有關(guān)汽車智能喇叭控制電路的設(shè)計構(gòu)想

張霄

摘 要：隨著人們生活水平的提高，汽車成為必不可少的交通工具，汽車噪聲對人們造成的傷害越來越嚴重，特別是汽車喇叭所引起的噪聲污染。為此，本設(shè)計以高性能的STC89C52單片機為核心，還包括霍爾傳感器，數(shù)字電位器，振蕩電路和功放電路等，將汽車喇叭控制電路應(yīng)用到汽車的生產(chǎn)中去。該技術(shù)操作簡單，可靠性高，有很廣闊的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：噪聲污染 ?STC89C52單片機 ? 汽車喇叭控制電路

中圖分類號：U463 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0043-01

現(xiàn)有的車用喇叭中常用的有兩種：有觸點的機械喇叭和無觸點的電子喇叭。有觸點的機械喇叭，它的發(fā)聲是是靠置于號筒諧振腔內(nèi)膜片的振動，當膜片以諧振腔的諧振頻率振動時，可獲得最大的聲壓級。決定汽車喇叭諧振頻率的主要因素有兩方面：一是構(gòu)成諧振腔的材料與幾何形狀;二是工作環(huán)境的溫度，即當汽車喇叭的工作環(huán)境溫度變化時，其諧振腔的諧振頻率也隨之改變。而無觸點的電子喇叭是用一個電子振蕩電路控制發(fā)聲系統(tǒng)使喇叭振膜振動帶動喇叭發(fā)聲。

1 本控制系統(tǒng)的電路設(shè)計

1.1 單片機SCT89C52

本文主要設(shè)計的是智能汽車喇叭控制電路。采用的核心器件是STC89C52單片機。它是一種功能強、靈活性高，且價格合理的單片機，很方便地應(yīng)用在控制領(lǐng)域。在STC89C52單片機中用到的電路有復(fù)位電路和晶振電路，并由STC89C52單片機來控制MCP4101數(shù)字電位器，LM358產(chǎn)生音頻信號，經(jīng)過數(shù)字電位器分壓輸出給TDA2030，由于分壓的不同經(jīng)TDA2030進行放大后發(fā)出高低不同的聲音。

1.2 A44E霍爾傳感器在測速系統(tǒng)中的應(yīng)用

采用的測速器件是A44E霍爾傳感器。它具有分辨能力強、精度高、檢測時間短以及可干擾能力強等特點?；魻杺鞲衅鰽44E在測速系統(tǒng)中的主要作用是采集車輪的轉(zhuǎn)速。汽車的車輪每轉(zhuǎn)一周，磁鐵便經(jīng)過A44E一次，則A44E可向外輸出脈沖，由于車速的不同便輸出不同的脈沖信號給單片機SCT89C52。此時單片機開始對檢測到的脈沖信號進行計數(shù)。根據(jù)脈沖信號的個數(shù)計算出汽車所走過的路程，根據(jù)脈沖信號的周期計算出汽車的速度并顯示。

1.3 電源電路

電源電路的功能是，由于汽車上的電壓為12 V，則能夠提供12 V的工作電壓給霍爾傳感器A44E，使霍爾傳感器正常工作。采用大電容并小電容的原因是，大電容分布的電感比較大，電感對高頻信號的阻抗是很大的，所以大電容的高頻性能不好，而小電容具有很好的高頻性能，但由于小電容容量很小的緣故，對低頻信號的阻抗大。經(jīng)過電容濾波和LM7805穩(wěn)壓電源后，經(jīng)過穩(wěn)壓電容C4，C3輸出濾波后輸出+5 V的直流電壓，5 V的電壓能使單片機正常工作。電路如圖1所示。

1.4 復(fù)位電路

STC89C52單片機跟別的控制器一樣都需要在系統(tǒng)上電的時候進行復(fù)位內(nèi)部的程序運行需要的寄存器，使得控制器整個系統(tǒng)的內(nèi)存及存儲器都處于固定可控的初始狀態(tài)并從這個狀態(tài)開始運行。對STC系列單片機的復(fù)位是給復(fù)位引腳RST輸入一個至少兩個機器周期寬度的高電平信號就可以保證系統(tǒng)的可靠的復(fù)位。如圖2所示。

2 結(jié)語

該汽車智能喇叭控制電路設(shè)計的特點是精度高、靈敏度強、穩(wěn)定性好、不失真、能夠保證音頻信號不失真的被放大。該設(shè)計是以具有較大存儲能力，功耗低，性能高的SCT89C52單片機作為系統(tǒng)的核心控制部分，與霍爾傳感器連接共同構(gòu)成的。

該系統(tǒng)成功地運用了數(shù)字電位器能夠靈活的滑動抽頭，即可以改變輸出電壓的大小，進而實現(xiàn)了汽車喇叭隨車速變化的功能。即當汽車的速度快時，汽車的喇叭聲音大，當汽車的速度慢時，汽車的喇叭聲音小。但是該設(shè)計也存在不足：如果汽車的行駛速度不快并且距離前方的障礙物較遠時，如果音量太小就起不到警示的作用;如果汽車的行駛速度較快并且距離前方的障礙物較近時，如果音量太大就會出現(xiàn)擾民的現(xiàn)象。這還需要在以后的實際生產(chǎn)和設(shè)計過程中進一步提高。

參考文獻

[1] 路國慶，趙曉博，胡立強，等.脈沖檢測方法的霍爾傳感器在里程表中的應(yīng)用[J].機械設(shè)計與制造，2009（1）：87-89.

[2] 鄧方，陳杰，陳文頡，等.一種高精度的光電編碼器檢測方法及其裝置[J].北京理工大學學報，2007，27（11）：977-980.

[3] 謝耀.可編程數(shù)字電位器在AVR單片機中的應(yīng)用[J].電子工業(yè)專用設(shè)備，2008，37（6）：46-48.

[4] 趙升屯，王驥，尚春陽.一種轉(zhuǎn)速測試的新方法[J].儀器儀表學報，2001，22（1）：173-174.

[5] 邵顯濤，陳明，李俊.基于霍爾傳感器電機轉(zhuǎn)速的單片機測量[J].電子測試，2000（12）：46-48.endprint

摘 要：隨著人們生活水平的提高，汽車成為必不可少的交通工具，汽車噪聲對人們造成的傷害越來越嚴重，特別是汽車喇叭所引起的噪聲污染。為此，本設(shè)計以高性能的STC89C52單片機為核心，還包括霍爾傳感器，數(shù)字電位器，振蕩電路和功放電路等，將汽車喇叭控制電路應(yīng)用到汽車的生產(chǎn)中去。該技術(shù)操作簡單，可靠性高，有很廣闊的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：噪聲污染 ?STC89C52單片機 ? 汽車喇叭控制電路

中圖分類號：U463 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0043-01

現(xiàn)有的車用喇叭中常用的有兩種：有觸點的機械喇叭和無觸點的電子喇叭。有觸點的機械喇叭，它的發(fā)聲是是靠置于號筒諧振腔內(nèi)膜片的振動，當膜片以諧振腔的諧振頻率振動時，可獲得最大的聲壓級。決定汽車喇叭諧振頻率的主要因素有兩方面：一是構(gòu)成諧振腔的材料與幾何形狀;二是工作環(huán)境的溫度，即當汽車喇叭的工作環(huán)境溫度變化時，其諧振腔的諧振頻率也隨之改變。而無觸點的電子喇叭是用一個電子振蕩電路控制發(fā)聲系統(tǒng)使喇叭振膜振動帶動喇叭發(fā)聲。

1 本控制系統(tǒng)的電路設(shè)計

1.1 單片機SCT89C52

本文主要設(shè)計的是智能汽車喇叭控制電路。采用的核心器件是STC89C52單片機。它是一種功能強、靈活性高，且價格合理的單片機，很方便地應(yīng)用在控制領(lǐng)域。在STC89C52單片機中用到的電路有復(fù)位電路和晶振電路，并由STC89C52單片機來控制MCP4101數(shù)字電位器，LM358產(chǎn)生音頻信號，經(jīng)過數(shù)字電位器分壓輸出給TDA2030，由于分壓的不同經(jīng)TDA2030進行放大后發(fā)出高低不同的聲音。

1.2 A44E霍爾傳感器在測速系統(tǒng)中的應(yīng)用

采用的測速器件是A44E霍爾傳感器。它具有分辨能力強、精度高、檢測時間短以及可干擾能力強等特點?；魻杺鞲衅鰽44E在測速系統(tǒng)中的主要作用是采集車輪的轉(zhuǎn)速。汽車的車輪每轉(zhuǎn)一周，磁鐵便經(jīng)過A44E一次，則A44E可向外輸出脈沖，由于車速的不同便輸出不同的脈沖信號給單片機SCT89C52。此時單片機開始對檢測到的脈沖信號進行計數(shù)。根據(jù)脈沖信號的個數(shù)計算出汽車所走過的路程，根據(jù)脈沖信號的周期計算出汽車的速度并顯示。

1.3 電源電路

電源電路的功能是，由于汽車上的電壓為12 V，則能夠提供12 V的工作電壓給霍爾傳感器A44E，使霍爾傳感器正常工作。采用大電容并小電容的原因是，大電容分布的電感比較大，電感對高頻信號的阻抗是很大的，所以大電容的高頻性能不好，而小電容具有很好的高頻性能，但由于小電容容量很小的緣故，對低頻信號的阻抗大。經(jīng)過電容濾波和LM7805穩(wěn)壓電源后，經(jīng)過穩(wěn)壓電容C4，C3輸出濾波后輸出+5 V的直流電壓，5 V的電壓能使單片機正常工作。電路如圖1所示。

1.4 復(fù)位電路

STC89C52單片機跟別的控制器一樣都需要在系統(tǒng)上電的時候進行復(fù)位內(nèi)部的程序運行需要的寄存器，使得控制器整個系統(tǒng)的內(nèi)存及存儲器都處于固定可控的初始狀態(tài)并從這個狀態(tài)開始運行。對STC系列單片機的復(fù)位是給復(fù)位引腳RST輸入一個至少兩個機器周期寬度的高電平信號就可以保證系統(tǒng)的可靠的復(fù)位。如圖2所示。

2 結(jié)語

該汽車智能喇叭控制電路設(shè)計的特點是精度高、靈敏度強、穩(wěn)定性好、不失真、能夠保證音頻信號不失真的被放大。該設(shè)計是以具有較大存儲能力，功耗低，性能高的SCT89C52單片機作為系統(tǒng)的核心控制部分，與霍爾傳感器連接共同構(gòu)成的。

該系統(tǒng)成功地運用了數(shù)字電位器能夠靈活的滑動抽頭，即可以改變輸出電壓的大小，進而實現(xiàn)了汽車喇叭隨車速變化的功能。即當汽車的速度快時，汽車的喇叭聲音大，當汽車的速度慢時，汽車的喇叭聲音小。但是該設(shè)計也存在不足：如果汽車的行駛速度不快并且距離前方的障礙物較遠時，如果音量太小就起不到警示的作用;如果汽車的行駛速度較快并且距離前方的障礙物較近時，如果音量太大就會出現(xiàn)擾民的現(xiàn)象。這還需要在以后的實際生產(chǎn)和設(shè)計過程中進一步提高。

參考文獻

[1] 路國慶，趙曉博，胡立強，等.脈沖檢測方法的霍爾傳感器在里程表中的應(yīng)用[J].機械設(shè)計與制造，2009（1）：87-89.

[2] 鄧方，陳杰，陳文頡，等.一種高精度的光電編碼器檢測方法及其裝置[J].北京理工大學學報，2007，27（11）：977-980.

[3] 謝耀.可編程數(shù)字電位器在AVR單片機中的應(yīng)用[J].電子工業(yè)專用設(shè)備，2008，37（6）：46-48.

[4] 趙升屯，王驥，尚春陽.一種轉(zhuǎn)速測試的新方法[J].儀器儀表學報，2001，22（1）：173-174.

[5] 邵顯濤，陳明，李俊.基于霍爾傳感器電機轉(zhuǎn)速的單片機測量[J].電子測試，2000（12）：46-48.endprint

摘 要：隨著人們生活水平的提高，汽車成為必不可少的交通工具，汽車噪聲對人們造成的傷害越來越嚴重，特別是汽車喇叭所引起的噪聲污染。為此，本設(shè)計以高性能的STC89C52單片機為核心，還包括霍爾傳感器，數(shù)字電位器，振蕩電路和功放電路等，將汽車喇叭控制電路應(yīng)用到汽車的生產(chǎn)中去。該技術(shù)操作簡單，可靠性高，有很廣闊的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：噪聲污染 ?STC89C52單片機 ? 汽車喇叭控制電路

中圖分類號：U463 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（a）-0043-01

現(xiàn)有的車用喇叭中常用的有兩種：有觸點的機械喇叭和無觸點的電子喇叭。有觸點的機械喇叭，它的發(fā)聲是是靠置于號筒諧振腔內(nèi)膜片的振動，當膜片以諧振腔的諧振頻率振動時，可獲得最大的聲壓級。決定汽車喇叭諧振頻率的主要因素有兩方面：一是構(gòu)成諧振腔的材料與幾何形狀;二是工作環(huán)境的溫度，即當汽車喇叭的工作環(huán)境溫度變化時，其諧振腔的諧振頻率也隨之改變。而無觸點的電子喇叭是用一個電子振蕩電路控制發(fā)聲系統(tǒng)使喇叭振膜振動帶動喇叭發(fā)聲。

1 本控制系統(tǒng)的電路設(shè)計

1.1 單片機SCT89C52

本文主要設(shè)計的是智能汽車喇叭控制電路。采用的核心器件是STC89C52單片機。它是一種功能強、靈活性高，且價格合理的單片機，很方便地應(yīng)用在控制領(lǐng)域。在STC89C52單片機中用到的電路有復(fù)位電路和晶振電路，并由STC89C52單片機來控制MCP4101數(shù)字電位器，LM358產(chǎn)生音頻信號，經(jīng)過數(shù)字電位器分壓輸出給TDA2030，由于分壓的不同經(jīng)TDA2030進行放大后發(fā)出高低不同的聲音。

1.2 A44E霍爾傳感器在測速系統(tǒng)中的應(yīng)用

采用的測速器件是A44E霍爾傳感器。它具有分辨能力強、精度高、檢測時間短以及可干擾能力強等特點。霍爾傳感器A44E在測速系統(tǒng)中的主要作用是采集車輪的轉(zhuǎn)速。汽車的車輪每轉(zhuǎn)一周，磁鐵便經(jīng)過A44E一次，則A44E可向外輸出脈沖，由于車速的不同便輸出不同的脈沖信號給單片機SCT89C52。此時單片機開始對檢測到的脈沖信號進行計數(shù)。根據(jù)脈沖信號的個數(shù)計算出汽車所走過的路程，根據(jù)脈沖信號的周期計算出汽車的速度并顯示。

1.3 電源電路

電源電路的功能是，由于汽車上的電壓為12 V，則能夠提供12 V的工作電壓給霍爾傳感器A44E，使霍爾傳感器正常工作。采用大電容并小電容的原因是，大電容分布的電感比較大，電感對高頻信號的阻抗是很大的，所以大電容的高頻性能不好，而小電容具有很好的高頻性能，但由于小電容容量很小的緣故，對低頻信號的阻抗大。經(jīng)過電容濾波和LM7805穩(wěn)壓電源后，經(jīng)過穩(wěn)壓電容C4，C3輸出濾波后輸出+5 V的直流電壓，5 V的電壓能使單片機正常工作。電路如圖1所示。

1.4 復(fù)位電路

STC89C52單片機跟別的控制器一樣都需要在系統(tǒng)上電的時候進行復(fù)位內(nèi)部的程序運行需要的寄存器，使得控制器整個系統(tǒng)的內(nèi)存及存儲器都處于固定可控的初始狀態(tài)并從這個狀態(tài)開始運行。對STC系列單片機的復(fù)位是給復(fù)位引腳RST輸入一個至少兩個機器周期寬度的高電平信號就可以保證系統(tǒng)的可靠的復(fù)位。如圖2所示。

2 結(jié)語

該汽車智能喇叭控制電路設(shè)計的特點是精度高、靈敏度強、穩(wěn)定性好、不失真、能夠保證音頻信號不失真的被放大。該設(shè)計是以具有較大存儲能力，功耗低，性能高的SCT89C52單片機作為系統(tǒng)的核心控制部分，與霍爾傳感器連接共同構(gòu)成的。

該系統(tǒng)成功地運用了數(shù)字電位器能夠靈活的滑動抽頭，即可以改變輸出電壓的大小，進而實現(xiàn)了汽車喇叭隨車速變化的功能。即當汽車的速度快時，汽車的喇叭聲音大，當汽車的速度慢時，汽車的喇叭聲音小。但是該設(shè)計也存在不足：如果汽車的行駛速度不快并且距離前方的障礙物較遠時，如果音量太小就起不到警示的作用;如果汽車的行駛速度較快并且距離前方的障礙物較近時，如果音量太大就會出現(xiàn)擾民的現(xiàn)象。這還需要在以后的實際生產(chǎn)和設(shè)計過程中進一步提高。

參考文獻

[1] 路國慶，趙曉博，胡立強，等.脈沖檢測方法的霍爾傳感器在里程表中的應(yīng)用[J].機械設(shè)計與制造，2009（1）：87-89.

[2] 鄧方，陳杰，陳文頡，等.一種高精度的光電編碼器檢測方法及其裝置[J].北京理工大學學報，2007，27（11）：977-980.

[3] 謝耀.可編程數(shù)字電位器在AVR單片機中的應(yīng)用[J].電子工業(yè)專用設(shè)備，2008，37（6）：46-48.

[4] 趙升屯，王驥，尚春陽.一種轉(zhuǎn)速測試的新方法[J].儀器儀表學報，2001，22（1）：173-174.

[5] 邵顯濤，陳明，李俊.基于霍爾傳感器電機轉(zhuǎn)速的單片機測量[J].電子測試，2000（12）：46-48.endprint