基于單片機的地鐵剎車燈故障提醒電路設(shè)計與實現(xiàn)

陳玉玲 李磊

1.沈陽工學(xué)院 2.沈陽工業(yè)大學(xué)通益科技有限公司

基于單片機的地鐵剎車燈故障提醒電路設(shè)計與實現(xiàn)

陳玉玲1李磊2

1.沈陽工學(xué)院 2.沈陽工業(yè)大學(xué)通益科技有限公司

通過對剎車燈故障的研究與分析，設(shè)計了一種基于STC89C52單片機的智能單片機剎車燈故障報警系統(tǒng)。此系統(tǒng)通過單片機對外部剎車燈信號進(jìn)行檢測、判斷，并通過TFT彩屏、LED、蜂鳴器等對實時的剎車燈狀態(tài)進(jìn)行顯示、報警。本文以STC89C52單片機為核心詳細(xì)介紹了本系統(tǒng)的原理、方案、各部分的硬件構(gòu)成以及軟件設(shè)計。

地鐵剎車燈故障 故障檢測 故障提醒

1 概述

地鐵剎車燈故障提醒的設(shè)計，因其實用性強、商業(yè)空間大，所以近年來研究的人不少。由于地鐵具有運行環(huán)境相對陰暗、車次間間隔比較短、車速比較快等因素，如果地鐵在運行中發(fā)生故障進(jìn)行減速而同時剎車燈發(fā)生故障時，后面的地鐵駕駛員在沒有前車剎車燈提示的情況下，通過肉眼發(fā)現(xiàn)前車再進(jìn)行剎車已經(jīng)晚了。所以一些車輛生產(chǎn)企業(yè)，因其產(chǎn)品出現(xiàn)了相關(guān)問題后，加強了對剎車燈故障提醒的研究。

2 硬件部分設(shè)計

系統(tǒng)工作的過程是：用戶開啟汽車控制開關(guān)，當(dāng)開關(guān)工作故障時，蜂鳴器報警。當(dāng)開關(guān)工作正常時，用戶進(jìn)行剎車控制，主要分為對左右剎車兩個部分進(jìn)行控制。對車輛進(jìn)行左剎車的時候，左剎車燈亮起，剎車狀態(tài)指示燈指示狀態(tài)為正常；當(dāng)左剎車出現(xiàn)故障時，剎車狀態(tài)指示燈亮起，指示狀態(tài)為故障，同時，蜂鳴器進(jìn)行報警。右剎車同理。用戶可以通過TFT屏實時監(jiān)測當(dāng)前左右剎車的工作情況，及時發(fā)現(xiàn)故障并進(jìn)行處理。

剎車燈故障報警系統(tǒng)的硬件部分主要包括電源、MCU（STC89C52）以其外圍晶振和復(fù)位電路、汽車控制開關(guān)、故障報警模塊、故障指示模塊、TFT屏顯示模塊等。硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

3 軟件部分設(shè)計

本系統(tǒng)使用STC89C52RC作為控制的單片機芯片，軟件設(shè)計主要分為系統(tǒng)初始化程序設(shè)計、IO口初始化程序設(shè)計、彩屏配置程序設(shè)計、信息采集循環(huán)檢測程序設(shè)計、故障檢測程序設(shè)計等。主流程圖如圖2所示。

圖2 主程序流程圖

4 系統(tǒng)功能測試

本設(shè)計將要實現(xiàn)的功能是對左右兩側(cè)剎車燈以及剎車開關(guān)故障分別進(jìn)行報警并在TFT彩屏以及蜂鳴器處進(jìn)行不同的表示。以左側(cè)車燈故障為例測試具體方法如下：

左側(cè)剎車燈故障時，左剎車燈對應(yīng)開關(guān)斷路,故比較器同相輸入端為5V，由于電位計分壓調(diào)節(jié)使比較器反相輸入端為3V，故比較器輸出電壓為電源電壓5V，單片機采集對應(yīng)比較器輸出電壓為高電平，單片機內(nèi)部程序?qū)Υ穗娖竭M(jìn)行判斷，使對應(yīng)指示燈點亮同時TFT彩屏上給出相應(yīng)顯示“故障1，左燈故障”。單片機將控制三極管的管腳置成高電平，此時三極管打開蜂鳴器的負(fù)極性端連接到地上，此時蜂鳴器便開始報警，延時一段時間，單片機又將控制三極管的管腳置成低電平，使蜂鳴器的負(fù)極性端與地段開，此時蜂鳴器停止報警，這樣就形成了中斷形式的蜂鳴器報警。

5 結(jié)論

本設(shè)計能準(zhǔn)確且實時的判斷各種故障狀態(tài)，并給與相應(yīng)的警告信息。系統(tǒng)采用穩(wěn)定可靠地STC89C52單片機作為主控器，使整個系統(tǒng)具有穩(wěn)定興高等特點，可以被大量推廣到實際應(yīng)用中，這樣可以大大減少由于剎車燈故障造成的各種交通事故。本設(shè)計是一款可靠性較高，功能較齊全的地鐵剎車燈故障提醒系統(tǒng)。

[1]陳光東，李東，馬晉等．單片微型計算機原理與接口技術(shù)[M].武漢：華中理工大學(xué)出版社，2009：35-41．

[2]趙亮．單片機C語言編程與實例[M]．北京：北京郵電大學(xué)出版社，2003：9-132．

陳玉玲，1981年生，女，漢族，遼寧省凌源市,教師，講師，碩士學(xué)位，研究方向：單片機、電子技術(shù)。

李磊，1980年生，男，漢族，遼寧省鐵嶺市，沈陽工業(yè)大學(xué)通益科技有限公司，學(xué)士學(xué)位，研究方向：電氣控制