基于单片机的汽车转向灯课程设计报告.doc
单片机原理及系统课程设计评语：考勤（10）守纪（10）过程（40）设计报告（30）答辩（10）总成绩（100）专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院2010 年 3 月 7 日基于单片机的汽车转向灯设计摘 要本设计采用单片机控制，在控制系统中，选择了5个开关、1个AT89C51单片机、7只发光二极管。其中AT89C51单片机作为控制核心，用5个开关的状态来模拟汽车转弯时相关状态。用7只发光二极管的明灭来模拟汽车灯在相关信号下的状态。关键词：单片机；汽车转弯信号灯；AT89C51Abstract:Thedesignusesasingle-chipcontrol,selectthefiveswitchesinthecontrolsystem,anAT89C51microcontrollersevenlight-emittingdiodes.AT89C51microcontrollerascontrolcore,withthestatusofthefiveswitchestosimulatecarturnsstate.Sevenlight-emittingdiodeMingoffcarlightstosimulatethestaterelatedsignals.Key Words: SCM，Automotive turn signal lights ，AT89C511 引言在当今社会，汽车方便了人们的生活，人们也开始了依赖于汽车。汽车的数量也是越来越多，但是一些交通事故也是越来越多。所以汽车转向灯也成了汽车必不可少的装备，汽车转向灯可以有效的对行人或者其他车辆起到一定的提示作用。传统的汽车转向灯由于自身条件的限制，可靠性低，定时时间不够精确，使用寿命较短，且继电器受温度影响较大，对于温度变化较大的环境往往不能满足要求。2 设计方案及原理2.1设计方案汽车转向灯电路是由单片机AT89C51、LED显示电路、按键电路等几部分构成。以单片机AT89C51为核心芯片通过控制LED的显示来模拟汽车转向灯，即用开关1-5的闭合分别模拟刹车、紧急、停靠、左转、右转、操作；用LED发光二极管D1-D7的亮灭显示来模拟汽车的错误指示灯、左头灯、右头灯、左转弯信号灯、右转弯信号灯、左尾灯、右尾灯、的显示情况。转向时，规定左右尾灯、左右头灯仪表板上2个指示灯相应地发出闪烁信号；应急开关合上时，7个信号灯都应闪烁；汽车刹车时，2个尾灯发出稳定亮信号。系统组成框图如图1所示。图1 控制系统框图2.2工作原理2.2.1 开关状态检测开关状态检测，对AT89C51来说是输入关系，可轮流检测每个开关状态，以每个开关的状态让相应的发光二极管指示；也可以一次性检测五路开关状态，即用MOV A, P3 指令一次性把P3 端口的状态全部读入，取低5位的状态来指示。2.2.2 输出控制发光二极管D1-D7来指示，设计用指令MOV P1， #XXXXXXXXB方法来实现。2.2.3 定时器信号的控制是定时器得以实现的结果。在汽车转弯灯的控制中主要利用AT89C51单片机的可编程定时器来实现灯闪烁的延时，即通过对系统时钟脉冲的计数来实现的，计数值由程序设定。利用定时器,产生高频闪烁功能。2.2.4 循环系统通过语句的反复调用和循环来达到主程序循环，并产生低频闪烁功能。2.2.5 汽车转向灯控制汽车转弯灯设计5个按键控制信号灯的转向、停靠、应急等。按键安排为：1键为刹车开关；2键为紧急开关；3键为停靠开关；4键为左转弯开关；5键为右转弯开关。3 硬件设计3.1 按键电路本设计选用拨动开关,单片机引脚作为输入使用，首先置“1”。当键没有被按下时，单片机引脚上为高电平；而当键被按下去后，引脚接地，单片机引脚上为低电平。是否有键按下，以及被按下的是哪一个可以通过单片机引脚电平显示出来。图1是电路板上按键的接法，5个按键分别接到P3.0、P3.1、P3.2、P3.3、P3.4。对于这种接法，各程序可以采用不断查询的方法，检测是否有键闭合，判断键号并转入相应的键处理。其电路图如图2所示。图2 按键电路图3.2指示灯电路芯片ULN2803有功率放大的驱动和反相的功能。当单片机P1.0-P1.6发出高电平时，通过ULN2803反相器变为低电平，使指示灯发亮。其电路图如图3所示。图3 指示灯电路3.3 汽车转向灯总电路原理图汽车转向灯设计总电路见附录一所示。4 软件设计4.1程序主旨思想主程序中完成对汽车转向灯控制系统的初始化工作，判断是否有键被按下，当开关没有动作时无输出，调用延时程序，当判断有开关被按下时，通过逐位比较判断进入各分支，其中也在各分支中调用了延时程序和定时器，以使LED在不同的分支以相应的频率闪烁。P3.0=刹车；P3.1=紧急；P3.2=停靠；P3.3=左转；P3.4=右转。键值是根据P3的状态来确定的。例：P3=00011110，表明刹车键按下，它的键值是1EH（只看后面五位）。汽车转向灯设计程序清单见附录二所示4.2指示灯电路流程图5系统仿真及实际调试操作说明如下：按1刹车键，D6、D7相应信号灯亮；按2紧急键，D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7信号灯闪烁；按3停靠键，D2、D3、 D6、D7闪烁；按4左转弯键，D2、D4、D6闪烁；按5右转弯键，D3、D5、D7闪烁；以右转弯状态仿真图为例。图4 汽车右转弯仿真图以左转弯状态仿真图为例图5 汽车左转弯仿真图6总结本次课程设计，我完成了对汽车转向灯的基本功能模拟，通过LED灯的状态来模拟车转向灯，能实现通过按键实现转向，停车等信号的模拟。这次课设Visio、Proteus、Keil等一系列软件，加强了自己的操作水平。总而言之，通过这次课设，我不仅进一步熟悉掌握了单片机和其他电路方面的知识，同时跟老师和同学学到的很多知识也使我受益匪浅。参考文献1 吴凌燕,王剑舵,邵红等.基于protuce的汽车转向灯J计量与测试技术,2011,(11):56-59.2 李华,王思明,张金敏.单片机原理及应用M.兰州:兰州大学出社,2001.5.3 徐爱均.单片机原理实用教程-基于Proteus虚拟仿真M.北京:电子工业出版社,2009.1.附录一 汽车转向灯控制系统总电路图附录二 汽车转向灯设计程序清单ORG0000H AJMP START1 ORG0030HSAME EQU4EHSTART1: MOVP1,#00H;无输入时无输出START: MOVA,P3 ;读P3口数据 ANLA,#1FH ;取用P3口的低五位数据 CJNEA,#1FH,SHIY ;对P3口低五位数据进行判断 AJMPSTART1SHIY: MOVSAME, A LCALLYS ;延时 MOVA,P3 ;读P3口的数据 ANLA,#1FH ;取用P3口的低五位数据 CJNEA,#1FH,SHIY1 ;对P3口的低五位数据进行判断 AJMPSTART1 ;开关没有动作时无输出SHIY1: CJNEA,SAME,START1 CJNEA,#17H,NEXT1 ;P3.3=0时进入左转分支 AJMPLEFTNEXT1: CJNEA,#0FH,NEXT2 ;P3.4=0时进入右转分支 AJMPRIGHTNEXT2: CJNEA,#1DH,NEXT3 ;P3.1=0时进入紧急分支 AJMPEARGENEXT3: CJNEA,#1EH,NEXT4 ;P3.0=0时进入刹车分支 AJMPBRAKENEXT4: CJNEA,#1BH,NEXT5 ;P3.2=0时进入停靠分支 AJMPSTOPNEXT5: AJMPERROR ;其他情况进入错误分支LEFT: MOVP1,#2AH ;左转分支 LCALLY1s MOVP1,#00H LCALLY1s AJMPSTARTRIGHT: MOVP1,#54H ;右转分支 LCALLY1s MOVP1,#00H LCALLY1s AJMPSTARTEARGE:MOVP1,#7FH ;紧急分支 LCALLY100ms MOVP1,#00H LCALLY100ms AJMPSTARTBRAKE: MOVP1,#60H ;刹车分支 AJMPSTARTSTOP: MOVP1,#66H ;停靠分支 LCALLY1s MOVP1, #00H LCALLY1s AJMPSTARTERROR: MOVP1,#01H ;错误分支 LCALLY1s MOVP1, #00H LCALL Y1S AJMP STARTYS: MOV R7,#04H ;延时YS0: MOVR6, #0FFHYS1: DJNZR6, YS1 DJNZR7, YS0 RETY1s: MOVR7,#04H ;延时Y1s1: MOVR6, #0FFHY1s2: MOVR5, #0FFH DJNZR6, Y1s2 DJNZR7, Y1s1 RETY100ms: MOVR7,#66H;延时Y100ms1: MOVR6, #0FFHY100ms2: DJNZR6, Y100ms2 DJNZ R7, Y100ms1 RET END
