本文介紹了當(dāng)前隧道照明控制系統(tǒng)及照明光源的發(fā)展?fàn)顩r,針對當(dāng)前隧道照明控制系統(tǒng)存在的問題。設(shè)計(jì)了智能照明控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)充分利用電子技術(shù)和通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)對隧道照明燈具的有效控制與管理。本文分析比較了當(dāng)前各種隧道照明光源的特點(diǎn),確定選擇LED作為隧道照明燈具,并根據(jù)車流jI{=和洞外亮度的變化對LED隧道燈進(jìn)行無級控制,使隧道內(nèi)各區(qū)段照度平滑過渡,以符合人眼的適應(yīng)曲線,并利用總線通信機(jī)制實(shí)現(xiàn)隧道數(shù)據(jù)的傳遞。
硬件設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,在所選定的微處理器芯片和其他元器件的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的電路原理圖,還包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、印制板設(shè)計(jì)等。在設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行試驗(yàn),以便對其不合理的部分進(jìn)行修正,并最終確定硬件設(shè)計(jì)方案和完成印制電路板。中心控制器電路主要包括以下幾個(gè)部分:(1) 電路核心部分:ARM微處理器、復(fù)位電路、晶振電路和電源電路。(2)JTAG電路:實(shí)現(xiàn)程序下載與在線調(diào)試。(3) 外圍電路:CAN總線通信電路、USB接口、存儲電路、LCD液晶顯示、鍵盤電路、串行通訊電路。
中心控制器的微處理器引腳圖如圖3.2所示,它主要包括芯片中所使用的各個(gè)接口的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號及與外圍電路的連接方式。
圖3.2 STM32F103VBT6引腳圖
電源電路設(shè)計(jì)
電源電路如圖3.3所示。
圖3.3中心控制器電源電路
STM32的工作電壓為2.0V.3.6V,通過內(nèi)置的電壓調(diào)節(jié)器提供所需的1.8V電源。當(dāng)主電源掉電后,通過VBAT腳為實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)和備份寄存器提供電源。5v電源通過J2端口接入電路,并通過SPXlll7M3.3.3將電源穩(wěn)壓至3.3V。VDDA與VSSA必須分別連到VDD與VSS,這是為了降低噪聲和出錯(cuò)幾率。SPXI 1l 7M3.3.3輸出電流可達(dá)800mA,輸出電壓的精度在正負(fù)百分之一之間,具有電流限制和熱保護(hù)功能。P6KE6.8A為瞬態(tài)抑制二極管,它有效地保護(hù)電子線路中的精密元器件,免受各種浪涌脈沖的損壞。電源不僅是核心電路的供電電源,而且還要負(fù)責(zé)給其他外圍電路供電,電源和地之間的電容是用來去耦的,它提高了系統(tǒng)的抗干擾性。
復(fù)位電路設(shè)計(jì)
STM32F103VBT6支持三種復(fù)位形式,分別為系統(tǒng)復(fù)位、上電復(fù)位和備份區(qū)域復(fù)位。除了時(shí)鐘控制寄存器RCC CSR寄存器中的復(fù)位標(biāo)志位和備份區(qū)域中的寄存器以外,系統(tǒng)復(fù)位將復(fù)位所有寄存器至它們的復(fù)位狀態(tài)。外部復(fù)位電路如圖3.4所示。
圖3-4中心控制器復(fù)位電路
SP809EK.3.1/TR為單功能復(fù)位監(jiān)控器件。當(dāng)系統(tǒng)上電或電源電壓跌落至閾值電壓,SP809的復(fù)位信號RESET就會產(chǎn)生140ms的復(fù)位脈沖,保證系統(tǒng)可靠有效的復(fù)位。它的輸出典型值為上拉低電平,因此要在RESET--與“電源電壓之間加一個(gè)上拉電阻Rl。此電路為外部復(fù)位,CRESET連接至lJSTM32F103VBT6的NRST引腳上.低電平有效。
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