畢業(yè)論文-汽車自動大燈模塊設(shè)計(jì)【精校排版】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p>　　汽車自動大燈模塊設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要III</b></p><p>　　Ab

2、stractIV</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p><b>　　1.1 引言1</b></p><p>　　1.2 汽車大燈的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀1</p><p>　　1.3 課題的研究目的和意義2</p><p>　　1.4

3、 本文結(jié)構(gòu)3</p><p>　　第二章 汽車自動大燈模塊設(shè)計(jì)原理4</p><p>　　2.1 光敏器件4</p><p>　　2.1.1 光敏器件概述4</p><p>　　2.1.2 光敏器件分類4</p><p>　　2.2 信號收集及處理5</p><p>　　2

4、.2.1 電壓比較器5</p><p>　　2.2.2 電位器6</p><p>　　2.2.3 單片機(jī)6</p><p>　　2.3 汽車大燈電路7</p><p>　　2.4 汽車自動大燈基礎(chǔ)原理10</p><p>　　2.4.1 功能設(shè)計(jì)10</p><p>　　

5、2.4.2 電路設(shè)計(jì)11</p><p>　　第三章 汽車自動大燈主要原件介紹12</p><p>　　3.1 光敏三極管12</p><p>　　3.2 3296w/p電位器12</p><p>　　3.3 LM324放大器13</p><p>　　3.4 PC817光電耦合器14</p

6、><p>　　3.5 STC89C52單片機(jī)17</p><p>　　3.6 HCM1206X蜂鳴器19</p><p>　　第四章 詳細(xì)設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.1 汽車自動大燈模塊具體電路設(shè)計(jì)20</p><p>　　4.2 電源電路20</p><p>　　4.3

7、 輸入電路21</p><p>　　4.3.1 信號輸入21</p><p>　　4.3.2 控制輸入21</p><p>　　4.4 輸出電路22</p><p>　　4.4.1 燈光輸出22</p><p>　　4.5 控制電路23</p><p>　　4.5.1 控

8、制電路外部結(jié)構(gòu)23</p><p>　　4.5.2 程序編寫基礎(chǔ)24</p><p>　　4.5.3 STC89C52單片機(jī)具體程序設(shè)計(jì)24</p><p>　　4.5.4 STC89C52單片機(jī)在模塊中的具體功能29</p><p>　　第五章 設(shè)計(jì)總結(jié)30</p><p><b>　　參

9、考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　致謝32</b></p><p>　　汽車自動大燈模塊設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文是對當(dāng)今汽車自動大燈模塊進(jìn)行研究后，針對目前汽車自動大燈模塊線路復(fù)雜、功率穩(wěn)定性差、價(jià)格高昂等問題,設(shè)計(jì)的一種

10、實(shí)用的汽車自動大燈模塊。該模塊電路主要由輸入電路、整流濾波、信號處理、信號輸出、保護(hù)單元電路等幾部分組成。本設(shè)計(jì)采用了STC89C52單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)的智能模塊，STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可檫除的只讀存儲器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低電壓、高性能COMOS8的微處理器，俗稱為單片機(jī)。該器件采用ATMEL搞密度非易失存儲器制造技術(shù)制造

11、，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。根據(jù)當(dāng)前汽車大燈自動模塊的現(xiàn)狀和進(jìn)展，自動模塊廣泛涉及到汽車、行車電腦等高科技領(lǐng)域，故程序復(fù)雜，成本高昂。現(xiàn)采用STC89C52單片機(jī)作為控制核心，使模塊程序獨(dú)立，成本低廉并易于汽車加裝。使汽車更具智能化。</p><p>　　關(guān)鍵詞:STC89C52;高性能;程序獨(dú)立;成本低廉;智能化</p><p>　　The Design of Ca

12、r Automatic Headlight Module</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In this paper,mainly research the automatic headlight module of today,and according to the complex line of automatic he

13、adlight module,the poor stability of power,the high price and other issues,design a practical automatic headlight module.This module circuit is mainly composed by the input circuit,the rectifier filter,signal processing,

14、signal output,circuit protection unit and some other parts.This design uses a smart module which uses the STC89C52 microcontroller as the core design.Using STC89</p><p>　　Keywords: STC89C52, Microcontroller,

15、Program independent,Low cost,Intelligent</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 引言</b></p><p>　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步快速發(fā)展，特別是加入WTO以來，我國汽車工業(yè)發(fā)展更是一日千里。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國機(jī)動車保有量為15281萬

16、輛。其中轎車5356萬輛，內(nèi)含私人汽車3239萬輛，摩托車8355萬輛。其他車為1570萬輛。同時(shí)，每年新增汽車600萬輛以上。在未來5年，汽車生產(chǎn)和消費(fèi)也將以30%遞增。汽車消費(fèi)已成為我國消費(fèi)核心的第二大經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。隨著汽車逐步進(jìn)入每一個(gè)家庭，人們對汽車的安全性要求也越來越高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在所有交通事故中，就有30%交通事故發(fā)生在光線較差，能見度較低路段，許多駕駛員（特別是新手）沒能在第一時(shí)間打開汽車大燈，而發(fā)生了交通事故。汽車大燈在整輛

17、車的前部，它主要起照明和信號作用。大燈發(fā)出的光可以照亮車體前方的道路情況，使駕駛者在黑夜或能見度較低情況下安全行駛。汽車大燈按照光源可分為：鹵鎢燈、氙氣燈。車輛加裝自動大燈模塊，在光線較暗的路段，如：隧道、地下停車場等地方，大燈不需要駕駛員手動控制，就能自動點(diǎn)亮。自動大燈模塊使得汽車變得更加智能化，也提高了駕駛員的安全性和舒適性，使駕駛員能夠更加專心的駕駛車輛，有益與減少交通事故的發(fā)生。</p><p>　　1.

18、2 汽車大燈的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀</p><p>　　據(jù)說第一個(gè)汽車前大燈是家用手提燈。1887年，當(dāng)一個(gè)駕駛員在黑暗的曠野上迷路時(shí)，是一位農(nóng)民用手提燈把他引回家。1898年，哥倫比亞號電動汽車將電燈使用在了前燈和尾燈上，這樣車燈就誕生了。最初的前大燈不能調(diào)光，所以在會車時(shí)駕駛員會覺得有些晃眼，為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，后來的設(shè)計(jì)者采用了附加光度調(diào)節(jié)器。這樣的前大燈可以在垂直方向移動，但是弊端是駕駛員必須下車搬動夾具裝置。

19、從早期乙炔氣前照燈發(fā)展到當(dāng)今的自由面反射鏡氣體放電前照燈，差不多經(jīng)歷了120年。</p><p>　　我國車燈行業(yè)現(xiàn)階段正處于穩(wěn)步發(fā)展時(shí)期“燈具生產(chǎn)企業(yè)正在逐步完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)能力”并由原來的單純追求產(chǎn)品質(zhì)量向既追求產(chǎn)品質(zhì)量也追求產(chǎn)品外觀轉(zhuǎn)換同時(shí)也對國外先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行消化吸收，逐漸縮小與國外先進(jìn)企業(yè)的差距[1]。</p><p><b>　　其演變過程如下： </b>

20、;</p><p>　　第一代：乙炔氣前照燈 前照燈具有高的輪廓亮度，乙炔氣火焰的亮度比當(dāng)時(shí)的電光源所能達(dá)到的亮度高出一倍，因而，在 1925 年以前使用的汽{TodayHot}車前照燈幾乎全是乙炔前照燈。</p><p>　　第二代：電光源前照燈1913年帶螺旋燈絲的充氣白熾燈泡問世，因其具有較高亮度，給電光源前照燈開辟了廣闊的前景。然而由于當(dāng)時(shí)汽車電氣設(shè)備系統(tǒng)的制約，直到1925年，電

21、氣照明才得到廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　第三代：雙光燈芯前照燈具備有高輪廓亮度充氣燈泡的電前照燈一裝在汽車上，就出現(xiàn)了在交會車時(shí)因前照燈的強(qiáng)光造成駕駛員炫目而導(dǎo)致發(fā)生交通事故和撞車的嚴(yán)重問題。因而，對前照燈的設(shè)計(jì)提出了兩個(gè)互不相容的要求：一個(gè)是如何在不小于100m的距離內(nèi)使道路和高度至少為2-2.5m的障礙物得到良好的照明；另一個(gè)是如何使迎面車輛駕駛員不炫目。汽車會車時(shí)的這種炫目問題，仍是汽車照明技術(shù)中最難

22、以解決的問題。為解決會車炫目的問題，1924年，歐洲發(fā)明了雙光燈芯前照燈之后，美國也出現(xiàn)了帶雙絲燈泡的前照燈。然而，歐洲和美國具備不炫目近光的前照燈的光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理不盡相同。其燈泡的差異在于燈絲的形狀和位置不同：配光鏡的差異在于折光單元的圖案和計(jì)算不同，因而，近光的配光也有所不同。近光系統(tǒng)分為歐洲系統(tǒng)和美國系統(tǒng)兩種，兩大系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題是當(dāng)今世界汽車燈光發(fā)展的重大課題之一。</p><p>　　第四代：不對稱近光

23、前照燈 雙光燈芯前照燈系統(tǒng)屬于對稱近光系統(tǒng)，近光光型的左右兩側(cè)完全相同，因而左、右兩側(cè)行駛皆適用。但由于行車光(遠(yuǎn)光)變到會車光(近光)時(shí)，視見距離縮短，迫使車速降低。為解決在會車過程中，前照燈既不產(chǎn)生炫目，又能保證對道路具有良好的照明，1932年美國發(fā)明了不對稱前照燈，它是以基準(zhǔn)軸為中心，將光束一分為二，靠近來車一側(cè)的落地距離短(即光束壓低，從而防炫)，而另一側(cè)光束的落地距離長(即光束抬高，從而增加視見)。</p>&l

24、t;p>　　第五代：h4鹵鎢前照燈 第一批裝有鹵鎢燈泡的汽車前照燈是由法國“斯貝”公司在1964年生產(chǎn)的，其燈絲允許工作溫度較普通白熾燈泡高，光效增加約50%，壽命也增加一倍。</p><p>　　第六代：hid前照燈以hid前照燈為代表的現(xiàn)代汽車前照燈在發(fā)光原理、結(jié)構(gòu)形式以及制造材料等方面又發(fā)生了一系列的重大變化。hid氙氣頭燈是以高壓擊穿惰性氣體電離而發(fā)光，其產(chǎn)生的光照度強(qiáng)，色溫高，穿透力強(qiáng)，而且節(jié)約電

25、能，是理想的汽車前照燈光源。</p><p>　　第七代：led前照燈 美國最新的研究結(jié)果表明，未來五年內(nèi)，白光大功率led技術(shù)將大幅度代替目前的各種照明產(chǎn)品，而且將適用于汽車的各種照明，包括：前照燈、剎車燈、霧燈、應(yīng)急燈、車內(nèi)照明等。led具有高安全性、運(yùn)行平穩(wěn)、節(jié)約電力、壽命長等多種優(yōu)點(diǎn)，是未來車輛照明的一個(gè)發(fā)展趨勢[2]。</p><p>　　1.3 課題的研究目的和意義</

26、p><p>　　汽車工業(yè)是一個(gè)技術(shù)與資金高度密集的成熟產(chǎn)業(yè)，是當(dāng)今許多高新技術(shù)的載體，產(chǎn)品開發(fā)是汽車工業(yè)技術(shù)的核心，其本身也是一項(xiàng)重要的技術(shù)。時(shí)常能在晚上看見不少好車，忘記開大燈。這對于行車安全大為不利，很多事故都是由于視線不清造成的，因此，自動大燈是具有很高安全意義的。當(dāng)你在光天化日之下一下鉆進(jìn)漆黑的隧道，本來人眼就會有個(gè)適應(yīng)的過程，自動開啟的大燈不僅能有助于改善前方視野，也能幫助駕駛員將注意力集中在駕駛上，不必分

27、心去控制燈光的開啟。目前，一些車廠對高端汽車加裝了自動大燈模塊，但忽略了中低端車型。本文設(shè)計(jì)了一種成本低，性能問題，功能強(qiáng)大，便于加裝的模塊[3]。</p><p><b>　　1.4 本文結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　本文通過對光敏原件，單片機(jī)，集成電路的利用，對汽車自動大燈模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　第一章：緒論（本章闡述了汽

28、車車燈的歷史和現(xiàn)狀，課題來源和研究意義，分析了汽車自動大燈的目的和意義。）</p><p>　　第二章：自動大燈模塊的設(shè)計(jì)原理（本章介紹自動大燈模塊所用到部件大致的作用，及汽車自動大燈模塊的原理基礎(chǔ)。）</p><p>　　第三章：汽車自動大燈模塊主要原件介紹（介紹具體零件的型號、運(yùn)用及功能）</p><p>　　第四章：汽車自動大燈模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)（介紹汽車自動大燈

29、模塊的具體設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)）</p><p>　　第五章：設(shè)計(jì)總結(jié)（總結(jié)自動大燈模塊設(shè)計(jì)）</p><p>　　第二章 汽車自動大燈模塊設(shè)計(jì)原理</p><p><b>　　2.1 光敏器件</b></p><p>　　2.1.1 光敏器件概述</p><p>　　光敏器件可以用來以可見光或紅外光

30、的形式控制報(bào)警器、測試儀、自動開關(guān)、繼電器等多種裝置或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。因此光敏器件在自動化技術(shù)中起著極其重要的作用。</p><p>　　2.1.2 光敏器件分類</p><p>　　光敏器件包括光敏電阻、光敏二極管及光敏三極管等。</p><p>　　光敏電阻(如圖2.1)：受光照后，其阻值會變小。光敏電阻的符號如圖2.2所示，用來制作光敏電阻的典型材料有硫化鎘(Cd

31、S)及硒化鎘(CdSe)兩種。光敏電阻的CdS或CdSe沉積膜面積越大，其受光照后的阻值變化也越大，故通常將沉積膜做成“弓”字形，以增大其面積。光敏電阻工作時(shí)的響應(yīng)速度較慢，如CdSe光敏電阻的響應(yīng)時(shí)間約為10ms，CdS的響應(yīng)時(shí)間約為100ms。因此，光敏電阻通常都工作于直流或低頻狀態(tài)下。</p><p>　　圖2.1 光敏電阻 圖2.2 光敏電阻符號</p>

32、<p>　　光敏二極管（如圖2.3）：光敏二極管是根據(jù)硅PN結(jié)受光照后產(chǎn)生的光電效應(yīng)原理制成的，其符號如圖2.4所示。光敏二極管工作于反向偏壓下，其光譜響應(yīng)特性主要由半導(dǎo)體材料中所摻的雜質(zhì)所決定。光敏二極管的最大工作頻率為幾十MHz。 </p><p>　　圖2.3 光敏二極管 圖2.4 光敏二極管符號</p><p>　　光敏三極管（如圖2.5）

33、：光敏三極管也是利用硅PN結(jié)的光電效應(yīng)制成的。其符號如圖2.6所示。光敏三極管使用時(shí)，其基極通常開路，基極－集電極產(chǎn)生的光感生電流直接饋入基極，并被光敏三極管自己所放大，因此光敏三極管的靈敏度比光敏二極管大得多，通常要大100多倍。光敏三極管的最大工作頻率只有幾百kHz。此外，還有用兩個(gè)光敏三極管制成的達(dá)林頓式光敏三極管，這種器件的靈敏度又要比光敏三極管高十倍，但其最大工作頻率更低，只有幾十kHz。</p><p&g

34、t;　　圖2.5 光敏三極管 圖2.6 光敏三極管符號</p><p>　　2.2 信號收集及處理</p><p>　　2.2.1 電壓比較器</p><p>　　電壓比較器（如圖2.7）是集成運(yùn)放非線性應(yīng)用電路，可將模擬信號轉(zhuǎn)換成二值信號，即只有高電平和低電平兩種狀態(tài)的離散信號。作為模擬電路和數(shù)字電路的接口電路。特點(diǎn)是比集成運(yùn)放的開環(huán)增益低

35、，失調(diào)電壓大，共模抑制比??；但其響應(yīng)速度快，傳輸延遲時(shí)間短，而且不需外加限幅電路就可直接驅(qū)動TTL、CMOS和ECL等集成數(shù)字電路；有些芯片帶負(fù)載能力很強(qiáng)，還可直接驅(qū)動繼電器和指示燈。他常用于各種電子設(shè)備中。</p><p>　　圖2.7 電壓比較器</p><p>　　2.2.2 電位器</p><p>　　電位器（如圖2.8）是具有三個(gè)引出端、阻值可按某種變

36、化規(guī)律調(diào)節(jié)的電阻元件。電位器通常由電阻體和可移動的電刷組成。當(dāng)電刷沿電阻體移動時(shí)，在輸出端即獲得與位移量成一定關(guān)系的電阻值或電壓。電位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。后者可視作一可變電阻器。</p><p><b>　　圖2.8 電位器</b></p><p>　　2.2.3 單片機(jī)</p><p>　　單片機(jī)是一種集成在電路芯片，

37、是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。</p><p>　　用戶要單片機(jī)執(zhí)行的各種命令（程序）也以數(shù)據(jù)的形式由存貯器送入控制器，由控制器解讀（譯碼）后變?yōu)楦鞣N控制信號，以便執(zhí)行如加、減、乘

38、、除等功能的各種命令。所以，這一類信息就稱為控制命令，即由控制器去控制運(yùn)算器一步步地進(jìn)行運(yùn)算和處理，又控制存貯器的讀（取出數(shù)據(jù)）和寫（存入數(shù)據(jù)）等[4]。</p><p><b>　　圖2.9 單片機(jī)</b></p><p>　　2.3 汽車大燈電路</p><p>　　電瓶電流始終從主保險(xiǎn)絲→前照燈繼電器(線圈側(cè))→日間行車信號燈繼電器(

39、主繼電器)的端子5和變光開關(guān)的端子14。</p><p>　　前照燈繼電器(線圈側(cè))→組合繼電器的端子3→端子4→車燈控制開關(guān)的端子13。</p><p>　　主保險(xiǎn)絲→No.2日間行車信號燈繼電器(線圈側(cè))→日間行車信號燈繼電器(主繼電器)的端子17。</p><p>　　主保險(xiǎn)絲→交流發(fā)電機(jī)保險(xiǎn)絲(100A)→尾燈繼電器(線圈側(cè))→日間行車信號燈繼電器(主繼電器

40、)的端子4。</p><p>　　當(dāng)車燈控制開關(guān)轉(zhuǎn)至前照燈位置，電流從前照燈繼電器(線圈側(cè))流向組合繼電器的端子3→端子4→車燈控制開關(guān)的端子13→端子11→搭鐵，前照燈繼電器接通。</p><p>　　因而使電流流向前照燈繼電器(觸點(diǎn)側(cè))→DRL保險(xiǎn)絲→N0.3日間行車信號燈繼電器(線圈側(cè))和No.4日間行車信號燈繼電器(線圈側(cè))→搭鐵，No.3和No.4日間行車信號燈繼電器接通。同時(shí)，

41、電流從前照燈繼電器(觸點(diǎn)側(cè))流向前照燈近光保險(xiǎn)絲→前照燈近光的端子1→端子2→搭鐵，前照燈近光指示燈點(diǎn)亮。（具體電路如圖2.10（a）和2.10（b）所示）[5]。</p><p>　　圖2.10（a） 汽車大燈電路</p><p>　　圖2.10（b） 汽車大燈電路</p><p>　　2.4 汽車自動大燈基礎(chǔ)原理</p><p>　

42、　2.4.1 功能設(shè)計(jì)</p><p>　　模塊主要分為兩大部分：一是車燈智能控制部分，二是模塊開啟和關(guān)閉部分。系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)如圖2.11所示</p><p>　　圖2.11 模塊總工作流程</p><p>　　光線昏暗，能見度低時(shí)，大燈自動點(diǎn)亮。汽車并非夜間行駛時(shí)，當(dāng)行車環(huán)境中當(dāng)自然光的強(qiáng)度弱到一定程度，如隧道，涵洞林蔭道或突然烏云密布，影響正常行車時(shí)，模塊會自

43、動將行車燈開啟。系統(tǒng)操作如圖2.12所示</p><p>　　圖2.12 傳感器工作流程</p><p>　　汽車點(diǎn)火后，模塊會自動開啟，但如果駕駛員想將模塊關(guān)閉，可通過原有的車燈開關(guān)，利用特定的操作（如連續(xù)快速的開啟近光燈兩次）。將模塊自動關(guān)閉。模塊關(guān)閉后，也可通過相同開關(guān)操作，將模塊開啟。模塊開啟和關(guān)閉帶有聲音提示。系統(tǒng)操作如圖2.13所示</p><p>　

44、　2.13 電源控制工作流程</p><p>　　當(dāng)模塊處于開啟狀態(tài)，但車燈處于關(guān)閉狀態(tài)。如遇特殊情況需將車燈開啟，只需將原車開關(guān)開啟即可。</p><p>　　2.4.2 電路設(shè)計(jì)</p><p>　　汽車自動大燈模塊主要由：電源電路、輸入電路、控制電路、輸出電路四個(gè)主體成。</p><p>　　(1)電源電路：穩(wěn)壓管和電容組成<

45、/p><p>　　(2)輸入電路：光敏三極管、精密電位器和LM324放大器</p><p>　　(3)控制電路：由單片機(jī)和精密電位器構(gòu)成</p><p>　　(4)輸出電路： 三極管、繼電器和喇叭構(gòu)成</p><p>　　第三章 汽車自動大燈主要原件介紹</p><p>　　3.1 光敏三極管</p>&

46、lt;p>　　半導(dǎo)體通過添加一部分微量元素會使其特性發(fā)生翻天覆地的變化。光敏晶體管就是一種重要的衍生物。視覺是人體最重要的感覺，因此，我覺得通過光來控制電路真是太精妙了，而光敏的二極管三極管恰好就完成這個(gè)任務(wù)。因?yàn)楣饷羧龢O管由于還具有放大作用，因此應(yīng)用比二極管更加廣泛。光敏三極管用于測量光亮度，經(jīng)常與發(fā)光二極管配合使用作為信號接收裝置。 通常利用光敏三極管測量光亮度，做信號傳輸。光電三極管還有接受紅外線的功能。三極管是一個(gè)非常有用

47、的電子電工器材，主要作用是接受光信號，達(dá)到傳遞信號的作用。</p><p>　　光敏三極管和普通三極管的結(jié)構(gòu)相類似。不同之處是光敏三極管必須有一個(gè)對光敏感的PN結(jié)作為感光面，一般用集電結(jié)作為受光結(jié)，因此，光敏三極管實(shí)質(zhì)上是一種相當(dāng)于在基極和集電極之間接有光敏二極管的普通二極管[6]。</p><p>　　3.2 3296w/p電位器</p><p>　　圖3.1

48、 3296w電位器</p><p>　　3296w/p電位器特性</p><p>　　標(biāo)稱阻值范圍：10ω—2mω、</p><p>　　阻值允許偏差：±10％、</p><p>　　終端電阻：≤1％r或2ω、</p><p>　　接觸電阻變化：≤3％r或3ω、</p><p>　　絕

49、緣電阻：r1≥1gω、</p><p>　　耐電壓：101.3pa 600v,8.5kpa 360v、</p><p>　　有效電行程：30±2圈(cycles)環(huán)境特性、</p><p>　　額定功率：＋70℃ 0.5w，＋125℃ ow、</p><p>　　工作溫度范圍：－55℃—＋125℃、</p><p

50、>　　電阻溫度系數(shù)：±100，±50ppm／℃</p><p>　　3.3 LM324放大器</p><p>　　圖3.2 LM324放大器</p><p>　　LM324是四運(yùn)放集成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝，外形如圖所示。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。每一組運(yùn)算放大器可用圖3.2所

51、示的符號來表示，它有5個(gè)引出腳，其中“+”、“-”為兩個(gè)信號輸入端，“V+”、“V-”為正、負(fù)電源端，“Vo”為輸出端。兩個(gè)信號輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。LM324的引腳排列見圖3.3[7]。</p><p>　　圖3.3 單組運(yùn)算放大器 圖3.4 LM

52、324的引腳排列</p><p>　　3.4 PC817光電耦合器</p><p>　　PC817光電耦合器（如圖3.5）廣泛用在電腦終端機(jī)，可控硅系統(tǒng)設(shè)備，測量儀器，影印機(jī)，自動售票，家用電器，如風(fēng)扇，加熱器等電路之間的信號傳輸，使之前端與負(fù)載完全隔離，目的在于增加安全性，減小電路干擾，減化電路設(shè)計(jì)[8]。</p><p>　　圖3.5 光電耦合器</p

53、><p><b>　　特點(diǎn)：</b></p><p><b>　　電流傳輸比</b></p><p>　　(CTR: MIN. 50% at IF=5mA ,VCE=5V)</p><p>　　高隔離電壓:5000V有效值</p><p><b>　　緊湊型雙列直插封裝

54、</b></p><p>　　公認(rèn)的UL認(rèn)證，檔案編號E64380</p><p>　　表3.1 Absolute Maximum RatingsPC817光耦絕對最大額定值</p><p>　　* 1 脈沖寬度<=100ms，占空比:0.001</p><p>　　* 2 40至60％相對濕度，交流1分鐘</p&g

55、t;<p><b>　　* 3 10秒</b></p><p>　　表3.2 Electro-optical Characteristics光電特性</p><p>　　PC817引腳功能圖</p><p>　　圖3.6 PC817引腳功能圖</p><p>　　3.5 STC89C52單片機(jī)<

56、/p><p>　　STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低電壓，高性能COMOS8的微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL搞密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容[9]。</p><p>　　單片機(jī)總控制電路如圖3.7

57、：</p><p>　　圖3．7 單片機(jī)總控制電路</p><p>　　STC89C52具體介紹如下：</p><p>　?、僦麟娫匆_（2根）</p><p>　　VCC(Pin40)：電源輸入，接＋5V電源</p><p>　　GND(Pin20)：接地線</p><p>　　②外接晶振引

58、腳（2根）</p><p>　　XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端</p><p>　　XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端</p><p><b>　?、劭刂埔_（4根）</b></p><p>　　RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。</p&

59、gt;<p>　　ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號</p><p>　　PSEN(Pin29)：外部存儲器讀選通信號</p><p>　　EA/VPP(Pin31)：程序存儲器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲器讀指令。</p><p>　?、芸删幊梯斎?輸出引腳（32根）</p>

60、<p>　　STC89C52單片機(jī)有4組8位的可編程I/O口，分別位P0、P1、P2、P3口，每個(gè)口有8位（8根引腳），共32根。</p><p>　　PO口（Pin39～Pin32）：8位雙向I/O口線，名稱為P0.0～P0.7</p><p>　　P1口（Pin1～Pin8）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P1.0～P1.7 </p><p>　　P2口

61、（Pin21～Pin28）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P2.0～P2.7 </p><p>　　P3口（Pin10～Pin17）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P3.0～P3.7</p><p>　　表3.3 STC89C52主要功能</p><p>　　3.6 HCM1206X蜂鳴器</p><p>　　圖3.8 HCM1206X蜂鳴

62、器</p><p>　　尺寸：12mm x 9.5mm。</p><p>　　額定電壓（VDC）：6V。</p><p>　　額定工作電壓（直流）：4~7V。</p><p>　　額定電流（mA）：30mA。</p><p>　　聲音輸出在10厘米：85dB。</p><p>　　產(chǎn)生頻率：23

63、00Hz。</p><p>　　響應(yīng)時(shí)間（ms）：50ms。</p><p><b>　　第四章 詳細(xì)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　詳細(xì)設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)過程中最重要的步驟之一。</p><p>　　4.1 汽車自動大燈模塊具體電路設(shè)計(jì)</p><p>　　圖4.1 汽車自動大燈模塊設(shè)計(jì)原理

64、圖</p><p><b>　　4.2 電源電路</b></p><p>　　電源電路由L7805cv穩(wěn)壓管和電容組成。具體電路設(shè)計(jì)如圖4.2所示</p><p>　　圖4.2 電源電路</p><p>　　汽車電瓶輸出電壓為12V，通過電源電路，將電壓變?yōu)槟K所使用的5V。為整個(gè)模塊提供電源。</p>

65、<p><b>　　4.3 輸入電路</b></p><p>　　輸入部分由信號輸入及控制輸入部分組成</p><p>　　4.3.1 信號輸入</p><p>　　信號輸入主要由光敏三極管、精密電位器和LM324放大器組成。具體電路設(shè)計(jì)如圖4.3所示</p><p>　　圖4.3 信號輸入電路<

66、/p><p>　　信號輸入的主要原理是通過光敏三級管接收光信號，當(dāng)光線發(fā)生變化時(shí)，將電信號</p><p>　　通過精密電位器傳遞給LM324放大器。在此電路中，利用LM324其中一組運(yùn)算放大器，作為信號比較作用。光敏三極管傳出來的信號經(jīng)精密電位器接入放大器其中一個(gè)輸入端（上圖2端）。5v電源經(jīng)精密電位器接入發(fā)達(dá)器另一輸入端（上圖3端）。放大器輸出端（上圖1端）接單片機(jī)。圖中4端及11端為電源

67、接入及接地端。精密電位器在電路中起到調(diào)整電壓的作用，便于后期實(shí)驗(yàn)及測試時(shí)調(diào)整自動開燈時(shí)的臨界點(diǎn)。</p><p>　　4.3.2 控制輸入</p><p>　　控制輸入由PC817光電耦合器及電阻組成。具體電路如下圖4.4所示：</p><p>　　圖4.4 控制輸入電路</p><p>　　控制輸入電路主要用于人為對模塊整體的開關(guān)控制。

68、駕駛員可利用原車開關(guān)對模塊的開關(guān)進(jìn)行控制。可使模塊工作，也可停止模塊工作?？刂戚斎腚娐分饕硎请娡ㄟ^原車車燈開關(guān)經(jīng)過5.6K電阻傳到PC817光電耦合器，再由光電耦合器將信號傳入單片機(jī)。在此電路中，利用PC817光電耦合器的隔離功能，起到保護(hù)電路和防止干擾的作用。</p><p><b>　　4.4 輸出電路</b></p><p>　　輸出單元由兩部分組成，燈光

69、輸出及聲音輸出部分。</p><p>　　4.4.1 燈光輸出</p><p>　　燈光輸出電路主要由三極管，繼電器組成，具體電路如圖4.5所示</p><p>　　圖4.5 燈光輸出電路</p><p>　　燈光輸出單元主要用于模塊和汽車車燈連接，電路由單片機(jī)控制，直接控制汽車車燈。</p><p>　　4.4.

70、2 聲音輸出</p><p>　　聲音輸出部分電路主要由電阻，三極管及HCM1206X蜂鳴器組成，具體電路如下圖4.6所示</p><p>　　圖4.6 聲音輸出電路</p><p>　　聲音輸出主要用于提示音實(shí)現(xiàn)，當(dāng)模塊啟動工作或是模塊停止工作時(shí)的聲音提示，使駕駛員可以清楚模塊是否開始或者停止工作。此單元主要由STC89C52單片機(jī)控制。上圖中R1為1K的保護(hù)

71、電阻。</p><p><b>　　4.5 控制電路</b></p><p>　　4.5.1 控制電路外部結(jié)構(gòu)</p><p>　　控制電路主要由STC89C52組成。具體電路如下圖4.7所示：</p><p>　　圖4.7 控制電路</p><p>　　控制電路是整個(gè)模塊的核心部分，自動大

72、燈模塊的工作主要由STC89C52單片機(jī)指揮，單片機(jī)P01端接控制輸入（4.3.2中介紹），P34端接信號輸入（4.3.1中介紹）P35端接燈光輸出（4.4.1中介紹），P36端接聲音輸出（4.4.2中介紹）。</p><p>　　4.5.2 程序編寫基礎(chǔ)</p><p>　　單片機(jī)體積小，重量輕，具有很強(qiáng)的靈活性，而且價(jià)格不高，越來越得到廣泛的應(yīng)用。而C語言是一種編譯型設(shè)計(jì)語言。它兼顧

73、了多種高級語言的特點(diǎn)，并具備匯編語言的功能。用C語言來編寫目標(biāo)系統(tǒng)軟件，會大大縮短開發(fā)周期，且明顯的增加軟件的可讀性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充，以研制出規(guī)模更大、性能更完備的系統(tǒng)。用C語言進(jìn)行8051單片機(jī)程序設(shè)計(jì)是單片機(jī)開發(fā)與應(yīng)用的必然趨勢。單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)應(yīng)該以C語言為主，以匯編語言為輔。而且采用C語言也不必對單片機(jī)和硬件接口的結(jié)構(gòu)有很深入的了解，編譯器可以自動完成變量的存儲單元的分配，編程者就可以專注于應(yīng)用軟件部分的設(shè)計(jì)，大大加快軟件的開發(fā)

74、速度。采用C語言可以很容易地進(jìn)行單片機(jī)的程序移植工作，有利于產(chǎn)品中單片機(jī)的重新選型。</p><p>　　目前，單片機(jī)的應(yīng)用越來越廣，各半導(dǎo)體生產(chǎn)廠家不斷推出各種高、中、低檔單片機(jī)系列，以適應(yīng)市場的需求。而客戶對單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員的基本要求，就是要選擇能夠滿足產(chǎn)品性能和成本要求的單片機(jī)，并以最快的速度開發(fā)出完全滿足市場需求的智能化產(chǎn)品。用匯編語言編程顯然無法達(dá)到要求。用C 語言開發(fā)單片機(jī)系統(tǒng)軟件的最大好處，是代

75、碼效率高、軟件調(diào)試直觀、維護(hù)升級方便、代碼的重復(fù)利用率高、便于跨平臺的代碼移植等。因此，C 語言在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中得到越來越廣泛的運(yùn)用[10]。</p><p>　　4.5.3 STC89C52單片機(jī)具體程序設(shè)計(jì)</p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#define xiaodou 1000 //1000為按鍵的消

76、抖值約0.1s</p><p>　　sbit LED4=P3^4; //光信號輸入 </p><p>　　sbit LED5=P3^5;//燈輸出</p><p>　　sbit LED6=P3^6;//喇叭輸出</p><p>　　sbit LED1=P0^1;//按鍵輸入</p><p>　　unsigned

77、 int aa=0;</p><p>　　unsigned int bb=0;</p><p>　　unsigned int cc=0;</p><p>　　unsigned int dd=0;</p><p>　　unsigned int ee=0;</p><p>　　unsigned int ff=0;</

78、p><p>　　unsigned int gg=0;</p><p>　　unsigned int hh=0;</p><p>　　unsigned char ii=0;</p><p>　　unsigned char kk=0;</p><p>　　unsigned int mm=0;</p><p&

79、gt;　　unsigned char nn=0;</p><p>　　unsigned char pp=0;</p><p>　　unsigned char qq=1;</p><p>　　unsigned char ss=0;</p><p>　　unsigned char aaaa=0;</p><p>　　uns

80、igned char bbbb=0;</p><p>　　void Init_Timer0(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TMOD |= 0x01; </p><p>　　TH0=0x00; </p><p><b>

81、　　TL0=0x00;</b></p><p>　　EA=1; </p><p>　　ET0=1; </p><p>　　TR0=1; </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　main(

82、)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　LED4=0;</b></p><p><b>　　LED5=1;</b></p><p><b>　　LED6=1;</b></p><p&g

83、t;<b>　　LED1=0;</b></p><p>　　Init_Timer0();</p><p><b>　　while(1){</b></p><p>　　if(qq==0){</p><p>　　if(LED4==0)</p><p><b>　　aa=

84、0;</b></p><p>　　if(aa==25&&LED4==1)</p><p><b>　　qq=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(qq==1){</p><p>　　if(LED4==1)&

85、lt;/p><p><b>　　aa=0;</b></p><p>　　if(aa==25&&LED4==0)</p><p><b>　　qq=0; </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(LED1==0

86、)</p><p><b>　　bb++;</b></p><p>　　if(bb>=xiaodou)</p><p><b>　　nn=1;</b></p><p>　　if(LED1==1&&bb<xiaodou)</p><p><b&

87、gt;　　bb=0;</b></p><p>　　if(LED1==1&&nn==1)</p><p><b>　　mm++;</b></p><p>　　if(mm>=xiaodou)</p><p><b>　　pp=1;</b></p><

88、p>　　if(LED1==0&&mm<xiaodou) </p><p><b>　　pp=0;</b></p><p>　　if(LED1==1&&pp==1)</p><p>　　ee++,pp=0,nn=0,mm=0,bb=0;</p><p><b>　　if

89、(ss==0)</b></p><p><b>　　LED5=qq;</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　LED5=1;</b></p><p>　　switch(ee)</p><p><

90、b>　　{</b></p><p>　　case 0:ff=0;aaaa=0;bbbb=0; break; </p><p>　　case 1:aaaa=1;if(bbbb>=20)ee=0,bbbb=0; break; </p><p>　　case 2:ff=1;aaaa=0;bbbb=0; break; </p>

91、<p>　　case 3:aaaa=1;if(bbbb>=20)ee=2,bbbb=0; break; </p><p>　　case 4:ff=0;aaaa=0;bbbb=0;ee=0;break; </p><p>　　case 5:ff=0;aaaa=0;bbbb=0;ee=0;break; </p><p>　　default: br

92、eak;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(ff==1&&hh==1){</p><p>　　ii=1;ss=1;</p><p>　　switch(gg)</p><p><b>　　{</b></p><

93、p>　　case 2:LED6=0;break; </p><p>　　case 42:LED6=1;hh=0;ii=0;gg=0;break;</p><p>　　case 43:LED6=1;hh=0;ii=0;gg=0;break; </p><p>　　default: break;</p><p><b>

94、;　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(ff==0&&hh==0) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　ii=1;ss=0;</p><p>　　switch(gg)//g

95、g為6的響聲間隔值</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 2:LED6=0; break; </p><p>　　case 8:LED6=1; break;</p><p>　　case 14:LED6=0; break; </p><p>　　case

96、20:LED6=1; break;</p><p>　　case 26:LED6=0; break; </p><p>　　case 32:LED6=1;hh=1;ii=0;gg=0; break;</p><p>　　case 33:LED6=1;hh=1;ii=0;gg=0; break; </p><p>　　default: bre

97、ak;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Timer0_isr(void)

98、interrupt 1 using 1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TH0=0x00;</p><p><b>　　TL0=0x00;</b></p><p><b>　　aa++;</b></p><p><b

99、>　　if(ii==1)</b></p><p><b>　　gg++;</b></p><p>　　if(aaaa==1)</p><p><b>　　bbbb++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　

100、　4.5.4 STC89C52單片機(jī)在模塊中的具體功能</p><p>　　(1)感光元件檢測到的光信號傳給單片機(jī)，當(dāng)單片機(jī)檢測到信號越過臨界點(diǎn)持續(xù)一秒后，指揮燈光模塊工作，使汽車車燈自動打開或自動關(guān)閉。這樣延遲一秒的設(shè)計(jì)，可避免汽車在樹蔭及光線分布不均勻的情況下，車燈平凡開啟或關(guān)閉。有助于保護(hù)車燈，延長車燈壽命。</p><p>　　(2)當(dāng)開關(guān)輸入模塊連續(xù)兩次在一定時(shí)間內(nèi)開啟使，信號

101、傳給單片機(jī)，單片機(jī)對聲音輸出及自身內(nèi)部做出指令，使聲音輸出模塊中的蜂鳴器發(fā)出提示音的同時(shí)，關(guān)閉或開啟整個(gè)汽車自動大燈模塊。模塊開啟時(shí)，蜂鳴器連續(xù)發(fā)出兩聲短暫“滴”音。模塊關(guān)閉時(shí)，蜂鳴器長響“滴”音。這樣可使駕駛員清楚的知道之前操作是開啟模塊還是關(guān)閉模塊。</p><p>　　(3)當(dāng)模塊處于開啟狀態(tài)但車燈處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，若手動將汽車車燈自帶開關(guān)打開，車燈會開啟，并且模塊不會關(guān)閉。在光線差，模塊會使車燈開啟的情況下

102、，當(dāng)模塊和汽車自帶開關(guān)都處于打開狀態(tài)時(shí)，手動關(guān)閉汽車自帶開關(guān)，車燈也不會熄滅，此時(shí)車燈會由模塊自動控制其工作。</p><p>　　(4)當(dāng)汽車自動大燈模塊處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，汽車照明系統(tǒng)會由汽車照明系統(tǒng)自帶開關(guān)控制其工作。這樣的設(shè)計(jì)使駕駛員運(yùn)用自如，更加人性化。</p><p>　　(5)當(dāng)汽車點(diǎn)火或熄火時(shí)，模塊自動啟動或自動關(guān)閉。不許駕駛員手動打開或關(guān)閉。這樣的設(shè)計(jì)可使整個(gè)模塊更加智能化。

103、</p><p><b>　　第五章 設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)是關(guān)于汽車自動大燈模塊的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中我要掌握LM324放大器、光敏三極管、STC89C52單片機(jī)、光電耦合器等元件的工作原理，通過計(jì)算其中的參數(shù)，選擇需要用到的電器元件，了解每一部分的作用和特點(diǎn)。該設(shè)計(jì)充分利用了每個(gè)元件的功能，利用光敏三極管靈敏度高，穩(wěn)定性好，光光線接收范圍光

104、；STC89C52功能強(qiáng)大，拓展空間大，兼容性強(qiáng)；LM324放大器擁有四組形式完全相同切相互獨(dú)立的運(yùn)算放大器，利用其中一組作為信號比較的作用。</p><p>　　在模塊設(shè)計(jì)過程中，遇到了很多之前沒有預(yù)想到的問題。如隧道，樹蔭，涵洞，戶外，陰天，光的強(qiáng)度都不同。特別是樹蔭下光的分布不均勻。感光元件安裝的位置溫度不能太高，但采光效果要好。要增加駕駛員對模塊的可操作性，在單片機(jī)中加入了對模塊的開關(guān)程序。經(jīng)過不斷的實(shí)地

105、測試，實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)分析，做出了相應(yīng)的解決方案。最終完成的整個(gè)模塊的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]姚勇,周華.國內(nèi)外汽車燈具發(fā)展?fàn)顩r分析[J].專業(yè)汽車,2006.11(8):13～15.</p><p>　　[2]李旺軒. 汽車車燈發(fā)展史[J].機(jī)械工業(yè)雜志,2008．23(5):25～26.&l

106、t;/p><p>　　[3]張建成.產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)[M].臺北:六合出版社,1998.30～56.</p><p>　　[4]李光地,朱月秀,王秀山.單片機(jī)基礎(chǔ)知識[M].北京航空航天大學(xué)出版社,2003．126～130.</p><p>　　[5]袁慧彬,汽車電路分析[J].電子科技大學(xué),2007.21(6):13～17.</p><p>　　

107、[6]艾菁，光敏二極管三極管介紹[M].河南科技出版社,2005.87～88.</p><p>　　[7]譚建軍，LM324放大器的運(yùn)用[M].電訊技術(shù),2010.157～160.</p><p>　　[8]趙文博.PC817光電耦合器使用[M].資料技術(shù)文檔,2005.16～21.</p><p>　　[9]郭堅(jiān).基于STC89C52 單片機(jī)的多路數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)

108、設(shè)計(jì)[J].裝備制造.2010.12(3):16～19.</p><p>　　[10]儲茂祥，鞏榮芬.單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)[M].電子與信息，2010.17～22.</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本論文是在王松老師的精心指導(dǎo)下順利完成，非常感謝王老師在我大學(xué)的最后學(xué)習(xí)階段——畢業(yè)設(shè)計(jì)階段給予我的指導(dǎo)，從最初的定題

109、，到資料收集，到寫作、修改，到論文定稿，他都給予了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助，并對我的工作和學(xué)習(xí)產(chǎn)生了很大的促進(jìn)作用，同時(shí)也讓我知道了自己在專業(yè)上存在的不足，他這種無私奉獻(xiàn)的精神令人欽佩，在此我向我尊敬的王松老師表示最誠敬的謝意。最后我要感謝所有任課老師和同學(xué)在這四年來給我的指導(dǎo)和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學(xué)習(xí)，教會了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝意。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我