采用STC89C52RC的汽車(chē)LED中網(wǎng)掃描燈設計
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1 系統構成
本系統由高亮LED燈條、汽車(chē)中網(wǎng)掃描燈控制器構成?？刂破髦杏职壿嬁刂?單片機最小系統)部分、電源供電部分、電源驅動(dòng)部分和電路延時(shí)部分。具體框圖如圖1所示。
圖1 系統框圖
2 線(xiàn)路設計
圖2是本設計的邏輯控制部分，采用經(jīng)典的8051單片機最小系統，型號為STC89C52RC，STC系列的單片機最方便的是只留出P3.0及P3.1的引腳插針，就可以通過(guò)任何一實(shí)驗板的串口RS232電路將程序下載到單片機中，方便以后作品的修改和升級，也為調試提供了便利。
需要注意的是單片機的31腳一定要接高電平，不然單片機不會(huì )讀片內的存儲器，造成單片機不能工作。這里選用40腳的單片機雖然有點(diǎn)體積過(guò)大，但引腳用插針引出方便日后功能的擴展。
圖2 邏輯控制部
圖3是本設計的電源部分，因為涉及到給高亮LED燈條和單片機分別供電，電源需要12V和5V兩種電壓輸出。
汽車(chē)蓄電池電壓在12.5V左右。LED燈條部分可以直接由12V供電。單片機部分需要7805轉成5V電壓供電。為了增強汽車(chē)電路的安全性，在電源電路里加入了保險管。
其中J2是汽車(chē)電源輸入，正極可連在汽車(chē)示寬燈的正極上，負極接汽車(chē)結構中金屬部分即可。J1可用于引出控制開(kāi)關(guān)，或直接用跳線(xiàn)帽短接。
圖3 電源部分
圖4是本設計的重點(diǎn)，類(lèi)似于圖4的結構一共有三組，主要器件是光電耦合器，型號可以采用EL817，利用它們既做到了電氣隔離，又實(shí)現了用單片機的信號控制12V的燈條。其中選用兩組，輸入端接P2.7～P2.0作為掃描燈的信號控制端。用來(lái)控制LED燈條中的八組燈LED1～LED8。
值得注意的是光耦的輸入端非常脆弱，接入時(shí)要接限流電阻。光耦的另一端就可以接LED燈條中的一組，與12V電源構成一個(gè)回路，相當于由前面內部LED控制的開(kāi)關(guān)電路。
圖中C2～C5這一類(lèi)電容起到延時(shí)電路的作用，當光耦接通時(shí)，該組LED亮，電容接在12V電源充電，當光耦斷開(kāi)時(shí)，電容又與該組LED燈構成放電回路，維持這組燈不是馬上熄滅。掃描燈的拖尾效果就是由這部分電路實(shí)現的。
第三組的四個(gè)光耦用作擴展功能。
圖4 本設計示意圖 圖5是本設計信號引出端口，其中J5引出的信號用來(lái)控制八組汽車(chē)掃描燈，J4引出的四組LED信號用于擴展底盤(pán)燈或呼吸燈。J9接單片機P3口用于擴展無(wú)線(xiàn)遙控或通信等模塊。
圖5 本設計信號引出端口
圖6是參考的PCB布板圖，采用單面敷銅板增大了布線(xiàn)難度，而且要大量飛線(xiàn)，若采用雙層板，布局問(wèn)題就可簡(jiǎn)化很多。圖3中RX可選用75歐大功率電阻。因設計采用四腳光耦，而光耦是可能發(fā)生故障的元件，所以在封裝上采用16腳的IC插座。這樣每個(gè)插座可以安裝四個(gè)光耦。
圖6 參考的PCB布板圖
3 元件選取
與汽車(chē)電源相連的線(xiàn)材建議選用粗細合適的硅膠絕緣線(xiàn)，可耐高溫和大電流。保險管可選擇1A或2A即可。
光耦選擇EL817，在光耦輸入端一定要接限流電阻，在做實(shí)驗時(shí)要注意不要因電流過(guò)大燒壞光耦。作為延時(shí)儲能的電容器要選擇品質(zhì)好的330UF或470UF的大電容。
4 安裝調試
本設計調試簡(jiǎn)單，只需將流水燈或*樣燈的程序寫(xiě)入單片機即可。數據從P2口輸出，即連接掃描燈控制光耦的端口。需要注意的是程序中延時(shí)的設定要根據實(shí)際閃燈的效果修改。只要選擇的時(shí)間合適，就會(huì )產(chǎn)生像火焰的拖尾效果。測試中選用12.5V的電壓，最高電流僅達150mA。
5 注意事項
汽車(chē)是移動(dòng)的，發(fā)動(dòng)機艙的溫度也較高。所以本設計的安裝環(huán)境是高溫且震動(dòng)劇烈的環(huán)境。在安裝時(shí)要注意防震和散熱。電源取自汽車(chē)示寬燈，這樣儀表盤(pán)一點(diǎn)亮掃描燈就可以工作了。
6 結語(yǔ)
本文用簡(jiǎn)潔的思路實(shí)現了LED和單片機的簡(jiǎn)單應用。為愛(ài)車(chē)提供了個(gè)性化的妝扮。也為生活增添了色彩。圖4 本設計示意圖
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