汽车测速及倒车实训

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1、第一章汽车测速及倒车提示电路21第二章汽汽车测速速及倒车车提示介绍及电路原理2.1 微微动按钮钮功能 K5，复复位键：按一下下，电路复复位，电电路处于于待机状状态。 K4，正正转键：按一下下，电机机DJ1正正转，汽汽车前进进。 K3，加加速键：正转时时，按一一下。电电机DJJ1加速速。 K2，减减速键：正转时时，按一一下，电电机DJJ1减速速。 Kl，倒倒转键：按按一下，电电机DJJ1反转转，汽车车后退。2.2 产品功功能介绍绍 1电电路正确确连接后后，接通通电源，按按一下微微动按钮钮K5，数数码显示示管DSS1显示示00000。 2按按一下微微动按钮钮K4，电电机DJJ1转动动并带动动转盘(

2、遮断器器)转动动，数码码显示管DS11显示数数字，再再按一下下K4，电电机DJJl停转转，电路路复位。 3在在按一下下微动按按钮K44，按一一下微动动按钮KK3，电电机DJJ1转动动加快并并带动转盘盘(遮断断器)转转动，数数码显示示管DSS1显示示数字，此此时显示示的数字字增大。可可按微动动按钮KK3三次次（三档档），第第四次按按动K33时，电电机DJJ1停转转，电路路复位。 4在按按一下微微动按钮钮K4后后，按一一下微动动按钮KK2，电电机DJJ1转速速减慢并并带动转转盘(遮遮断器)转动减减慢，数数码显示示管DSS1示数数字减少少。再按按一下微微动按钮钮K2，电电机DJJ1停转转，电路路复位

3、。 5按按一下微微动按钮钮Kl，电电机DJJ1倒转转并带动动转盘(遮断器器)转动动，此时时为汽车车倒车。用用障碍物物放在离离开超声声接收器器LS11和超声声发生器器LS22一定距距离的位位置上，数数码显示示管DSS1显示示数字，此此时显示示的数字字为障碍碍物与LLS1和和LS22的距离离(相当当于汽车车与障碍碍物的距距离，单单位为厘厘米)，如如果障碍碍物距离离变动，数数码显示示管DSS1，显显示数字字也随之之变化。当当距离等等于200厘米时时，电机机DJ11，自动动停转。或或在大于于20厘厘米时再再按一下下微动按按钮K11，电机机DJ11停转，电电路复位位。2.3 电路原原理该产品是由由下面几

4、几部分电电路组成成：超声声波发射射电路、超超声波接接收电路路、提示示音发生生器、直直流电机机控制电电路、转转速检测测电路、单单片机电电路、显显示电路路和电源源电路。1 超声声波发射射电路发射电路主主要由UU1(774LSS04/CD440699)和超超声波发发生换能能器组成成，单片机机端口PP3.44输出440KHHz方波波信号一一路经一一级反向向器后送送超声波波发生换换能器TT的一个个电极，另另一路经经两级反反向器后后送超声声波发生生换能器器T的另另一个电电极。用用这种推推挽形式式将方波波信号加加到超声声波发生生换能器器T的两两端，可以以提高超超声波发发射强度度。输出出端采用用两个反反向器并

5、并联，用用以提高高驱动能能力。2 超声声波接收收电路集成电路CCX20016AA是一款款红外线线检波接接收专用用芯片，考考虑到红红外遥控控常用的的载波频频率388KHzz与测距的超声声波频率率40KKHz较较为接近近，用其其制作超超声波检检测接收收电路。 3超声声波测距距的算法法距离计算公公式： 4倒车电电路原理理 倒倒车电路路包括超超声波发发射电路路、超声声波接收收电路、提提示音发发生器、单单片机电电路、显显示电路路和电源源电路。 按下微微动按钮钮K1，由由单片机机U2的“ ”脚输出出一串 信号，该该信号送送到 的的输入端端，改变变 的输输出电阻阻，使原原来由QQ9、QQ13、QQ15、QQ

6、16组组成的直直流电机机DJ11桥式驱驱动电路路在直流流电机DDJ1两两端产生生电位差差，电机机DJ11被驱动动为反转转。也即即汽车在在倒车。 在在按下微微动按钮钮Kl时时，由单单片机UU2产生生40kkHz的的方波信信号从UU2的“14”（T00）脚送送出，经经开关SSl、到到U1的“3”脚后在在U1内进行行推挽放放大，由由LS11超声波波发生器器产生440kHHz的超超声波发发射出去去。经障障碍物反反射后的的超声波波，由LLS2超超声波接接收器接接收，送送入集成成块U33的“1”脚，该该信号为为正弦波波信号。由由于倒车车的距离离不断变变化，所所以U3内部设设置了自自动增益益控制AAGC，以

7、以保持信信号不会会因倒车车距离变变化而出出现强弱弱变化，正正弦波信信号在UU3内部进进行整形形后，由由U3的“7”脚输出出，经延延时(信信号由发发射障碍物物接收的的时间)后的信信号，经经电阻RR5和开开关S22送回单单片机UU2的“12” （）脚，由由单片机机U2内部部与原送送出的信信号进行行比较计计算，并并把计算算的结果果送到显显示电路路显示出出汽车在在倒车时时与障碍碍物之间间的距离离。当倒倒车与障障碍物的的距离等等于200厘米时时，单片片机U2发出出指令，让让汽车停停止倒车车，电路路复位。 由由于电路路采用节节电措施施，只有有在倒车车时，由由单片机机U2的“6” （P11.5）脚输出一信号

8、，经R17给复合管Q1和Q2提供导通信号，使继电器JKl吸合，才给超声波接收电路、提示音发生器提供VCC电源。所以在倒车开始，提示音发生器的集成块U4与外围元器件组成的振荡电路起振，产生信号供三极管Q7放大，由蜂呜器LS3发出提示音，提醒驾车人士。调节可调电阻RP2可改变提示音的声音大小。 5测测速(前前进)电电路原理理 测测速电路路包括直直流电机机控制电电路、转转速检测测电路、单单片机、显显示电路路和电源源电路。 按按下微动动开关KK4，由由单机UU2的“5” （P11.4）脚输出一信号，经R60使三极管Q18导通，使继电器JK2吸合，电源+12V经继电器JK2触点作VDD输出，同时给直流电

9、机控制电路提供VDD和VCC电源；单片机U2的“ ”脚输出一串信号，该信号送到 的输入端，改变 的输出电阻，使原来由Q9、Q13、Q15、Q16组成的直流电机DJ1桥式驱动电路在直流电机DJ1两端产生电位差，电机DJ1被驱动为正转。电机DJ1带动安装在电机上的转盘转动，由于转盘装在光电开关器U7槽中，且转盘中带有孔，转盘在转动过程中，U7一端发出的光线穿过孔，光线间歇通过并送到U7的另一端，使光电开关器U7输出一串脉冲并送回单片机U2的“13” （）脚，由单片机U2进行计数，并由数码显示管DS1直接显示数字为电机DJ1的转速。 如如果此时时按一下下微动开开关K33改变了了由U2“ ”脚输出出

10、信号号的 ，也也改变了了 的输输出电阻阻，使电电机DJJ1两端端的电位位差更大大，电机机DJ11转速加加快，数数码显示示管DSS1显示示的数字字增大。如如果再按按一下KK3，根根据以上上所说原原理，电电机DJJ1转速速更快，数数码显示示管DSS1显示示的数字字更大。 如如果按一一下微动动开关KK2，改改变了由由U2的“ ”脚输出出的一串串 信号号的 ，也也改变了了 的输输出电阻阻，但使使电机DDJ1两两端的电电位差变变小，电电机DJJ1转速速减慢，数数码显示示管DSS1显示示的数字字减小。 按按K4、KK3、KK2何一一个微动动开关，由由单片机机U2发出出指令，使使电机DDJ1停停转，电电路复

11、位位。 6单片片机电路路、显示示电路与与电源电电路原理理 单单片机电电路是由由芯片UU2为核核心及相相关元器器件组成成，构成成了汽汽车测速速及倒车车提示电电路的中中央控制制电路，根根据电路路功能需需要，赋赋予芯片片U2相应应程序。 显示示电路由由单片机机U2、数数码显示示管DSS1及外外围相关关元器件件组成，对对微动按按钮K11K55的按动动发出相相应的指指令，通通过相关关程序，让让各电路路按程序序进行工工作。另另外也把把相关指指令送达达数码显显示管DDS1，让让数码显显示管DDS1显显示数字字。 外接+12VV电源，经经过U8后，输输出+55V的VVCC电电源提供给单片片机，UU2获得得+5

12、VV后待命命所需电电源。只只有在进进行倒车车或测速速(前进进)时，通通过单片片机U2的“5” （P11.4）脚输出一信号，经R60使三极管Q18导通，使继电器JK2吸合，发光二极管LED2点亮，电源+12V经继电器JK2触点做VDD输出，给直流电机控制电路提VDD电源。而且只有在倒车时，由单片机U2的“6” （P1.5）脚输出一信号，经R17给复合管Q1和Q2提供导通信号，使继电器JKl吸合，才给超声波接收电路、提示音发生器提供VCC电源，发光二极管LED1点亮。第三章汽汽车测速速及倒车车提示任任务书 说明：本次工工作任务务共有44项目内内容，共共1000分；由由在规定定的时间间内独立立完成，

13、完完成的时时间为2240分分钟。安全文明生生产要求求： 仪仪器、工工具正确确放置，按按正确的的操作规规程进行行操作，操操作过程程中爱护护仪器设设备、工工具、工工作台，防防止出现现触电事事故。一、电子产产品装配配(本大大项分33项，第第1项55分，第第2项115分，第第3项110分，共共30分分) 1元元器件选选择(本本项目55分) 要求：根据给给出的附附图1汽汽车倒车车提示及及测速电电路原理理图，在在印制电电路板焊焊接和产产品安装装过程中中，正确确无误地地从赛场场提供的的元器件件中选取取所需的的元、器器件及功功能部件件。 22印制制电路板板焊接(本项目目分2小小项，第第(1)项6分分，第(2)

14、项项9分，共共15分分) 根根据给出出的附图图1汽汽车倒车车提示及及测速电电路原理理图，选选择所需需要的元元器件，把把它们准准确地焊焊接在赛赛场提供供的印制制电路板板上。其其中包括括： (1)贴贴片焊接接 (2)非非贴片焊焊接 要要求：在在印制电电路板上上所焊接接的元器器件的焊焊点大小小适中，无无漏、假假、虚、连连焊，焊焊点光滑滑、圆润润、干净净、无毛毛刺；引引脚加工工尺寸及及成形符符合工艺艺要求；导线长长度、剥剥线头长长度符合合工艺要要求，芯芯线完好好，捻线线头镀锡锡。 3电电子产品品安装(本项目目10分分) 根据给给出的附附图l汽汽车倒车车提示及及测速电电路原理理图，把把选取的的电子元元器

15、件及及功能部部件正确确地装配配在赛场场提供的的印制电电路板上上。 要要求：元元器件焊焊接安装装无错漏漏，元器器件、导导线安装装及元器器件上字字符标示示方向均均应符合合工艺要要求；电电路板上上插件位位置正确确，接插插件、紧紧固件安安装可靠靠牢固；线路板板和元器器件无烫烫伤和划划伤处，整整机清洁洁无污物物。U7与转盘盘的安装装可参考考安装装说明二、电子产产品功能能调试(本大项项分3项项，第ll项199分，第第2项66分，第第3项55分，共共30分分) 11汽汽车倒车车提示及及测速电电路板电电路工作作正常(本项目目分4小小项，第第(1)项2分分，第(2)项项3分，第第(3)项9分分，第(4)项项5分

16、，共共19分分) 要要求：将将已经焊焊接好的的汽车车倒车提提示及测测速电电路板，进进行调试试并实现现电路工工作正常常。 (1)电电源电路路工作正正常。 正正确连接接+122V电源源，测得得U8的的3脚电电压为+5V；按一下下K1、KK4一个个微动开开关后，测测得VDDD电压压为+112V，发光二二极管LLED22亮，则则表示电电源电路路工作正正常。 (2)数数码显示示电路(含单片片机电路路和显示示电路)工作正正常。 连连接+112V电电源，按按下微动动按钮KK5，数数码管DDSl显显示数字字为00000，则则表示数数码显示示电路工工作正常常。 (3)超超声波发发射电路路、超声声波接收收电路、提

17、提示音发发生器电电路工作作正常。 连连接+112V电电源，把把开关SSl和SS2均置置于“上”位置，按按下微动动按钮KK5，再再按下微微动按钮钮Kl，用用障碍物物放在超超声波发发射器LLS1及超声声波接收收器LSS2前方方大于220cmm位置，数数码管DDS1显显示两者者间距离离，改变变障碍物物和LSS2、LLSl之之间距离离，数码码管DSS1显示示距离变变化，并并且蜂呜呜器LSS3发出出提示音音，发光光二极管管LEDD1亮，则则表示超超声波发发射电路路、超声声波接收收电路、提提示音发发生器工工作常。 (4)直直流电机机控制电电路、转转速检测测电路工工作正常常。 连连接+112V电电源，在在确

18、认电电源电路路、显示示电路正正常时，按按下微动动按钮KK5，再再按下微微动按钮钮K4，可可见直流流电机DDJ1带带动转盘盘转动，同同时数码码管DSS1显示示转速，则则直流电电机控制制电路、转转速检测测电路工工作正常常。 22电路路知识(本项目目分3小小项，第第(1)项3分分，第(2)项项2分，第第(3)项1分分，共66分) 根根据给出出的附图图1汽汽车倒车车提示及及测速电电路原理理图及及已经焊焊接好的的汽车车倒车提提示及测测速电电路板，回回答下面面的问题题。 (1)在在电源电电路中，PP14提提供给QQ18的的基极一一个什么么信号，电电源电路路的VDDD输出出电压多多少伏?在汽汽车倒车车提示及

19、及测速电电路中，还还有哪一一部分电电路具有有相同的的工作状状 答 (2)在汽汽车倒车车提示及及测速电电路板中中，在显显示电路路部分采采用什么么方法把把数码显显示管DDS1每每个数字字后面的的小数点点隐匿? 答：(3)在附附图1汽汽车倒车车提示及及测速电电路原理理图中中，PRR1有什什么作用用? 答： 3焊焊接信号号发生电电路(本本项目55分) 根据提供供的原理理图(附附图1)，并并接入-12VV电源，使使它成为为能够正正常工作作。附图2要求：示波波器测量量J1和J3均有有波形出出现，调调节电位位器RPP3，波形形频率变变化。 三、参数数测试(本大项项分2项项，第11项199分，第第2项66分，

20、共共25分分)要求：使用用给出的的仪器仪仪表，对对相关电电路进行行测量，把把测量的的结果填填到相应应的表格格及空格格中。1.根据给给出的附附图1汽汽车倒车车提示及及测速电电路原理理图即即已经焊焊好的汽汽车倒车车提示及及测速电电路板，在在正确完完成电路路的调试试后，对对相关电电路进行行测量，把把测量后后的结果果填在相相关的表表格及空空格中。（本本项目分分5小项项，第（11）项33分，第第（2）项项6.55分，第第（3）项项1.55分，第第（4）项项6分，第第（5）小小项2分分，共119分） （1）接接上电源源，把开开关S11和S22均置于于“上”位置，按按下微动动按钮KK5，再再按下微微动按钮钮

21、K1测测量U44的3脚脚。 波形形(1分) 周期(0.55分) 幅度(0.55分)量程范围(0.55分)量程范围(05分) (2)按下微微动按钮钮K5，再再按下微微动按钮钮K4，数数码管DDS1显显示的数数字为_(0.5分分)，测测量lNNTl位位置的脉脉冲频率率为_(0.5分分) 脉冲频频率数是数码码管DSS1显示数数字的_整数倍倍(0.5分)。 如果按下下微动按按钮K44后，再再按下微微动按钮钮K3，数码管管DSll显示的的数字为为_(005分分)，测测量INNTl位位置的脉脉冲频率率为_(005分分)，脉脉冲频率率数是数码管管DSll显示的的数字的的_整数倍倍(05分)。按第二下微微动按

22、钮钮K3，数数码管DDSl显示的的数字为为_(0.5分分)，测测量INNTl位位置的脉脉冲频率率为_(0.5分分)，脉脉冲频率率数是数数码管DDS1显显示数字字的_整整数倍(055分)。 根据以上上关于“脉冲频频率数是是数码管管DS11显示数数字的倍倍数关系系”，从电电路硬件件上找出出这种关关系的原原因_(2分)。 (3)按按下微动动按钮KK5，再再按下微微动按钮钮Kl，单片机机U2的_ （00.5分分）脚送送去控制制信号到到直流电电机控制制电路的的_位置置(05分)。电机DJl两两端的电电位差UUMN_V(0.5分)。 (4)按按下微动动按钮KK5，再再按下微微动按钮钮K4(正转)，在附附图

23、3(A)中画出出U6的的1脚的的波形(量程范范围：55msDIVV，1VVDIIV)(1分)，测量量直流电电机DJJl两端端的电位位差UMMN是_V(0.5分分)。按一下微动动按钮KK3(加加速1)，在附附图3(B)中画出出U6的的1脚的的波形（量量程范围围：5mms/DDIV,lVDIVV)(11分)，测测量直流流电机DDJl两两端的电电位差UUMN_VV(0.5分)。如果再按一一下微动动按钮KK3(加加速2)，在附附图3(C)中画出出U6的的1脚的的波形(量程范范围：55msDIVV，l VDDIV)(1分分)，测测量直流流电机DDJ1两两端的电电位差UUMN是是_V(0.5分分)。从附图

24、3(A)、(B)和和(C)三个个波形看看出，直直流电机机DJl运运动方式式发生改改变，是是由于单单片机UU2送到到直流电电机控制制电路的的_波(0.5分)_改变的的结果(0.5分分)。但但它的_并没没有改变变 (00.5分分)，(A) (B)(C)附图3 (5)按按下微动动按钮KK5，再再按下微微动按钮钮K1，用用障碍物物放在超超声波发发射器LLS1及超超声波接接收器LLS2前方大大于200cm的的位置，由由远而近近移动障障碍物和和LS22、LSSl之间间距离，用用示波器器测量UUl的“7”脚输出出端出现现 _的变变化(22分)。 2根据据信号发发生电路路原理图图电路进进行测量量，并把把测量的

25、的结果填填在下面面相关表表格中。(1)测量量该电路路最高频频率时的的Jl。 波形(11分) 频率(1分) 幅度(1分)(2)测量量该电路路最低频频率时的的J3。波形(1分分) 频率(1分) 幅度(1分)四、使用PProttrell DXXP 220044软件绘绘制电路路原理图图和PCCB板图图(本大大项目22项，第第1项77分，第第2项88分，共共15分分) 说说明：选选手在DD盘根目目录上以以工位号号为名建建立文件件夹(为选选手工位位号，只只取后两两位)，选选手竞赛赛所得的的所有文文件均存存入该文文件夹中中。各文文件的主主文件名名包括： 工工程库文文件：pprjppcb 原原理图文文件：SS

26、chsschddoc 原原理图元元件库文文件：SSchiibscchliib 电电路板图图文件：Pcbbppcbddoc 元元件封装装库文件件：Pllibppcbllib 如如果选手手保存文文件的路路径不对对或没有有填写工工位号，则则不给予予选手评评分。 1绘绘制电路路原理图图(本项项目共分分2小项项，第(1)项项2分，第第(2)项5分分，共77分) 要求：在附图图2的基基础上，使使用prroteel DDXP220044软件，绘绘制正确确的电路路原理图图。(1) 按下图格式式在A44图纸右右下角绘绘制下表表，并填填写表中中内容文文字。(题号填填写本项项目书项项目号)5010030705070

27、42080选手姓名性别出生日期工 位 号号题号竞赛日期比赛名称赛场地点 (2)绘绘制电路路原理图图。2绘制PPCB板板图(本本项目共共分4小小项，第第(1)项3分分，第(2)项项1分，第第(3)项2分分，第(4)项项2分，共共8分) 要要求：在在附图22的基础础上，使使用Prroteel DXPP 20004软软件，正正确绘制制PCBB板图。 (1)自自制元器器件的封封装。 图图中所有有的电阻阻封装脚脚距为5500mmil，电电位器实实际尺寸寸是4.7mnn9.55mm。 (2)电电路板尺尺寸：550mmm40mmm。 (3)所所有元器器件均放放置在TTop Layyer。 电电源线和和地线宽

28、宽为400mill，其它它线宽为为10mmil，均均放在BBotttom Layyer。 (4)完完成布线线，并对对布线进进行优化化调整。第四章汽汽车测速速及倒车车提示安装说明一、U2、U4要先先焊接集集成座，然然后才把把U2、U4放进进去。UU2已经写写入程序序，不能、也不不需要去去改变UU2内部的的程序。二、U7与与转盘的的安装如如下图所所示，安安装步骤骤如下： 1安安装直流流电机DDJ1，用用螺丝固固定直流流电机DDJ1在在电路板板上，连连接电路路。 2安安装转盘盘，把转转盘固定定在电动动机的转转轴上。 3安安装U77，把U77插入转转盘上，用用螺丝固固定U77，安装装时必须须要把UU7

29、的中中轴线经过转转盘的轴轴心，转转盘边要要安装在在U7的槽槽中间，最后连连接电路路。 中轴线第五章汽汽车测速速及倒车车提示元件表名称代号封装数量0.1UC1, CC13, C115, C122, CC14cc0.1100547UC2, CC7CD0.11-0.18002563C3CC0.11001330PC4CC0.110013.3UFFC5CD0.11-0.180011UFC6CD0.11-0.1800110UC8, CC11CD0.11-0.18002100UC9CD0.11-0.220011UC10CC0.1140130PCY1, CY22cc0.110021N40007D1, DD2D

30、IODEE0.331524148D3, DD4, D5, D66, DD7, D8, D99321676.2V稳稳压管D10, D111DIODEE414482电机DJ1DJ1数码管DS1LED0.36441下载头ISP1IDC100L1插针J1, JJ3IDC22电源J231继电器JK1JDQ-33F1继电器JK2JDQ-44F1开关K1, KK2, K3, K44, KK5SW-066065LEDLED1, LEED2LED#332超声波探头头LS1, LS22CSHENNG1蜂鸣器LS3BELL110K排阻阻PR1SIP09918050三三极管Q1, QQ2, Q111, QQ15, Q

31、116, Q177, QQ18TO9279012三三极管Q3, QQ4, Q5, Q66TO9248550三三极管Q7, QQ8, Q9, Q110, Q133TO9259013三三极管Q12, Q144TO9221K电阻R1, RR11, R117, R266, RR45, R559, R600, RR620805810K电阻阻R2, RR20, R221, R222, RR23, R224, R299, RR32, R333, R344, RR35, R336, R377, RR39, R441, R422, RR44, R446, R511, RR54, R555, R566, RR58

32、, R6650805244.7电阻阻R3, RR19AXIALL0.3352200K电电阻R4AXIALL0.3351510电阻阻R5, RR7, R8, R99, RR10, R112, R133, RR15, R116, R277, RR28, R330, R311, RR38, R443080515220KR6AXIALL0.3351200R14AXIALL0.33512KR18, R255AXIALL0.3352300R40AXIALL0.3351360R47, R488, RR52, R553AXIALL0.33544.7KR49, R500AXIALL0.33525.1KR57AXIALL0.335110KR61AXIALL0.3351100R63AXIALL0.3351100KR64AXIALL0.335150K电位位器RP1, RP22VR32996210K电位位器RP3VR329961开关S1, SS2K_3_00.122024069/74LLS044U1SO-1441AT89SS52U2ZIF400 -111CX201106AAU3IDCD881NE5555U4DIP81P521U5, UU6dip42光电传感器器U7GD11LM78005U8TO-2220S1LM3588U9DIP-88112M晶振振Y1XTAL111