基于單片機的汽車轉向燈設計報告

1、-PAGE 3. z單片機原理及系統(tǒng)課程設計評語：考勤10分守紀10分過程30分設計報告30分辯論20分總成績100分基于單片機的汽車轉向燈設計1引言在當今社會，科技與工業(yè)高度興旺，汽車的數(shù)量逐年增多，街上的每一個角落都充滿它們的身影，但凡事都有兩面性，汽車在方便了人們的生活也對交通方面和人身平安構成了威脅，為此我們應該采取有效的方法來減少事故的發(fā)生概率和提高車輛的運行效率。因此汽車轉向燈便成為每一輛汽車必不可少的裝置設備。汽車轉向燈是行車平安的必備條件，除了具有照明作用，對行人和其他車輛還具有轉向、會車、剎車等警示作用。傳統(tǒng)的汽車轉向燈由于自身條件的限制，可靠性低，定時時間不夠準確，使用壽命

2、較短，且繼電器受溫度影響較大，對于溫度變化較大的環(huán)境往往不能滿足要求。所以本文中汽車轉向燈設計是用單片機來實現(xiàn)的，單片機控制系統(tǒng)不僅可防止傳統(tǒng)的缺點，還具有功能強、使用靈活、可靠性高、本錢低、體積小、面向控制、具有智能化功能等優(yōu)點。2設計方案及原理本設計要求在汽車進展左轉彎、右轉彎、剎車、合緊急開關、停靠、倒車等操作時，實現(xiàn)對各種信號指示燈的控制。根據(jù)設計要求，制定總體的設計思想。汽車轉向燈電路是由單片機AT89C51、復位、警報、LED顯示電路、按鍵電路等幾局部構成。2.1系統(tǒng)設計以單片機AT89C51為核心芯片通過控制LED的顯示來模擬汽車轉向燈，即用開關1-6的閉合分別模擬剎車、緊急、停

3、靠、左轉、右轉、倒車操作；用LED發(fā)光二極管D1-D8的亮滅顯示來模擬汽車的故障指示燈、左頭燈、右頭燈、左轉彎信號燈、右轉彎信號燈、左尾燈、右尾燈、倒車燈的顯示情況。轉向時，規(guī)定左右尾燈、左右頭燈儀表板上2個指示燈相應地發(fā)出閃爍信號；應急開關合上時，6個信號燈都應閃爍；汽車剎車時，2個尾燈發(fā)出穩(wěn)定亮信號；如正當轉向時剎車，轉向時原應閃爍的信號仍應閃爍。它們都是低頻閃爍，任何上述之外的開關組合，都將出現(xiàn)故障指示燈閃爍，閃爍頻率為高頻且發(fā)出警報聲，按下相應復位鍵警報聲與指示燈解除，之后可及時排查電路問題。系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。圖1系統(tǒng)組成框圖2.2單片機系統(tǒng)的工作原理開關狀態(tài)檢測開關狀態(tài)檢測，對

4、AT89C51來說是輸入關系，可輪流檢測每個開關狀態(tài)，以每個開關的狀態(tài)讓相應的發(fā)光二極管指示；也可以一次性檢測六路開關狀態(tài)，即用MOV A, P2指令一次性把P2端口的狀態(tài)全部讀入，取低6位的狀態(tài)來指示，根據(jù)此選擇分支。輸出控制發(fā)光二極管由D1-D8來指示，設計用指令MOV P1,*111*B方法來實現(xiàn)選擇。定時器信號的控制是定時器得以實現(xiàn)的結果。在汽車轉彎燈的控制中主要利用AT89C51單片機的可編程定時器來實現(xiàn)燈閃爍的延時，即通過對系統(tǒng)時鐘脈沖的計數(shù)來實現(xiàn)的，計數(shù)值由程序設定。利用定時器,產(chǎn)生高頻閃爍功能。循環(huán)系統(tǒng)通過語句的反復調(diào)用和循環(huán)來到達主程序循環(huán)，并產(chǎn)生低頻閃爍功能。2.2.5汽車

5、轉向燈控制在汽車轉彎、停靠或應急狀態(tài)下，外部信號燈和儀表板它們指示燈的閃爍頻率為低頻信號。當發(fā)生錯誤時，信號燈頻率閃爍此時為高頻信號。汽車轉彎燈設計6個按鍵控制信號燈的轉向、停靠、應急等。按鍵安排為：1鍵為剎車開關；2鍵為緊急開關；3鍵為停靠開關；4鍵為左轉彎開關；5鍵為右轉彎開關；6鍵為倒車開關。2.3 汽車轉向燈控制系統(tǒng)的硬件設計2.3.1按鍵電路本設計選用撥動開關,單片機引腳作為輸入使用，首先置1。當鍵沒有被按下時，單片機引腳上為高電平；而當鍵被按下去后，引腳接地，單片機引腳上為低電平。是否有鍵按下，以及被按下的是哪一個可以通過單片機引腳電平顯示出來。圖1是電路板上按鍵的接法，6個按鍵分

6、別接到P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4和P2.5。對于這種接法，各程序可以采用不斷查詢的方法，檢測是否有鍵閉合，判斷鍵號并轉入相應的鍵處理。其電路圖如圖2所示。圖2按鍵控制電路2.3.2蜂鳴器電路當控制系統(tǒng)系統(tǒng)進入錯誤分支時，單片機P1.0產(chǎn)生信號，警報燈閃亮，信號經(jīng)過放大器放大后蜂鳴器運作，發(fā)出警報聲，警示他人系統(tǒng)出錯。之后按下復位按鈕，可將單片機P1.0發(fā)出的高電平信號鉗制在低電平，使警報聲和警報燈解除，之后工作人員可及時檢查系統(tǒng)的錯誤原因。其電路圖如圖3所示。圖3蜂鳴器電路2.3.3指示燈電路芯片ULN2803有功率放大的驅(qū)動和反相的功能。當單片機發(fā)出高電平時，通過ULN

7、2803反相器變?yōu)榈碗娖?，使指示燈發(fā)亮。其電路圖如圖4所示。圖4指示燈電路2.4 汽車轉向燈總電路原理圖汽車轉向燈原理圖如附錄一所示。2.5 汽車轉向燈控制系統(tǒng)的軟件設計2.5.1程序主旨思想主程序中完成對汽車轉向燈控制系統(tǒng)的初始化工作，判斷是否有鍵被按下，當開關沒有動作時無輸出，調(diào)用延時程序，當判斷有開關被按下時，通過逐位比擬判斷進入各分支，其中也在各分支中調(diào)用了延時程序和定時器，以使LED在不同的分支以相應的頻率閃爍。P2.0=剎車；P2.1=緊急；P2.2=停靠；P2.3=左轉；P2.4=右轉；P2.5=倒車。鍵值是根據(jù)P2的狀態(tài)來確定的。例：P2=00111110，說明剎車鍵按下，它的

8、鍵值是3EH只看后面六位。汽車轉向燈設計程序清單如附錄二所示。2.5.2指示燈電路流程圖圖5指示燈電路流程圖3仿真圖操作說明如下：按1剎車鍵，D6、D7相應信號燈亮；按2緊急鍵，D2、D3、D4、D5、D6、D7信號燈閃爍；按3停靠鍵，D2、D3、D6、D7閃爍；按4左轉彎鍵，D2、D4、D6閃爍；按5右轉彎鍵，D3、D5、D7閃爍；按6倒車鍵，D8閃爍；按1剎車、2緊急鍵，D2、D3、D4、D5閃爍；D6、D7亮；按4左轉彎、1剎車鍵，D2、D4、D7閃爍；D6亮；按5右轉彎、1剎車鍵，D3、D5、D6閃爍；D7亮；按4左轉彎、1剎車、2緊急鍵，D2、D3、D4、D5、D7閃爍；D6亮；按5

9、右轉彎、1剎車、2緊急鍵，D2、D3、D5、D6、D8閃爍，D7亮。除上述情況以外的其他操作，發(fā)生錯誤,蜂鳴器響,D1閃爍,按復位鍵停頓。以剎車狀態(tài)仿真為例如附錄四所示。4總結我本次課程設計的題目為汽車轉向燈，選題之后我從網(wǎng)上查閱了相關資料，參考了許多前輩的設計，體會了其中的思想。最終按著教師的要求設計出相關控制電路和程序。在設計的過程中也遇到了很多的問題。首先是在程序的設計上，在延時程序中為了到達預期的閃爍頻率測試修改了屢次，花了很長時間，最終采取定時器和指令循環(huán)兩種延時方式最終實現(xiàn)了LED以分別以高頻和低頻閃爍。在硬件方面我在根本功能的根底上加上了警報功能，復習了模電與數(shù)電的知識。這次課設

10、Visio、Proteus、Keil等一系列軟件，加強了自己的操作水平?？偠灾ㄟ^這次課設，我不僅進一步熟悉掌握了單片機和其他電路方面的知識，同時跟教師和同學學到的很多知識也使我受益匪淺。參考文獻1 王思明.單片機原理及應用系統(tǒng)設計M.:科學,2021.2 封志存.模擬電子技術M.:大學,2003.3 積英.數(shù)字電子技術M.:中國電力,2021.附錄一汽車轉向燈總電路圖附錄二汽車轉向燈設計程序清單ORG0000HAJMPSTART1ORG 0030HSAMEEQU4EHSTART1:MOVP1,*00H ;無輸入時輸出START:MOV A,P2;讀P2口數(shù)據(jù)ANL A,*3FH;取P2口

11、低6位數(shù)據(jù)CJNE A,*3FH,SHIY;對P2口低6位數(shù)據(jù)判斷AJMPSTART1SHIY:MOV SAME,ALCALL YS;調(diào)用延時程序MOVA,P2;讀P2口數(shù)據(jù)ANLA,*3FH;取P2口低6位數(shù)據(jù)CJNEA,*3FH,SHIY1;對P2口低6位數(shù)據(jù)判斷AJMPSTART1;開關無動作時無輸出SHIY1:CJNEA,SAME,START1CJNEA,*37H,NE*T1;P2.3=0時進入左轉彎分支AJMPLEFTNE*T1: CJNEA,*2FH,NE*T2;P2.4=0時進入右轉彎分支AJMPRIGHTNE*T2:CJNEA,*3DH,NE*T3;P2.1=0時進入緊急分支A

12、JMPEARGENE*T3:CJNEA,*3EH,NE*T4;P2.0=0時進入剎車分支AJMPBRAKENE*T4:CJNEA,*36H,NE*T5;P2.0=P2.3=0時進入左轉彎剎車分支AJMPLEBRNE*T5:CJNEA,*2EH,NE*T6;p2.0=P2.4=0時進入右轉彎剎車分支AJMPRIBRNE*T6:CJNEA,*3CH,NE*T7;P2.0=P2.1=0時進入緊急剎車分支AJMPBRERNE*T7:CJNEA,*34H,NE*T8;P2.0=P2.1=P2.3=0時進入左轉緊急剎車分支AJMPLBENE*T8:CJNEA,*2CH,NE*T9;P2.0=P2.1=P2

13、.4=0時進入右轉緊急剎車分支AJMPRBENE*T9:CJNEA,*3BH,NE*T10;P2.2=0時進入?？糠种JMPSTOPNE*T10:CJNE A,*1FH,NE*T11 ;p2.5=0時啟動倒車AJMP BACKNE*T11:AJMP ERROR ;其他情況進入錯誤分支 LEFT:MOVP1,*2AH;左轉彎分支LCALLY1sMOVP1,*00HLCALLY1sAJMPSTARTRIGHT:MOVP1,*54H;右轉彎分支LCALLY1sMOVP1,*00HLCALLY1sAJMPSTARTEARGE:MOVP1,*7EH;緊急分支LCALLY1sMOVP1,*00HLCAL

14、LY1sAJMPSTARTBRAKE:MOVP1,*60H;剎車分支AJMPSTARTLEBR:MOV P1,*6AH ;左轉彎剎車分支LCALLY1sMOVP1,*20HLCALLY1sAJMPSTARTRIBR:MOVP1,*74H ;右轉彎剎車分支LCALLY1sMOVP1,*40HLCALLY1sAJMPSTARTBRER:MOVP1,*7EH;緊急剎車分支LCALLY1sMOVP1,*60HLCALLY1sAJMPSTARTLBE:MOVP1,*7EH;左轉緊急剎車分支LCALLY1sMOVP1,*20HLCALLY1sAJMPSTARTRBE:MOVP1,*7EH;右轉緊急剎車分支LCALLY1sMOVP1,*40HLCALLY1sAJMPSTARTSTOP:MOVP1,*66H;?？糠种CALLY1sMOVP1,*00HLCALLY1sAJMPSTARTBACK: MOV P1,*80H ;倒車分支LCALL Y1sMOV P1,*00HLCALL Y1sAJMP STARTERROR:MOVP1,*01H ;錯誤分支LCALLY100msMOVP1,*00HLCALLY100msAJMPSTARTYS:MOVR7,*20H;延時YS0:MOVR6,*0FFHYS1:DJNZR6,YS1DJNZR7,YS