汽车自动雨刷控制系统硬件的设计.doc

目 录

第一章 控制系统的硬件设计........................................................................................4

1.1 电源电路的设计与分析 .........................................................................................4

1.2 中央控制器 ——AT89C2051................................................................................6

1.2.1 AT89C2051 的特点.......................................................................................6

1.2.2 AT89C2051 的功能描述...............................................................................6

1.2.3 AT89C2051 的管角说明...............................................................................7

1.4.1 单片机复位后的状态的分析......................................................................20

1.5 时钟电路的设计与工作原理分析......................................................................22

1.5.1 振荡器特性.....................................................................................................22

1.5.2 时钟电路的设计............................................................................................22

1.5.3 单片机的基本时序单位..............................................................................23

1.6 检测电路的设计与分析 .......................................................................................23

1.6.1 雨水传感器工作原理.....................................................................................24

1.6.2 硬件设计与实现.............................................................................................25

参 考 文 献....................................................................................................................28

附 录..............................................................................................................................29

片机控制模块、电机控制模块。其中，AT89C2051 单片机是整个电路的核心。附

图 1 就是汽车自动雨刷控制系统总电路图。

在本章下面的几个小节中，我们根据附图 1 所示的硬件设计图，对各个模块的

主要的一些电路进行详细的设计和分析。

1.1 电源电路的设计与分析

稳压电源的输出电压 U

O

是它的特性指标，这两个指标决定了该电源的适用范围，同时也决定了稳压

器的特性指标以及如何选择变压器、整流管和滤波电容。而输出电阻、纹波电压、

源。为解决这个问题，我们采用双路输出的直流稳压电源。直流稳压电源又分成线

性直流稳压电源和开关型直流稳压电源，因为线性直流稳压电源电路成熟，稳定度

高，文波小，干扰小而且。

由上图可见，这个双路输出的线形直流稳压电源结构十分简单，只用了一个

220V 变 12V 的变压器，一个整流桥，两块稳压集成电路（7812 和 7805）和四个

电容。图中 C1 是一个大容量的电解电容，起到低频滤波的作用。由于 C1 本身的

电解比大，对高频交流成分的滤波效果比较差，所以为了改善滤波电路的高频抑制

特性，在 C1 傍边并联一个高频滤波性能良好的小电容 C2。而直流稳压电路输出端

的电容 C3 和 C4 是用作改善稳压电源电路的瞬态负载响应特性。

三脚稳压块选择：该装置中的稳压块选用 LM7805 和 7812 集成稳压块。其原

反之当 Vo＜5V 时亦然。

1.2 三端稳压电源内部图