摘 要

如今汽车已经成为一种常见的交通工具，在日常生活中，人们生活节奏加快，难免会出现忘记关车窗的情况。因此本文设计了一种基于槽型光电开关的驻车后玻璃闭合状态监测系统，主要包括：

1、研究了玻璃闭合状态的检测方法。采用光电开光和压力传感器组合检测的方法，利用4个槽型光电开关采集玻璃闭合信息，利用4个压力传感器采集汽车座椅上是否有人从而判断汽车状态，之后单片机获得光电开关与压力传感器采集的信息，来综合判断汽车的玻璃闭合状态。

2、以单片机为核心的硬件电路设计及制作。系统采用以8位单片机STC89C52为核心控制器，并与压力传感模块和光电模块相结合的结构；之后通过Altium Designer软件设计出完整电路图并制作PCB板。

3、软件系统设计，单片机在接收到传感器信号后，经处理、分析后决定蜂鸣器是否报警，从而实现检测到座位上无人且玻璃未闭合时，蜂鸣器报警。

实验验证表明：系统能够对驻车后的玻璃闭合状态进行很好的监测，报警系统响应时间快，稳态误差小，具有良好的动态性能。

关键词：STC89C52单片机；压力传感器；光电开关

Abstract

Today, the car has become a common transportation. It is inevitable to forget to close car window sometimes with the acceleration of the rhythm of people's life. Therefore, a closed state monitoring system for the glass after parking based on groove type photoelectric switch was introduced in this paper. The main content is as follows:

1. There are 4 groove type photoelectric switch for the information of closed glass, as well as 4 pressure sensors for the information of the state of the car. Single-chip microcomputer receives the information of the photoelectric switch and pressure sensor to judge the closed state of car's glass.
2. The design of hardware circuit: The system employs 8 bit single-chip microcomputer STC89C52 as its main controller, combining with the module of the pressure sensor and photoelectric sensor, to achieve its function. Then, this paper introduces a method of designing the complete circuit diagram and making the PCB board by using Altium Designer.

(3) The design of software system: Single-chip microcomputer determines whether its buzzer alarms after receiving and analyzing the information from groove type photoelectric switch and pressure sensors. So that the buzzer will alarm when no one is in the seat and the glass is not closed.

Experimental verification shows that the system meets the need of monitoring the closed state of glass, alarm system responds quickly. Meanwhile, it has good dynamic characteristics and little error in steady state.

Key Words：STC89C52 single-chip；pressure sensors；photoelectric switch

目 录

第1章 绪论 1

1.1 设计目的及意义 1

1.2 设计背景及国内汽车发展现状 1

1.3 设计主要内容 2

1.4 本文主要结构 2

第2章 方案选择与设计 3

2.1 方案对比与选择 3

2.2 传感器及芯片型号的选择 4

2.3 方案可行性分析 4

2.4 系统总体模块图 5

第3章 系统硬件设计 6

3.1 电路元器件设计 6

3.1.1 核心器件STC89C52 6

3.1.2 A/D转换芯片HX711 6

3.1.3 双电压比较器芯片LM393 8

3.1.4 USB转串口芯片CH340G 9

3.2 模块电路设计 11

3.2.1 单片机最小系统电路 11

3.2.2 A/D转化模块HX711电路设计 12

3.2.3 光电开关模块 12

3.2.4 电源模块 13

3.2.5 USB下载部分 13

3.2.6 报警部分 14

3.3 系统PCB设计 14

3.3.1 单片机主要电路PCB设计 15

3.3.2 光电开关模块PCB设计 15

3.3.3 压力传感器模块PCB设计 16

3.4 实物展示 16

3.4.1 单片机与光电开关模块实物图 16

3.4.2 压力传感模块实物图 16

第4章 系统软件设计 18

4.1 A/D芯片读程序设计 18

4.2 延时程序设计 20

4.3 报警程序设计 20

4.4 主程序设计 21

4.5 系统调试 22

4.5.1 压力传感器调试 22

4.5.2 光电开关调试 23

4.6 实验结果分析 24

第5章 总结与展望 25

参考文献 26

致谢 27

第1章 绪论

1.1 设计目的及意义

在现代社会中，汽车作为一种代步工具已经成为了日常生活非常重要的一部分。汽车的普及，将会使经济社会结构发生变化，形成一套全新的文化生活体系，让我们的生活更上一个台阶，社会更加智能化。

在开车时，大部分人都知道应该培养良好的开车习惯，从而使我们更高效、更安全地出行，然而在培养开车习惯的同时，很多人却忽略了良好驻车习惯。尤其是在夜间，准备熄火回家的时候，经常会忘记关闭车窗。这样的后果轻则赶上雨天将座位淋湿，重则被不法人士盗窃，损失惨重。