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题目：智能LED紧急刹车灯 姓名： 聂杏元 专业 应用电子技术 (1) 指导教师 陆云飞 2010 年 3 月 12 号 目录 目录…………………………………………………………………….1 摘要…………………………………………………………………….2 关键字 2 前言 3 硬件电路设计及原理 4 1.1单片机最小系统………………………………………………… 5 1.2LED控制电路 7 1.3传感器与单片机的接口电路…………………………………….9 1.4 稳压电源电路 9 结论 10-11 参考文献 12 致谢 13 摘要 本论述了智能LED紧急刹车灯系统是在车辆紧急刹车时，利用LED车灯优异的特性快速点亮刹车灯警示后车，从而避免事故发生。本文以STC89C51单片机为核心给出一种智能LED刹车灯的设计方案和具体设计内容，该系统设计利用加速度传感器迅速获取车辆加速度的变化，并将结果传输至STC89C51单片机，STC89C51单片机再对接收到的信息进行判断、处理，并根据结果决定是否点亮紧急刹车灯。 关键词:智能LED; 单片机; 传感器 前言 汽车发生追尾的真正原因是因为前后车“刹车不同步”。急刹车时，后车司机始终滞后于前车，对于120 km／h的车速，需要向前多冲17米。哪怕向前少冲1米,也许就少发生一场追尾事故。本课题研究的智能LED紧急刹车灯系统是在车辆紧急刹车时，利用LED车灯优异的特性快速点亮刹车灯,警示后车，从而避免事故发生。本毕业论文将以STC89C51单片机为控制核心利用加速度传感器迅速获取车辆加速度的变化，并将结果传输至STC89C51单片机，STC89C51单片机再对接收到的加速度信息进行判断、处理，并根据处理决定是否点亮 紧急刹车灯。 1.硬件电路设计及原理 本系统设计的硬件电路主要是由单片机最小系统、传感器电路、稳压电源电路、发光二极管阵电路等组成。 图1 系统硬件结构框图 本系统以STC89C51单片机为控制核心，利用加速度传感器迅速获取车辆加速度的变化，并将结果传输至STC89C51单片机，STC89C51单片机再对接收到的加速度信息进行判断、处理，并根据处理决定是否点LED灯。 2.1 单片机最小系统 在众多的51系列单片机中，要算 ATMEL 公司的STC89C51最实用，因为它不但和8051指令、管脚完全兼容，而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间 擦除、改写。 该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的STC89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 图2 单片机的最小系统? 单片机的最小系统电路如图2所示，本毕业论文主要包括：单片机、时钟电路、复位电路等。时钟电路通常是接一个晶振两个电容，电容的数值在15-25pf之间，晶振数值在11.0592MHZ。也可以有XTAL1端接入外部时钟，此时XTAL2接地，一般我们都选用第一种方式。RESET为复位端（正脉冲有效，宽度2个机器周期），图中采用的是上电复位，上电时电容电压为0，复位端为高电平，系统复位。接着电源通过电阻对电容充电，电容电压上升直到电源电压，此时复位端为低电平，系统正常运行。 2.2 LED控制电路 单片机控制电路由STC89C51单片机、继电器构成，用于将采集到的加速度传感器信号，与预先设置的阈值相比较，控制发光二极管的闪烁，如图3所示。STC89C51判断和处理加速度传感器MMA1260D测得的信息，若满足条件则通过单片机的I/O口产生3路信号施加到3个继电器依次对内、中、外三圈的LED灯进行点亮控制。若不满足条件，则LED灯熄灭。 图3发光二极管 2.3 传感器与单片机的接口电路 本毕业论文选用MMA1260D作为加速度传感器。MMA1260D是一款1.5g的z轴向加速度传感器，它由G-单元和信号调理ASIC电路两部分组成。其中，G-单元是机械结构，采用半导体制作技术、由多晶硅半导体材料制成，并且密封。而信号调理ASIC电路是由积分、放大、滤波、温度补偿、控制逻辑和EEPROM相关电路、振荡器、时钟生成器、以及自检等电路组成，用于完成G-单元测量的电容值向电压输出的转换。 G-单元相当于在两个固定的电容极板中间放置一个可移动的极板。当加速度作用于系统时,中间极板偏离静止位置。利用中间极板偏离静止位置的距离测量加速度，中间极板与一个固定极板的距离增加，而与另一个固定极板的距离减少，且距离变化值相等。距离的变化使得两极板间的电