陶玉貴,錢峰,李長(zhǎng)波 (蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院,安徽蕪湖 241006)

基于STC89C52的汽車車門無(wú)線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

陶玉貴,錢峰,李長(zhǎng)波 (蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院,安徽蕪湖 241006)

設(shè)計(jì)了一種以高速單片機(jī)為核心的汽車車門無(wú)線控制系統(tǒng),詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、硬件電路和軟件編程的設(shè)計(jì)方案:單片機(jī)選用超低功耗、抗干擾能力強(qiáng)、可與8051兼容的STC89C52;繼電器控制模塊連接單片機(jī)的P0口,分別控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)和電磁離合器的開啟閉合;無(wú)線收發(fā)模塊選用CMOS工藝的低功耗低價(jià)位通用編/解碼電路PT2262/2272。該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車門的遙控開啟和關(guān)閉,同時(shí)具有安全鎖止和防夾等功能,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性價(jià)比高,具有一定實(shí)用價(jià)值。

無(wú)線控制系統(tǒng);STC89C52;PT2262/PT2272

隨著微計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展,智能化的無(wú)線控制裝置應(yīng)用越來(lái)越廣泛。汽車電動(dòng)車門的應(yīng)用使得汽車更具操控性和舒適性,但目前裝配有無(wú)線遙控電動(dòng)車門的主要是一些價(jià)格昂貴的高端商務(wù)汽車,而對(duì)于中低端的商務(wù)車或面包車基本不具備這項(xiàng)功能。為此,筆者設(shè)計(jì)研究了一種成本相對(duì)較低汽車電動(dòng)車門無(wú)線控制系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

汽車車門無(wú)線控制系統(tǒng)以高速單片機(jī)STC89C52為核心控制器件,通過(guò)紅外遙控發(fā)射/接收芯片PT2262/PT2272收發(fā)信號(hào),單片機(jī)接收到信號(hào)經(jīng)處理后控制繼電器,進(jìn)而控制車門電機(jī)和電磁離合器,實(shí)現(xiàn)車門的自動(dòng)開啟、關(guān)閉及鎖止。當(dāng)有障礙物時(shí),紅外檢測(cè)電路將檢測(cè)的信號(hào)傳送到單片機(jī)控制電機(jī)停轉(zhuǎn)。同時(shí)可以通過(guò)車內(nèi)按鍵控制,手動(dòng)開啟。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1 電動(dòng)車門無(wú)線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1 單片機(jī)控制模塊

單片機(jī)選用超低功耗、抗干擾能力強(qiáng)、可與8051兼容的STC89C52。該單片機(jī)內(nèi)置8K的Flash、512B的RAM和2k的E2PROM,內(nèi)部集成3個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,可進(jìn)行8、13、16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)。支持C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。單片機(jī)控制模塊時(shí)鐘電路由12MHz晶振和2個(gè)30p F電容組成,10μF電容、1kΩ的電阻和復(fù)位開關(guān)組成復(fù)位電路[1],實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位以及通過(guò)復(fù)位按鈕實(shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位。單片機(jī)控制電路模塊如圖2所示。

2.2 繼電器控制模塊

繼電器控制模塊連接單片機(jī)的P0口,分別控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)和電磁離合器的開啟閉合,電路如圖3所示。

圖2 單片機(jī)控制模塊電路

圖3 繼電器控制模塊電路

2.3 無(wú)線收發(fā)模塊

無(wú)線收發(fā)模塊選用CMOS工藝的低功耗低價(jià)位通用編/解碼電路PT2262/2272。

1)發(fā)射模塊 PT2262設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出。無(wú)按鍵按下時(shí),PT2262不接通電源,其17腳為低電平;當(dāng)有按鍵按下時(shí),其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)。當(dāng)17腳為高電平時(shí),315MHz高頻模塊電路振蕩,發(fā)射等幅高頻信號(hào),因此,高頻發(fā)射電路受控于第17腳輸出的電平信號(hào)[2]。無(wú)線發(fā)射模塊電路如圖4所示。

圖4 無(wú)線發(fā)射模塊電路圖

2)接收模塊 接收模塊采用315MHz超再生接收電路,包含有放大、整形和解碼電路,具有價(jià)格低廉、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。解碼芯片PT2272接收到PT2262發(fā)出的編碼信號(hào)后,其地址碼經(jīng)過(guò)2次核對(duì)比較,17腳(VT端)輸出高電平,對(duì)接收的編碼信號(hào)進(jìn)行解碼,解碼后的數(shù)據(jù)輸入單片機(jī)控制相應(yīng)的開關(guān)動(dòng)作。超再生接收模塊電路如圖5所示。

圖5 無(wú)線接收模塊電路圖

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理、執(zhí)行實(shí)時(shí)任務(wù)等,主要包括系統(tǒng)初始化、信號(hào)檢測(cè)等功能。當(dāng)遙控發(fā)出信號(hào)時(shí),單片機(jī)接收到信號(hào),驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)車門運(yùn)動(dòng),同時(shí)紅外檢測(cè)打開,檢測(cè)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是否有障礙物。在整個(gè)過(guò)程中,紅外檢測(cè)電路如檢測(cè)到障礙物,就會(huì)將信號(hào)傳給單片機(jī)使電機(jī)停轉(zhuǎn)。

系統(tǒng)軟件采用模塊化C語(yǔ)言編程[3],總流程圖如圖6所示。

4 結(jié)語(yǔ)

利用低功耗、高抗干擾能力的STC89C52單片機(jī)設(shè)計(jì)了汽車車門無(wú)線控制系統(tǒng),無(wú)線控制最大距離達(dá)50m。系統(tǒng)采用24V車載電源經(jīng)LM2596構(gòu)成的DC-DC穩(wěn)壓模塊降壓后給各模塊電路供電[4],實(shí)現(xiàn)車門的自動(dòng)開啟和關(guān)閉。同時(shí)人性化的設(shè)計(jì)了安全鎖止和防夾功能,整體設(shè)計(jì)思想新穎,性價(jià)比高,功能齊全,具有一定實(shí)用價(jià)值。

圖6 電動(dòng)車門無(wú)線控制系統(tǒng)軟件流程圖

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[編輯] 張濤

U463.85

A

1673-1409(2014)22-0042-03

2014-04-15

安徽省質(zhì)量工程項(xiàng)目(2013jxtd051;2012sjjd048)。

陶玉貴(1 9 7 9-),男,碩士,副教授,現(xiàn)主要從事信號(hào)檢測(cè)與處理方面的教學(xué)與研究工作。