采用STC89C52RC的汽車LED中網(wǎng)掃描燈設(shè)計
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1 系統(tǒng)構(gòu)成
本系統(tǒng)由高亮LED燈條、汽車中網(wǎng)掃描燈控制器構(gòu)成?？刂破髦杏职壿嬁刂?單片機(jī)最小系統(tǒng))部分、電源供電部分、電源驅(qū)動部分和電路延時部分。具體框圖如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)框圖
2 線路設(shè)計
圖2是本設(shè)計的邏輯控制部分，采用經(jīng)典的8051單片機(jī)最小系統(tǒng)，型號為STC89C52RC，STC系列的單片機(jī)最方便的是只留出P3.0及P3.1的引腳插針，就可以通過任何一實驗板的串口RS232電路將程序下載到單片機(jī)中，方便以后作品的修改和升級，也為調(diào)試提供了便利。
需要注意的是單片機(jī)的31腳一定要接高電平，不然單片機(jī)不會讀片內(nèi)的存儲器，造成單片機(jī)不能工作。這里選用40腳的單片機(jī)雖然有點體積過大，但引腳用插針引出方便日后功能的擴(kuò)展。
圖2 邏輯控制部
圖3是本設(shè)計的電源部分，因為涉及到給高亮LED燈條和單片機(jī)分別供電，電源需要12V和5V兩種電壓輸出。
汽車蓄電池電壓在12.5V左右。LED燈條部分可以直接由12V供電。單片機(jī)部分需要7805轉(zhuǎn)成5V電壓供電。為了增強(qiáng)汽車電路的安全性，在電源電路里加入了保險管。
其中J2是汽車電源輸入，正極可連在汽車示寬燈的正極上，負(fù)極接汽車結(jié)構(gòu)中金屬部分即可。J1可用于引出控制開關(guān)，或直接用跳線帽短接。
圖3 電源部分
圖4是本設(shè)計的重點，類似于圖4的結(jié)構(gòu)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，又實現(xiàn)了用單片機(jī)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(gòu)成一個回路，相當(dāng)于由前面內(nèi)部LED控制的開關(guān)電路。
圖中C2～C5這一類電容起到延時電路的作用，當(dāng)光耦接通時，該組LED亮，電容接在12V電源充電，當(dāng)光耦斷開時，電容又與該組LED燈構(gòu)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現(xiàn)的。
第三組的四個光耦用作擴(kuò)展功能。
圖4 本設(shè)計示意圖 圖5是本設(shè)計信號引出端口，其中J5引出的信號用來控制八組汽車掃描燈，J4引出的四組LED信號用于擴(kuò)展底盤燈或呼吸燈。J9接單片機(jī)P3口用于擴(kuò)展無線遙控或通信等模塊。
圖5 本設(shè)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難度，而且要大量飛線，若采用雙層板，布局問題就可簡化很多。圖3中RX可選用75歐大功率電阻。因設(shè)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。這樣每個插座可以安裝四個光耦。
圖6 參考的PCB布板圖
3 元件選取
與汽車電源相連的線材建議選用粗細(xì)合適的硅膠絕緣線，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，在做實驗時要注意不要因電流過大燒壞光耦。作為延時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(diào)試
本設(shè)計調(diào)試簡單，只需將流水燈或*樣燈的程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)即可。數(shù)據(jù)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的設(shè)定要根據(jù)實際閃燈的效果修改。只要選擇的時間合適，就會產(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(dá)150mA。
5 注意事項
汽車是移動的，發(fā)動機(jī)艙的溫度也較高。所以本設(shè)計的安裝環(huán)境是高溫且震動劇烈的環(huán)境。在安裝時要注意防震和散熱。電源取自汽車示寬燈，這樣儀表盤一點亮掃描燈就可以工作了。
6 結(jié)語
本文用簡潔的思路實現(xiàn)了LED和單片機(jī)的簡單應(yīng)用。為愛車提供了個性化的妝扮。也為生活增添了色彩。圖4 本設(shè)計示意圖
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