生溢出時，定時器1中斷請求標志位（）置位（由硬件自動執行），請求中斷處理。⑸ 串行中斷:包括串行接收中斷RI和串行發送中斷TI。本設計中采用2個外部中斷源，并定義如下：IE=0x85。 // 準許INT 0,INT 1中斷IP=0x01。 // 設定INT 0具有最高優先權中斷程序：/* INT 0的中斷子程序遙控關燈*/void my_int0(void) interrupt 0 // INT0 中斷子程序開始 { //unsigned saveLED=LED。 // 儲存中斷前LED狀態 LED=0xff。 DB4=1。 DB5=1。 DB6=1。 DB7=1。 //LED=saveLED。 // 寫回中斷前ED狀態 } // 結束INT0 中斷子程序 /* INT 1的中斷子程序 遙控開燈*/void my_int1(void) interrupt 2 // INT1 中斷子程序開始 { //unsigned saveLED=LED。 // 儲存中斷前LED狀態 LED=0xce。 //LED=saveLED。 // 寫回中斷前LED狀態 } // 結束INT1 中斷子程序4 系統聯調 PROTEUS與KEILC聯調聯調1步驟如下：下載keil c51 軟件和 proteus SP3 軟件，分別進行安裝。安裝完畢以后進行如下置： 系統安裝上TCP/IP 協議2 、把proteus 安裝目錄下 （ C:\Program Files\Labcenter Electronics\Proteus 6Professional\MODELS）文件復制到Keil 安裝目錄的 \C51\BIN 目錄中。 編輯C51 文件,加入: TDRV1=BIN\(PROTEUS VSM MONITOR 51 DRIVER) keil 里設置: projectoptions for projectdebug tab 選中use proteus VSM monitor 51( 如果想用兩臺電腦仿真,雙擊setting,輸入IP 地址 或者DNS name. 載入proteus 文件 proteus 里DEBUGuse remote debug monitor進入KEIL 的project 菜單option for targe