汽车自适应前照灯系统的设计（毕业论文） - 图文

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全境态工作模式：0Hz-33MHz 三级程序加密锁 128×8字节内部RAM 32个可编程I／O口线 2个16位定时器／计数器 6个中断源

全双工串行UART通道 低功耗空闲和掉电模式 中断可从空闲模唤醒系统 看门狗(WDT)及双数据指针 掉电标识和快速编程特性 灵活的在线系统编程

STC90C51芯片管脚图3-1

图3-1 STC90C51芯片管脚图

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§3.1.2 信号处理电路设计

如前所述，系统需要采集的信号主要包括：方向盘转角信号。这里用电位器模拟转角信号，模拟信号均为0～5V线形变化电压信号，这就需要进行AD转换，本系统用PCF8591是一个单片集成、单独供电、低功耗、8-bit CMOS数据获取器件。

PCF8591具有4个模拟输入、1个模拟输出和1个串行I2C总线接口。PCF8591的3个地址引脚A0, A1和A2可用于硬件地址编程，允许在同个I2C总线上接入8个PCF8591器件，而无需额外的硬件。在PCF8591器件上输入输出的地址、控制和数据信号都是通过双线双向I2C总线以串行的方式进行传输。

PCF8591的功能包括多路模拟输入、内置跟踪保持、8-bit模数转换和8-bit数模转换。PCF8591的最大转化速率由I2C总线的最大速率决定。PCF8591 特性如下:

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单独供电

PCF8591的操作电压范围2.5V-6V 低待机电流

通过I2C总线串行输入/输出 PCF8591通过3个硬件地址引脚寻址 PCF8591的采样率由I2C总线速率决定 4个模拟输入可编程为单端型或差分输入 自动增量频道选择

PCF8591的模拟电压范围从VSS到VDD PCF8591内置跟踪保持电路 8-bit逐次逼近A/D转换器 通过1路模拟输出实现DAC增益 图3-2为引脚图

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图3-2 PCF8591引脚

引脚含义如下：

AIN0～AIN3：模拟信号输入端。 A0～A3：引脚地址端。 VDD、VSS：电源端。

SDA、SCL：I2C 总线的数据线、 时钟线。 OSC：外部时钟输入端，内部时钟输出端。

EXT：内部、外部时钟选择线，使用内部时钟时 EXT 接地。 AGND：模拟信号地。 AOUT：D/A 转换输出端。 VREF：基准电源端。

图3-3 PCF8591电路图

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§3.1.3 电源电路设计

目前轿车使用蓄电池一般都是12V，在车辆使用过程中，发电机电压可以达到13V左右，考虑到车载电源的电压波动，实际ECU的供电电压范围在9-15V。而微控制器及控制芯片供电电压都是5V，因此为了保证系统的工作，需要电源芯片进行电压转换。系统选用三端稳压器MC7805ACT作为电压转换芯片，它能提供固定的输出电压，内含过流、过热和过载保护电路。带散热片时，输出电流可达1A。其主要特点有：

输出电流可达1A 输出电压：5V 过热保护 短路保护

输出晶体管SOA保护

使用一片MC7805ACT即可将车载12V电源转换为5V为系统提供稳压电源，如图3-4所示：

图3-4 电源电路

§3.1.4 电机控制电路设计

系统共四个电机，系统选用4相5线步进电机，电压5VDC，电流O.16A。由于旋转和调高在执行动作时分时进行，因此需要分别控制，由于左右电机旋转角度不同，所以P1.0-P1.3发送PWM脉冲给旋转电机，P1.4和P1.7发送PWM脉冲给调高电机。

步进电机的驱动器选用达林顿阵列管ULN2003，ULN2003是高耐压、大电流达林顿陈列，由八个硅NPN达林顿管组成，该芯片特点如下：

每一对达林顿都串联一个2.7K的基极电阻，在5V的工作电压下它能与

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