基于单片机的自动洗车控制系统设计
摘要：洗车是每一个有车家庭必须面对的问题，目前市场上出现的自动洗车系统主要是以PLC为核心的系统，虽然其实现了自动洗车控制，但投资成本较高，从而在洗车行业中应用较少。
针对该问题，本文详细介绍了自动洗车控制系统以STC90C52单片机为核心元件进行硬件设计以及控制软件设计，着重介绍其工作流程，从而实现以STC90C52单片机为核心元件在自动洗车控制系统的科学应用，希望能够为相关方面的研究提供一定的参考作用。
关键词：电路；控制；STC90C52单片机
1 引言
随着现代科技的发展和人们生活水平的提高，汽车在个人家庭中的应用越来越普及，洗车成了人们关注的话题。
现在各大洗车店大多采用人工洗车，占用时间较长，浪费人力资源，而少数使用自动洗车控制器的往往是以PLC为核心的系统，其投资成本较高，经济效益较小。
本文将主要介绍以STC90C52单片机为核心元件的自动洗车控制系统的结构组成和工作原理，采用以STC90C52单片机为核心元件对其控制系统进行设计，给出详细的设计方案，为产品实现产业化提供帮助。
此控制系统应用的研究不仅具有一定理论参考作用，也具有一定的实际应用价值。
2 控制系统组成及硬件设计
基于单片机的自动洗车控制器电路系统的结构主要由车辆检测电路、光线检测电路、单片机控制电路、按键电路和显示电路、清洗控制电路等组成。
自动洗车控制器可以实现自动洗车，并有三档洗车速度可供选择。
1.1电源电路设计
本研究系统电源是外接的测试电源12V经以7805为主要器件的线性稳压电源集成电路后输出稳定的+5V电压电路。
1.2 单片机控制电路设计
本研究系统单片机控制电路主要以STC90C52单片机为核心元件组成。
STC90C52是整个单片机控制系统的核心，它主要是通过串行通讯方式和I／0 及显示板上的键盘及显示部分相连。
主板上的输入信号来自采集的电压状态和各种传感信号的输入。
当接通电源后，STC90C52单片机不停地通过串口对键盘进行扫描，这时如果操作者按动面板上的按键，单片机通过程序立刻对所按按键进行判断，并做出反应，从而达到驱动相应的输出和相应的显示目的，实现对车辆清洗的控制和调节。
在系统的整个运行过程中，单片机始终保持对传感信号进行监视，如有错误即马上显示出错部位及报警。
1.3 车辆检测电路设计
1.3.1红外发射电路
本电路以音频译码电路LM567为主要器件，在开机通电后LM567内部振荡电路产生大约10-20K的脉冲信号，然后由其5脚输出脉冲信号，经过三极管Q1作射极跟随器后，再经三极管Q2放大后实现驱动红外发射二极管VL1发光。
1.3.2红外信号接收处理电路
本电路在汽车进入洗车区后，则红外接收二极管VP1接收到反射的红外光，产生与发射电路同频率的电信号，经过由LM324运算放大器（5脚，6脚和7脚）构成的带通滤波器滤波，取出相关的电信号，然后送到由LM324（1脚，2脚和3脚）组成的放大电路放大，再送到由LM324（8脚，9脚和10脚）组成的放大电路放大，最后送到由LM324（12脚，13脚和14脚）组成的限幅放大器后产生矩形波。
1.3.3汽车有/无判断电路
由红外信号接收处理电路产生的矩形波送到LM567的3脚，如果频率相同幅度适当，经内部检波后就会从8脚输出低电平，指示发光二极管LED2发光，同时这个低电平也送到单片机的12脚，单片机内部程序就会自动判断已经有车子进入洗车场，蜂鸣器发出提示音“滴、滴”，可以进入下一个操作流程。
1.4光线检测电路设计
本电路中光敏电阻RG1与可调电阻RW5组成串联分压电路，光线变暗时，RG1的阻值变小，则LM324运算放大器的10脚电压变低，经过由LM324（8脚，9脚和10脚）组成射极跟随器从8脚输出，再经过R51、R53、C27延时后送到LM324的2脚和13脚，再送到由LM324（1脚，2脚和3脚，12脚，13脚和14脚）组成窗口比较器进行电压比较，使LM324的5脚电压也降低，经过由LM324（5脚，6脚和7脚）组成射极跟随器，三极管Q10基极的电压也降低，然后经过Q10倒相放大，NE555集成电路的2脚电压升高，由NE555组成单稳态触发器，再经过三极管Q9倒相放大送到单片机13脚作为光线检测信号。
1.5按键电路和显示电路设计
本研究系统按键电路共设有4个按钮：S1是慢速洗车按键；S2是中速洗车按键；S3是快速洗车按键；S4来控制开始/强制结束洗车按键。
如不选择速度按键，系统自动默认为速度在中速和快速之间。
显示电路通过单片机对数据进行处理转换为相应的指示值并显示在数码管DS1上。
3 控制系统软件设计
当本研究系统上电启动后，首先进行系统的初始化，单片机上电或者复位后，进入主程序，系统程序采用单片机C语言编写，软件采用模块化设计，包括初始化模块（对I/O口、定时器等进行初始化），
显示模块，定时器模块，按键模块等。
首先进行信号的采集，再通过串口对键盘进行扫描，并做出反应，从而达到驱动相应的输出和相应的显示目的，实现对车辆清洗的控制和调节。
4 结语
随着科技的发展，单片机技术已经在诸多领域得到应用，其为我国经济建设的快速发展和环境保护做出了巨大贡献。
本文利用STC90C52单片机为核心元件，开发了一套基于单片机的自动洗车控制系统。
研究表明，该系统操作方便，工作安全可靠，且成本较低，能够满足整体性能要求，具有良好的应用前景和推广价值。
参考文献
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