汽車尾燈danpianji

1、摘 要本課題介紹了一種新型簡便的基于單片機的汽車尾燈控制電路的設(shè)計方法, 本設(shè)計主要解決如何更加靈活的汽車尾燈控制器進(jìn)行控制，左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)和急剎車信息等。通過設(shè)計汽車尾燈顯示控制電路，能很好的綜合運用我們所學(xué)到的單片機,C語言,模擬電路知識,熟悉電子電路設(shè)計的基本方法。有多種方法來設(shè)計汽車尾燈控制電路，主要是運用單片機的相關(guān)知識用硬件來設(shè)計制作一個16位汽車尾燈顯示控制電路的。它的特點是電路簡單，制作方便，容易操作，可反復(fù)擦寫，性能可靠。本設(shè)計主要由四部分組成，包括按鍵電路，LED燈電路，驅(qū)動電路，復(fù)位電路。本文介紹了一種以STC89C52單片機為核心的控制電路。該電路以發(fā)光二極管LED燈為顯示

2、電路。汽車的尾燈是其運行方式的最直接表示方式，令行人或其他車輛清晰明白它將要發(fā)生的動態(tài)變化。從而避免交通事故的發(fā)生。設(shè)計此電路要求嚴(yán)格符合交通規(guī)則，尾燈閃亮或熄滅準(zhǔn)確，才不會讓行人或其他車輛產(chǎn)生誤解。目前在國內(nèi)外，整個社會的趨勢都是低能耗，環(huán)保，高效為主題的。所以LED尾燈是發(fā)展的趨勢，而且現(xiàn)在部分高檔車已經(jīng)開始配置。關(guān)鍵詞:發(fā)光二極管 單片機 設(shè)計程序AbstractThis issue introduces a new type of simple microcontroller-based automotive tail lamp control circuit design, the

3、design of the main solution to a more flexible controller to control the car taillights, turn left, turn right and brake hard information. Through the design of automobile tail lights display control circuit, the use of well integrated single chip we have learned, C language, analog circuit, become

4、familiar with the basic methods of electronic circuit design. There are many ways to design a car taillight control circuit, primarily with the use of microcomputer hardware design knowledge to produce a 16-bit automotive taillight display control circuit. It is characterized by simple circuit, made

5、 easyto operate, can be repeatedly erased and reliable performance. The design mainly consists of four parts, including the key circuit, LED light circuit, driver circuit, reset circuit. This paper describes a microcontroller core with STC89C52 control circuit. The circuit with LED LED lights for th

6、e display circuit. Automobile tail lights are the most direct way of its run that way, so that pedestrians or other vehicles, it will clearly understand the dynamic changes to occur. In order to avoid traffic accidents. The circuit design of strict rules of the road, tail lights flash or go out accu

7、rately, it will not allow pedestrians or other vehicles misleading. CurrentlyAt home and abroad, the trend of the whole community are low energy consumption, environmental protection, and efficient as the theme. Therefore, the development trend of LED taillights, and now part of the high-end cars al

8、ready configured.Key words: Light-emitting diodeMCUCircuit design緒論汽車作為現(xiàn)代交通工具已大量進(jìn)入人們的生活，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，對于汽車的控制電路，也已從過去的全人工開關(guān)控制發(fā)展到了智能化控制。在夜晚或因天氣原因能見度不高的時候，人們對汽車安全行駛要求很高汽車尾燈控制系統(tǒng)給大家?guī)砹朔奖恪Ｆ囄矡艨刂破魇请S汽車智能化技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的，汽車尾燈一般是用基于微處器的硬件電路結(jié)構(gòu)構(gòu)成，正因為硬件電路的局限性，不能隨意的更改電路的功能和性能，且可靠性得不到保證，因此對汽車尾燈控制系統(tǒng)的發(fā)展帶來一定的局限性。難以滿足現(xiàn)代汽車的

9、智能化發(fā)展8。隨著(EDA)仿真技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)和設(shè)計工具發(fā)生了深刻的變化。利用硬件描述語言對數(shù)字系統(tǒng)的硬件電路進(jìn)行描述是EDA的關(guān)鍵技術(shù)之一。C語言是目前主流的硬件描述語言，它具有很強的電路描述和建模能力，且有與具體硬件電路無關(guān)和與設(shè)計平臺無關(guān)的特性在語言易讀性和層次化結(jié)構(gòu)設(shè)計方面表現(xiàn)出強大的生命力和應(yīng)用潛力。LED(1ight emitting diode，發(fā)光二極管)由于其具備體積小、壽命長、低能耗、耐震動、無頻閃及反應(yīng)速度快等優(yōu)點已成為備受矚目的新一代車燈光源技術(shù)。目前通用的汽車尾燈光源仍然是白熾燈和節(jié)能燈占主導(dǎo)地位，加上紅、黃等配光透鏡實現(xiàn)配光要求，缺點是易損壞、耗電量

10、大、壽命短、激勵響應(yīng)時間長，給道路交通帶來安全隱患等?，F(xiàn)有的LED汽車尾燈主要有兩種：一種是用多個LED密布于燈殼內(nèi)直接經(jīng)配光透鏡配光，其缺點是用了多顆LED或者用大功率LED，成本高；另外一種是將LED排布成平面或者柱狀置于燈殼內(nèi)，經(jīng)自由曲面反射腔配光或自由曲面反射腔和配光透鏡聯(lián)臺配光，其缺點是自由曲面反射腔制作工藝復(fù)雜。現(xiàn)針對目前LED汽車尾燈配光困難、體積大等缺陷，有效利用LED光源體積小、亮度高等特點，設(shè)計出一種節(jié)能、高效的新型組合式LED汽車尾燈。1 設(shè)計方案分析通過AT89S51單片機編寫程序來控制LED的亮滅這種方案中單片機編程較直接，用硬件電路搭建方便，通過AT89S51單片機

11、編寫程序，來控制LED的亮滅。這樣可以大大簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低材料的成本。提高系統(tǒng)的先進(jìn)性和可靠性，能實現(xiàn)控制器的系統(tǒng)編程。采用這種器件開發(fā)的數(shù)字系統(tǒng)其升級與改進(jìn)極為方便。一、由于現(xiàn)在單片機技術(shù)普及，加上用單片機實現(xiàn)起來很方便也很簡單，所以我決定使用單片機來驅(qū)動整個電路的運行。二、單片機的運行都是要有晶振驅(qū)動的，有的單片機是內(nèi)部晶振驅(qū)動單片機，有的單片機是外部設(shè)計含有晶振的驅(qū)動電路來驅(qū)動單片機的運行。所以要設(shè)計一個驅(qū)動電路去驅(qū)動單片機。三、需要往單片機中下載編好的程序，一是用在線下載，二是用下載器下載到單片機中。在沒有下載器的情況下，使用在線下載很方便。2 設(shè)計方案規(guī)劃及設(shè)計2.1整體電路工作原

12、理經(jīng)過以上所述的設(shè)計內(nèi)容及要求的分析，可以將電路分為以下幾部分：按鍵電路、LED顯示電路、含有晶振的驅(qū)動的電路、復(fù)位電路。單片機在不停的掃描3個按鍵相連的IO口的高低電平，當(dāng)3個按鍵中的一個按鍵按下去后，單片機會確定是那個按鍵按下去了；當(dāng)沒有按鍵按下去的時候，這3個IO口管腳都是高電平；當(dāng)某一個按鍵按下去后，與該按鍵想連接的IO口管腳變成低電平；根據(jù)不同的按鍵按下去的情況，控制與6個LED相接的IO口的高低電平來控制LED亮滅情況。單元電路設(shè)計仿真原理圖如圖2.1所示 圖2.1 仿真原理圖1）按鍵電路：最左邊為急剎車按鍵，中間為右剎車按鍵，最右邊為左剎車按鍵。單片機在不停的掃描3個按鍵相連的I

13、O口的高低電平，當(dāng)3個按鍵中的一個按鍵按下去后，單片機會確定是那個按鍵按下去了；當(dāng)沒有按鍵按下去的時候，這3個IO口管腳都是高電平；當(dāng)某一個按鍵按下去后，與該按鍵想連接的IO口管腳變成低電平8。如圖2.2所示。圖2.2 按鍵電路圖2）LED電路：要在左轉(zhuǎn)向的時候，左邊的3個燈左循環(huán)點亮，右轉(zhuǎn)向的時候，右邊的3個燈右循環(huán)循環(huán)點亮，急剎車的時候全部的LED閃爍，于是我選擇了左循環(huán)的3個不同顏色的LED，右循環(huán)的3個LED的顏色和左循環(huán)的3個LED顏色一樣，當(dāng)循環(huán)點亮的時候很直觀。如圖2.3所示。圖2.3 LED電路圖 其他部分的設(shè)計1)含有晶振的驅(qū)動的電路：沒有驅(qū)動電路的話，也就是晶振不起振，那單

14、片機就不能工作。如圖2.4所示。圖2.4含驅(qū)動電路圖使用的是12M的晶振，兩個電容一般很小（小于30PF）。2)復(fù)位電路的設(shè)計，如圖2.5所示。 圖2.5 復(fù)位電路圖2.2 單片機我們選用的是AT89S51型單片機， AT89S51內(nèi)核系列單片機引腳功能：如圖2.6所示。圖2.6 內(nèi)核系列單片機引腳Vcc（40腳），GND（20腳）單片機電源引腳，不同型號單片機接入對應(yīng)電壓電源，常壓為+5V，低壓為+3.3V。XTAL1（19腳），XTAL2（18腳）外接時鐘引腳。XTAL1為片內(nèi)振蕩電路的輸入端，XTAL2為片內(nèi)振蕩電路的輸出端。RST（9腳）單片機的復(fù)位腳。PSEN（29腳）全稱是程序存儲

15、器允許控制端。ALE/PROG(30腳)在單片機擴(kuò)展外部RAM時，ALE用于控制把P0口的輸出低8位地址送鎖存器鎖存起來，以實現(xiàn)地位地址和數(shù)據(jù)的隔離。 EA/Vpp（31腳）EA接高電平時，單片機讀取內(nèi)部程序存儲器6。I/O口引腳P0口，P1口，P2口，P3口。1、 P0口（39腳32腳）雙向8位三態(tài)I/O口，每個口可獨立控制。2、 P1口（1腳8腳）準(zhǔn)雙向8位I/O口，每個口可獨立控制，內(nèi)帶上拉電阻，這種接口輸入沒有高阻狀態(tài)，輸入也不能鎖存。3、 P2口（21腳28腳）準(zhǔn)雙向8位I/O口，每個口可獨立控制，內(nèi)帶上拉電阻，與P1口相似。4、 P3口（10腳17腳）準(zhǔn)雙向8位I/O口，每個口可獨

16、立控制，內(nèi)帶上拉電阻，并且具有第二功能。2.3 程序流程圖如圖2.7所示。鍵盤掃描，判斷是不是有按鍵按下去了如果有按鍵按下去了，判斷是哪個按鍵按下去的如果沒有按鍵按下去控制右循環(huán)的按鍵按下去了控制左循環(huán)的按鍵按下去了控制急剎車的按鍵按下去了右邊的3個LED有循環(huán)依次點亮右邊的3個LED有循環(huán)依次點亮所有的6個LED閃爍沒有LED點亮圖2.7 程序流程圖2.4 開始程序C語言程序設(shè)計具體如下：#include<reg52.h> void delay(unsigned int z) 延時程序，for循環(huán)一直減到0 unsigned int x;unsigned char y;for(x

17、=z;x>0;x-)for(y=110;y>0;y-);void keyscan() 鍵盤掃描程序,先判斷按鍵按下去沒有，哪個 按下去了，然后根據(jù)那個按鍵按下去的情況，unsigned char temp,temp1,temp2,i,temp3; 進(jìn)行算法分析和計算，通過給與LED的管腳temp1=P1; 賦值高低電平來控制燈亮滅情況temp1=temp1&0x07;if(temp1!=0x07)delay(10);temp2=P1;temp2=temp2&0x07;if(temp1=temp2)switch(temp1)case 0x06: /右轉(zhuǎn)向燈temp=0

18、xfe;for(i=1;i<=3;i+)delay(1000);P2=temp;temp=temp-i;if(temp=0xf8)temp=0xfe;if(i=3)i=0;temp3=P1;temp3=temp3&0x07;if(temp3=0x07)P2=0xff;i=4;if(i=5)break;case 0x05: /左轉(zhuǎn)向燈 temp=0xdf;for(i=1;i<=3;i+)delay(1000);P2=temp;temp=temp+(16/i);if(temp=0xfc)temp=0xdf;if(i=3)i=0;temp3=P1;temp3=temp3&

19、0x07;if(temp3=0x07)P2=0xff;i=4;if(i=5)break;case 0x03: /剎車 P2=0xc0; delay(1000); P2=0xff; delay(1000); temp3=P1; temp3=temp3&0x07; if(temp3=0x07) break;default:P2=0xff;break;void main() 先初始化，P2腳全為高電平，while(1)無限循環(huán)， 開始一直進(jìn)行鍵盤掃描P2=0xff;while(1) keyscan();3 電路的制作與調(diào)試3.1 電路根據(jù)上面分析的單元電路設(shè)計，將整個電路圖連接器來。先在軟件

20、上仿真，然后再焊接。3.2 仿真 使用的仿真軟件本次課程設(shè)計應(yīng)用的是Proteus 軟件。Proteus 軟件是由英國 Labcenter Electronics 公司開發(fā)的EDA工具軟件，已有近20年的歷史，在全球得到了廣泛應(yīng)用。Proteus 軟件的功能強大，它集電路設(shè)計、制版及仿真等多種功能于一身，不僅能夠?qū)﹄姽?、電子技術(shù)學(xué)科涉及的電路進(jìn)行設(shè)計與分析，還能夠?qū)ξ⑻幚砥鬟M(jìn)行設(shè)計和仿真，并且功能齊全，界面多彩，是近年來備受電子設(shè)計愛好者青睞的一款新型電子線路設(shè)計與仿真軟件9。 在仿真軟件中畫出仿真電路圖如圖3.1所示。 圖3.1 仿真電路圖 硬件調(diào)試電路焊接完之后，經(jīng)過硬件調(diào)試，發(fā)現(xiàn)晶振沒起

21、振。將晶振離單片機越近越好，這樣晶振才會起振。但是將含晶振的驅(qū)動電路焊的靠近單片機后，單片機還是沒有工作。考慮到可能是我的EA端口沒有接到高電平上，也可能引起單片機不工作。于是我將EA端口接在高電平上，即接在電源正極。但是單片機也沒工作。由于該考慮的問題都已經(jīng)考慮過了，單片機也沒有工作。而現(xiàn)在我焊的板子亂七八糟的，因為是第一次焊的原因。可能是哪里焊錯了，焊的短路了或哪里焊的是虛焊。于是重新焊了一遍。焊完了，還是沒有反應(yīng)，接在供電電源上，電源指示燈熄滅了。我再摸一摸電池，開始發(fā)熱了。判斷是電源正負(fù)極短路，我將電源接口斷開，用萬用表測試了一下，發(fā)現(xiàn)果然是正負(fù)極接在了一起。我重新將正負(fù)接口接好。燈開

22、始按預(yù)期的想法變化。有次由于電阻阻值太小、LED接反等情況，導(dǎo)致LED燈不亮，器件燒毀等情況。在LED正確接好，單片機工作的情況下，啟動電源，LED燈如曇花一現(xiàn)，一閃即滅，經(jīng)過多方的檢查 ，用萬用表查出兩端阻值等于電源阻值 ，最后判斷是與LED相接的分壓電阻阻值太小。后來在按下左/右循環(huán)按鍵時，在某時刻有兩燈同時亮的情況，經(jīng)萬用表檢測后發(fā)現(xiàn)兩燈之間線路短路，經(jīng)過多次努力解決了以上問題，電路正常運行。32.4 設(shè)計中遇到的問題及不足在做完這個設(shè)計之后，發(fā)現(xiàn)還有很多地方存在不足，如按鍵沒有選擇好，制版工藝只能用實驗板代替，焊接技術(shù)不是很熟練。不過經(jīng)過后期的努力，已經(jīng)成功調(diào)試出硬件，電路正常工作。此

23、方案相比其他方案具有很多優(yōu)點，用單片機編程較直接，用硬件電路搭建方便，通過STC89C52單片機編寫程序，來控制LED的亮滅。這樣可以大大簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低材料的成本。提高系統(tǒng)的先進(jìn)性和可靠性，能實現(xiàn)控制器的系統(tǒng)編程。采用這種器件開發(fā)的數(shù)字系統(tǒng)其升級與改進(jìn)極為方便。單片機實現(xiàn)起來容易，如果通過其他的元件，比如用那些三極管、二極管、譯碼器，與非門等來實現(xiàn)。這樣的方案的實現(xiàn)復(fù)雜，成本高，調(diào)試起來不容易成功，太過繁瑣。如果焊接后有問題的，單片機這邊硬件方面的調(diào)試很方便，只需要修改一下程序而已，硬件搭建的電路也很方便調(diào)試4 心得與體會本設(shè)計采用的電子元件大多成本低廉，組成的電路有較好的穩(wěn)定性易于廣泛應(yīng)用于實際生產(chǎn)中，同時電路具有良好的可拓展性，即在此電路的基礎(chǔ)上能夠以模塊化的方式添加其他電路系統(tǒng)以達(dá)到更好的使用效果，同時模塊化的設(shè)計方式更易于系統(tǒng)升級、更新和修復(fù)通過這次汽車尾燈控制電路的設(shè)計，使我學(xué)了不少知識。汽車尾燈是汽車的重要部件之一，它在交通安全中扮演著重要的角色。這次設(shè)計的是簡易汽車尾燈，實現(xiàn)較簡單的邏輯功能。重點是通過本次設(shè)計過程，了解和掌握邏輯電路的設(shè)計、分析。通過這