基于單片機(jī)STC89C52RC的汽車中網(wǎng)掃描燈設(shè)計(jì)

     摘 要：生活水平的不斷提高使汽車逐步走進(jìn)了千家萬戶。追求時(shí)尚個(gè)性的心理使車主們*盡心思裝扮自己的愛車。汽車LED中網(wǎng)掃描燈既彰顯個(gè)性，又可以起到警示作用，甚至還有一個(gè)好聽的名字叫游俠燈。本文介紹一款汽車中網(wǎng)掃描燈的設(shè)計(jì)制作方法。它主要采用了常見的STC89C52RC單片機(jī)作為主控制器，采用光電耦合器進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，用市場(chǎng)上采購(gòu)的食人魚LED燈條改裝成八組LED掃描燈。能夠產(chǎn)生拖尾和呼吸等效果，還可以進(jìn)行底盤燈和無線遙控等功能的擴(kuò)展。

　　0 引言

　　LED產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展給照明和裝飾都帶來了不小的沖擊，特別是LED與汽車的結(jié)合更是當(dāng)前的熱門話題。汽車中的閱讀燈、示寬燈、剎車燈，甚至照明大燈都漸漸出現(xiàn)了LED的身影。當(dāng)然作為裝飾用的儀表燈，掃描燈和底盤燈也不甘落后，本文介紹了一種LED掃描燈的設(shè)計(jì)和制作。

　　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(dòng)部分和電路延時(shí)部分。具體框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)框圖

　　2 線路設(shè)計(jì)

　　圖2是本設(shè)計(jì)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(hào)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(shí)驗(yàn)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(jí)，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(huì)讀片內(nèi)的存儲(chǔ)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(diǎn)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(jì)的電源部分，因?yàn)樯婕暗浇o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(xiǎn)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[!--empirenews.page--]

　　圖4是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，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(hào)可以采用EL817，利用它們既做到了電氣隔離，又實(shí)現(xiàn)了用單片機(jī)的信號(hào)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(hào)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(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(gòu)成一個(gè)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(shí)電路的作用，當(dāng)光耦接通時(shí)，該組LED亮，電容接在12V電源充電，當(dāng)光耦斷開時(shí)，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(shí)現(xiàn)的。

　　第三組的四個(gè)光耦用作擴(kuò)展功能。

圖4 本設(shè)計(jì)示意圖

　　圖5是本設(shè)計(jì)信號(hào)引出端口，其中J5引出的信號(hào)用來控制八組汽車掃描燈，J4引出的四組LED信號(hào)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(jì)信號(hào)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(jiǎn)化很多。圖3中RX可選用75歐大功率電阻。因設(shè)計(jì)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(xiǎn)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(yàn)時(shí)要注意不要因電流過大燒壞光耦。作為延時(shí)儲(chǔ)能的電容器要選擇品質(zhì)好的330UF或470UF的大電容。[!--empirenews.page--]

　　4 安裝調(diào)試

　　本設(shè)計(jì)調(diào)試簡(jiǎn)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(shí)的設(shè)定要根據(jù)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(cè)試中選用12.5V的電壓，最高電流僅達(dá)150mA。

　　5 注意事項(xiàng)

　　汽車是移動(dòng)的，發(fā)動(dòng)機(jī)艙的溫度也較高。所以本設(shè)計(jì)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。電源取自汽車示寬燈，這樣儀表盤一點(diǎn)亮掃描燈就可以工作了。

　　6 結(jié)語

　　本文用簡(jiǎn)潔的思路實(shí)現(xiàn)了LED和單片機(jī)的簡(jiǎn)單應(yīng)用。為愛車提供了個(gè)性化的妝扮。也為生活增添了色彩。

　　附件：實(shí)驗(yàn)作品圖片：