基于單片機的地鐵剎車燈故障提醒電路設計與實現

陳玉玲 李磊

1.沈陽工學院 2.沈陽工業大學通益科技有限公司

基于單片機的地鐵剎車燈故障提醒電路設計與實現

陳玉玲1李磊2

1.沈陽工學院 2.沈陽工業大學通益科技有限公司

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

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計，因其實用性強、商業空間大，所以近年來研究的人不少。由于地鐵具有運行環境相對陰暗、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生故障進行減速而同時剎車燈發生故障時，后面的地鐵駕駛員在沒有前車剎車燈提示的情況下，通過肉眼發現前車再進行剎車已經晚了。所以一些車輛生產企業，因其產品出現了相關問題后，加強了對剎車燈故障提醒的研究。

2 硬件部分設計

系統工作的過程是：用戶開啟汽車控制開關，當開關工作故障時，蜂鳴器報警。當開關工作正常時，用戶進行剎車控制，主要分為對左右剎車兩個部分進行控制。對車輛進行左剎車的時候，左剎車燈亮起，剎車狀態指示燈指示狀態為正常；當左剎車出現故障時，剎車狀態指示燈亮起，指示狀態為故障，同時，蜂鳴器進行報警。右剎車同理。用戶可以通過TFT屏實時監測當前左右剎車的工作情況，及時發現故障并進行處理。

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

3 軟件部分設計

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

圖2 主程序流程圖

4 系統功能測試

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

左側剎車燈故障時，左剎車燈對應開關斷路,故比較器同相輸入端為5V，由于電位計分壓調節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，單片機采集對應比較器輸出電壓為高電平，單片機內部程序對此電平進行判斷，使對應指示燈點亮同時TFT彩屏上給出相應顯示“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 結論

本設計能準確且實時的判斷各種故障狀態，并給與相應的警告信息。系統采用穩定可靠地STC89C52單片機作為主控器，使整個系統具有穩定興高等特點，可以被大量推廣到實際應用中，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。

[1]陳光東，李東，馬晉等．單片微型計算機原理與接口技術[M].武漢：華中理工大學出版社，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，碩士學位，研究方向：單片機、電子技術。

李磊，1980年生，男，漢族，遼寧省鐵嶺市，沈陽工業大學通益科技有限公司，學士學位，研究方向：電氣控制