汽车辅助照明随动系统制作与程序设计

2012-05-12赵显伟

山西电子技术 2012年4期

赵显伟

(太原理工大学轻纺工程与美术学院，山西晋中030600)

作者本人在(《山西电子技术》2011第6期)刊发的《汽车辅助照明随动系统设计》一文的基础上，购买了单片机AT892051芯片、步进电机、霍尔开关等电子元件，并用Protel99 SE软件设计了PCB板，经PCB板制作、焊接装配作出系统硬件。又在原理图和流程图的基础上，进行了系统程序的设计，经过硬件和软件(程序)的调试，最终完成了汽车辅助照明随动系统，在制作过程中对原设计电路作了进一步的优化和改进。

1 系统硬件电路的改进

系统的硬件电路原理如图1，(图中与7脚相连的霍尔开关备用)对原电路原理图作了以下优化和改进。

图1 系统的硬件电路原理图

1.1 步进电机驱动电路的改进

制作中步进电机选用4806－A型。该电机为4相(分别为A、B、C、D相)，步长为10度，电源电压12 V、绕组直流电阻34 Ω。单片机AT89C2051芯片的电源为5 V，输出高电平的最小值为3.6 V，所以原电路中，选用的9012PNP型三极管驱动电路，在工作中关闭不严(不能可靠截止)。又由于AT89C2051 芯片的最大拉电流仅为 80 μA［2］，所以改选用BU806NPN型达林顿管，或复合管，这样优化电路后使得驱动三极管可以可靠的饱和、可靠的截止，驱动正常。

1.2 霍尔开关电源改进

霍尔开关是该系统采样的重要元件，汽车的转向信号就是由它来采集。AT89C2051芯片的输入开关量为低电平UIL≤0.3 V，高电平3.6 V≤UIH≤5 V。霍尔开关元件的电源电压范围是3～30 V［3］，为了和AT89C2051芯片的输入电平配合(匹配)所以霍尔开关元件的电源接在7805稳压器稳压之后的5 V电源上，这样就省掉了原电路的三个分压电路，使电路更加简化。

2 系统硬件装配与制作

2.1 元件清单

2.2 PCB板设计制作

PCB板的设计主要用Protel99 SE软件完成。首先用元件封装库编辑器制作新元件，随后入库，再用Protel99 SE的自动方式［1］，将电路原理图生成PCB板(印制电路)图，再经手动调整元件位置及线宽。PCB板图满意后，设计完成。PCB板制作:先用打印机将PCB板图打印在硫酸纸上，经曝光冲洗把电路印在附铜板上，再经腐蚀冲洗打孔加助焊剂等工序，PCB板的制作完成。设计完成的PCB板如图2。

表1 元件清单

图2 设计好的PCB板图

2.3 焊接装配

焊接装配的前期工作是检测所购置电子元件的好坏，判别各个元件的电极。将电子元件和集成电路芯片正确地插入PCB板的孔中，焊好即可。焊接装配好的系统电路板实物如图3。

图3 电路板实物图

2.4 组装

组装过程比较简单。焊接装配好的51单片机系统电路板装在备好的小机盒内，把LED灯组和步进电机装在灯罩和灯座内。完成后实物效果如图4。

3 系统程序设计

系统程序的设计是根据电路原理图和程序流程图而编写出程序清单。本系统采用51系列单片机汇编语言编写。程序的功能是对左、中、右三个方向的位置信号进行检测，经分析判断后，控制P1接口输出脉冲，从而控制步进电机的旋转。当方向处于中间位置时不做任何操作;当方向盘向左旋转时，控制步进电机向左旋转30度;当方向盘向右旋转时，控制步进电机向右旋转30度;当方向盘回到中间位置时，步进电机也转回起点;当系统检测到倒车信号时，控制步进电机向左旋转180度。倒车信号消失，控制步进电机向右旋转180度，回到起点。编写完成的程序清单如下: