汽車燈單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 電氣1004班 姓 名： 王英帥 學(xué) 號(hào)： 201009341 指導(dǎo)教師： 任麗苗 評(píng)語：平時(shí)（40）修改（30）報(bào)告（30）總成績蘭州交通大學(xué)自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院2013年3月7日摘要，基于單片機(jī)的工作原理，以八路搶答器為理念，制作廣泛搶答按扭優(yōu)先編碼電路鎖存器譯碼電路譯碼顯示主持人控制開關(guān)控制電路報(bào)警電路主持人斷開控制開關(guān)搶答無效報(bào)警電路顯示電路1引 言本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容是：基于單片機(jī)的汽車燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。模擬汽車在駕駛中的左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、剎車、合緊急開關(guān)、?？康炔僮?。在左轉(zhuǎn)彎或右轉(zhuǎn)彎時(shí)，通過轉(zhuǎn)彎操作桿使左轉(zhuǎn)彎或右轉(zhuǎn)彎開關(guān)合上

2、，從而使左頭信號(hào)燈、儀表板的左轉(zhuǎn)彎燈、左尾信號(hào)燈或右頭信號(hào)燈、儀表板的右轉(zhuǎn)彎信號(hào)燈、右尾信號(hào)燈閃爍；閉合緊急開關(guān)時(shí)以上六個(gè)信號(hào)燈全部閃爍；汽車剎車時(shí)，左右兩個(gè)尾信號(hào)燈點(diǎn)亮；若正當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí)剎車，則轉(zhuǎn)彎時(shí)原閃爍的信號(hào)燈應(yīng)繼續(xù)閃爍，同時(shí)另一個(gè)尾信號(hào)燈點(diǎn)亮，以上閃爍的信號(hào)燈以1hz頻率慢速閃爍；在汽車?？块_關(guān)合上時(shí)左頭信號(hào)燈、右頭信號(hào)燈、左尾信號(hào)燈、右尾信號(hào)燈以10hz頻率快速閃爍。任何在下表中未出現(xiàn)的組合，都將出現(xiàn)故障指示燈閃爍，閃爍頻率為10hz。2設(shè)計(jì)方案及原理2.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)概述該設(shè)計(jì)方案中，選用atmel公司的8位通用單片機(jī)at89c51，讓其p0口為系統(tǒng)的輸入端口，輸入信號(hào)由開關(guān)的通斷產(chǎn)生

3、，而p1口為系統(tǒng)的輸出端口，輸出給7個(gè)led指示燈。同時(shí)，本設(shè)計(jì)中將剎車輸入信號(hào)以中斷的方式進(jìn)行輸入，這樣在一定程度上就保證了諸如剎車這種緊急情況下實(shí)時(shí)性較高的需要。詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)方案見后續(xù)章節(jié)。2.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)概述根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要，為滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的需求，我們把剎車信號(hào)處理成外部中斷0的形式，其他輸入信號(hào)以普通的輸入信號(hào)進(jìn)行輸入，cpu以輪詢的方式對(duì)它們進(jìn)行查詢。若cpu發(fā)現(xiàn)有輸入信號(hào)的組合是所期望輸入信號(hào)組合的任何一組時(shí)，則驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的指示燈發(fā)出相應(yīng)的指示情況。詳細(xì)的軟件設(shè)計(jì)方案見后續(xù)章節(jié)。3硬件設(shè)計(jì)3.1 硬件設(shè)計(jì)方案 如前所述，在該設(shè)計(jì)方案中，選用atmel公司的8位通用單片機(jī)at8

4、9c51，讓其p0口為系統(tǒng)的輸入端口，輸入信號(hào)由開關(guān)的通斷產(chǎn)生，其中，p0.0為左轉(zhuǎn)彎開關(guān)，p0.1為右轉(zhuǎn)彎開關(guān)，p0.2為緊急開關(guān)，p0.3為?？块_關(guān)。p1口為系統(tǒng)的輸出端口，輸出給7個(gè)led指示燈。其中，p1.0到p1.2引腳分別連接汽車的左轉(zhuǎn)彎燈、左頭燈和左尾燈，為便于區(qū)分，這三個(gè)燈均用黃燈表示；p1.3到p1.5引腳分別連接汽車的右轉(zhuǎn)彎燈、右頭燈和右尾燈；p1.6引腳連接汽車的故障指示燈。同時(shí)，本設(shè)計(jì)中將剎車輸入信號(hào)以外部中斷0的方式進(jìn)行輸入，這樣在一定程度上就保證了諸如剎車這種緊急情況下實(shí)時(shí)性較高的需要。3.2 硬件設(shè)計(jì)原理圖在proteus仿真環(huán)境下所搭建的系統(tǒng)硬件電路圖如圖3.1

5、所示。圖3.1 系統(tǒng)硬件原理圖4 軟件設(shè)計(jì)4.1 軟件設(shè)計(jì)方案根據(jù)設(shè)計(jì)要求，我們把左轉(zhuǎn)彎信號(hào)輸入、右轉(zhuǎn)彎信號(hào)輸入、緊急信號(hào)輸入和?？啃盘?hào)輸入當(dāng)做普通的信號(hào)輸入給單片機(jī)進(jìn)行處理，此時(shí)cpu采用輪詢的方式對(duì)各個(gè)信號(hào)的組合方式逐個(gè)地進(jìn)行排查：若cpu發(fā)現(xiàn)有有效的信號(hào)輸入，則驅(qū)動(dòng)相應(yīng)指示燈進(jìn)行相應(yīng)的顯示，若發(fā)現(xiàn)有無效的信號(hào)輸入，則驅(qū)動(dòng)故障指示燈閃爍，若上述情況都未發(fā)生，則cpu繼續(xù)輪詢排查各個(gè)輸入信號(hào)的組合，直到有信號(hào)輸入。由于剎車信號(hào)是一種很緊急的信號(hào)，故此處將剎車信號(hào)處理成外部中斷信號(hào)進(jìn)行輸入，以保證實(shí)時(shí)性，將損失降低到最小。此時(shí)cpu正在執(zhí)行主程序(即cpu正以輪詢的方式排查各輸入信號(hào)的組合)，

6、當(dāng)有剎車信號(hào)輸入時(shí)，程序立即轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序去處理，其中包含著與剎車有關(guān)的各個(gè)有效信號(hào)的組合，當(dāng)輸入信號(hào)的組合有效時(shí)，則發(fā)出相應(yīng)的動(dòng)作，若輸入無效信號(hào)時(shí)，則故障指示燈閃爍?？紤]到一般剎車之后都需要重新啟動(dòng)汽車及整個(gè)汽車的控制系統(tǒng)，我們把當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入到中斷時(shí)的各個(gè)有效狀態(tài)人為地設(shè)置為重復(fù)等待狀態(tài)，直到系統(tǒng)重新上電復(fù)位之后，又恢復(fù)到正常的等待狀態(tài)。4.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖4.2.1 主程序流程圖在主程序中，首先將輸出端口與清零，以免對(duì)后續(xù)的程序執(zhí)行結(jié)果產(chǎn)生錯(cuò)誤的影響。片內(nèi)存儲(chǔ)單元30h、31h和32h分別用來當(dāng)做左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、緊急開關(guān)是否閉合的標(biāo)志存儲(chǔ)器，若有相應(yīng)的信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，則相應(yīng)的標(biāo)志存儲(chǔ)器置為

7、#ffh，否則，相應(yīng)的標(biāo)志存儲(chǔ)器清零。設(shè)置這三個(gè)標(biāo)志存儲(chǔ)器的目的是為了當(dāng)有剎車中斷產(chǎn)生是，便于cpu辨認(rèn)是否在剎車的情況下有左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎或者是緊急開關(guān)閉合。為了能夠使系統(tǒng)在汽車處于運(yùn)行狀態(tài)下連續(xù)可靠地工作，主程序采用循環(huán)掃描，即輪詢的方式工作。主程序流程圖如圖4.1所示。4.2.2 中斷程序流程圖在中斷服務(wù)程序中，首先同主程序一樣，先將輸出口清零，以免影響后續(xù)程序執(zhí)行結(jié)果。緊接著，程序通過一級(jí)一級(jí)的判斷與排查，看是否有與題中所給出的信號(hào)組合相符的信號(hào)組合出現(xiàn)，若出現(xiàn)了，則相應(yīng)的指示燈要出現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作，并進(jìn)入循環(huán)執(zhí)行的狀態(tài)，直到系統(tǒng)從剎車狀態(tài)中解除出來，重新上電復(fù)位后，又重頭開始執(zhí)行程序；否則

8、，故障指示燈顯示。中斷程序流程圖如圖4.2所示。圖4.1 主程序流程圖圖4.2 中斷程序流程圖5總 結(jié)經(jīng)過將近一周時(shí)間的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我又重新溫習(xí)回顧了有關(guān)8051單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和一些基本的指令，并進(jìn)一步加深了用單片機(jī)進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)硬件和程序設(shè)計(jì)的方法與步驟，鞏固了利用單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)時(shí)的一些技巧與方法。就本次所選的設(shè)計(jì)題目而言，我在設(shè)計(jì)的過程中，首先通過仔細(xì)分析題目，來找到解決問題的突破口，這一步對(duì)于后續(xù)過程的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。其次，根據(jù)所分析的結(jié)果，綜合考慮各種必要條件后，設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)的硬件電路圖。接著，進(jìn)行系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，這一步需要詳細(xì)分析題中各種情況之間的邏輯關(guān)系與其自身的要求

9、，還要綜合考慮到實(shí)際情況的需要。在搞清楚這些關(guān)系之后，為系統(tǒng)編寫匯編程序源代碼。然后，在keilc應(yīng)用軟件環(huán)境下，對(duì)匯編源代碼進(jìn)行編譯、匯編與連接，并將生成的可執(zhí)行文件與硬件系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，最后在proteus仿真環(huán)境下進(jìn)行仿真，調(diào)試仿真結(jié)果是否正確。通過此次課程設(shè)計(jì)，我復(fù)習(xí)掌握了不僅有關(guān)單片機(jī)的知識(shí)，還收獲了一些有關(guān)論文寫作規(guī)范的要求，這讓我受益匪淺。參考文獻(xiàn)1 李華,王思明,張金敏.單片機(jī)原理及應(yīng)用m.蘭州:蘭州大學(xué)出版社,2001.5.2 徐愛均.單片機(jī)原理實(shí)用教程-基于proteus虛擬仿真m.北京:電子工業(yè)出版社,2009.1.3 李廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ)m.北京：北京航空航天大學(xué)出版社,19

10、94.4 房小翠.單片機(jī)實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)m.北京:國防工業(yè)出版社,1999.5 胡漢才.單片機(jī)原理及接口技術(shù).清華大學(xué)出版社,1995.附 錄org0000hljmpmainorg0003hljmpintrt0main:movp1,#00h ；輸出口清0mov30h,#00h ；標(biāo)志清0mov31h,#00h ；mov32h,#00h ；setbex0setbeahp1:mova,p0 ；左轉(zhuǎn)判斷clrcsubba,#01hjzzzwjnzjx1zzw:mov30h,#0ffh ；左轉(zhuǎn)指示ss1:movp1,#07hlcalldelay1movp1,#00hlcalldelay1sjmphp1

11、jx1:mov30h,#00hhp2:clrc ；右轉(zhuǎn)判斷mova,p0subba,#02hjzyzwjnzjx2yzw:mov31h,#0ffh ；右轉(zhuǎn)指示ss2:movp1,#38hlcalldelay1movp1,#00hlcalldelay1sjmphp2jx2:mov31h,#00h ；合緊急開關(guān)判斷hp3:clrcmova,p0subba,#04hjzhjjjnzjx3hjj:mov32h,#0ffh ；合緊急開關(guān)指示ss3:movp1,#3fhlcalldelay1movp1,#00hlcalldelay1sjmphp3jx3:mov32h,#00hhp4:clrc ；合?？块_關(guān)

12、判斷mova,p0subba,#08hjztkjnzjx4tk:movp1,#36h ；合?？块_關(guān)指示lcalldelay10movp1,#00hlcalldelay10sjmphp4jx4:clrc ；有無輸入判斷mova,p0jztzclrc ；左轉(zhuǎn)判斷mova,p0subba,#01hjztzclrc ；右轉(zhuǎn)判斷mova,p0subba,#02hjztzclrc ；合緊急開關(guān)判斷mova,p0subba,#04hjztzclrc ；合?？块_關(guān)判斷mova,p0subba,#08hjztzajmpgzgz:movp1,#40h ；故障指示lcalldelay10movp1,#00hlcal

13、ldelay10ajmpjx4tz:ajmpmain ；返回繼續(xù)intrt0:clrea ；關(guān)中斷movp1,#00hclrc ；左轉(zhuǎn)判斷mova,30hsubba,#0ffhjzzzsclrc ；右轉(zhuǎn)判斷mova,31hsubba,#0ffhjzyzspsc:mova,p0 ；剎車判斷jzscjnzgz1sc:movp1,#24hclrc ；剎車合緊急開關(guān)判斷mova,p0subba,#04hjzhjssjmpscgz1:movp1,#40h ；故障指示lcalldelay10movp1,#00hlcalldelay10sjmpgz1zzs:clrc ；左轉(zhuǎn)彎剎車合緊急開關(guān)判斷mova,p0

14、subba,#05hjzzsjzs:movp1,#27h ；左轉(zhuǎn)彎剎車指示lcalldelay1movp1,#00hsetbp1.5lcalldelay1sjmpzzszsj:movp1,#3fh ；左轉(zhuǎn)彎剎車合緊急開關(guān)指示lcalldelay1movp1,#00hsetbp1.5lcalldelay1sjmpzsjyzs:clrc ；右轉(zhuǎn)彎剎車合緊急開關(guān)判斷mova,p0subba,#06hjzysjys:movp1,#3ch ；右轉(zhuǎn)彎剎車指示lcalldelay1movp1,#00hsetbp1.2lcalldelay1sjmpyzsysj:movp1,#3fh ；右轉(zhuǎn)彎剎車合緊急開關(guān)指示lcalldelay1movp1,#00hsetbp1.2lcalldelay1sjmpysjhjs:movp1,#3fh ；剎車