陶玉貴,錢峰,李長波 (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的汽車車門無線控制系統(tǒng)設(shè)計

陶玉貴,錢峰,李長波 (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)計了一種以高速單片機為核心的汽車車門無線控制系統(tǒng),詳細闡述了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、硬件電路和軟件編程的設(shè)計方案:單片機選用超低功耗、抗干擾能力強、可與8051兼容的STC89C52;繼電器控制模塊連接單片機的P0口,分別控制電機正反轉(zhuǎn)和電磁離合器的開啟閉合;無線收發(fā)模塊選用CMOS工藝的低功耗低價位通用編/解碼電路PT2262/2272。該系統(tǒng)能實現(xiàn)電動車門的遙控開啟和關(guān)閉,同時具有安全鎖止和防夾等功能,其結(jié)構(gòu)簡單,性價比高,具有一定實用價值。

無線控制系統(tǒng);STC89C52;PT2262/PT2272

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

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

汽車車門無線控制系統(tǒng)以高速單片機STC89C52為核心控制器件,通過紅外遙控發(fā)射/接收芯片PT2262/PT2272收發(fā)信號,單片機接收到信號經(jīng)處理后控制繼電器,進而控制車門電機和電磁離合器,實現(xiàn)車門的自動開啟、關(guān)閉及鎖止。當有障礙物時,紅外檢測電路將檢測的信號傳送到單片機控制電機停轉(zhuǎn)。同時可以通過車內(nèi)按鍵控制,手動開啟。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1 電動車門無線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

2.1 單片機控制模塊

單片機選用超低功耗、抗干擾能力強、可與8051兼容的STC89C52。該單片機內(nèi)置8K的Flash、512B的RAM和2k的E2PROM,內(nèi)部集成3個定時器/計數(shù)器,可進行8、13、16位的定時/計數(shù)。支持C語言程序設(shè)計。單片機控制模塊時鐘電路由12MHz晶振和2個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],實現(xiàn)上電復(fù)位以及通過復(fù)位按鈕實現(xiàn)手動復(fù)位。單片機控制電路模塊如圖2所示。

2.2 繼電器控制模塊

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

圖2 單片機控制模塊電路

圖3 繼電器控制模塊電路

2.3 無線收發(fā)模塊

無線收發(fā)模塊選用CMOS工藝的低功耗低價位通用編/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。無按鍵按下時,PT2262不接通電源,其17腳為低電平;當有按鍵按下時,其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號。當17腳為高電平時,315MHz高頻模塊電路振蕩,發(fā)射等幅高頻信號,因此,高頻發(fā)射電路受控于第17腳輸出的電平信號[2]。無線發(fā)射模塊電路如圖4所示。

圖4 無線發(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,具有價格低廉、靈敏度高等優(yōu)點。解碼芯片PT2272接收到PT2262發(fā)出的編碼信號后,其地址碼經(jīng)過2次核對比較,17腳(VT端)輸出高電平,對接收的編碼信號進行解碼,解碼后的數(shù)據(jù)輸入單片機控制相應(yīng)的開關(guān)動作。超再生接收模塊電路如圖5所示。

圖5 無線接收模塊電路圖

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件主要負責(zé)數(shù)據(jù)的處理、執(zhí)行實時任務(wù)等,主要包括系統(tǒng)初始化、信號檢測等功能。當遙控發(fā)出信號時,單片機接收到信號,驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動,帶動車門運動,同時紅外檢測打開,檢測在運動過程中是否有障礙物。在整個過程中,紅外檢測電路如檢測到障礙物,就會將信號傳給單片機使電機停轉(zhuǎn)。

系統(tǒng)軟件采用模塊化C語言編程[3],總流程圖如圖6所示。

4 結(jié)語

利用低功耗、高抗干擾能力的STC89C52單片機設(shè)計了汽車車門無線控制系統(tǒng),無線控制最大距離達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],實現(xiàn)車門的自動開啟和關(guān)閉。同時人性化的設(shè)計了安全鎖止和防夾功能,整體設(shè)計思想新穎,性價比高,功能齊全,具有一定實用價值。

圖6 電動車門無線控制系統(tǒng)軟件流程圖

[1]關(guān)貴清,林建平,肖順根.基于單片機的恒溫測控系統(tǒng)設(shè)計[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版),2013,10(34):40-42.

[2]楊寧.基于PT2262和PT2272的無線求救系統(tǒng)設(shè)計[J].無線互聯(lián)科技,2013(7):78-80.

[3]馬忠梅.單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計[M].第4版.北京:北京航天航空大學(xué)出版社,2007.

[4]李銳.智能輪轂溫度控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版),2013,10(34):47-48.

[編輯] 張濤

U463.85

A

1673-1409(2014)22-0042-03

2014-04-15

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

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