單片機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)-汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈單片機(jī)控制

PAGEPAGEII目錄1緒論…………1.1選題背景………………………1.2研究意義………………………1.3研究方法……………………2汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈單片機(jī)控制系統(tǒng)原理………………2.1汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈工作原理…………2.2單片機(jī)系統(tǒng)的工作原理及設(shè)計(jì)………………3設(shè)計(jì)方案論證與選擇………………3.1方案論證一……………3.2方案論證二…………3.3方案選擇…………4控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)…………4.1單片機(jī)控制系統(tǒng)電路圖……………4.2單片機(jī)控制系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計(jì)………………4.3元器件清單……………………5主要芯片介紹…………5.1單片機(jī)的特點(diǎn)………5.2單片機(jī)各引腳介紹………5.3單片機(jī)的功能介紹………6控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)……………………7.1汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈控制系統(tǒng)流程圖7.2軟件和程序設(shè)計(jì)7電路功能實(shí)現(xiàn)7.1軟件調(diào)試7.2單片機(jī)硬件功能實(shí)現(xiàn)7.3仿真操作說(shuō)明及現(xiàn)象………參考文獻(xiàn)………………….致謝………………………附錄………………………摘要隨著單片機(jī)的日益發(fā)展，其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，通過(guò)對(duì)“汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈單片機(jī)控制系統(tǒng)”設(shè)計(jì)，可以對(duì)單片機(jī)的知識(shí)得到鞏固和擴(kuò)張。本設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。在汽車(chē)進(jìn)行左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、剎車(chē)、合緊急開(kāi)關(guān)、?？康炔僮鲿r(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種信號(hào)指示燈的控制。本設(shè)計(jì)主要是對(duì)單片機(jī)的并行輸入/輸出口電路的應(yīng)用，通過(guò)I/O口控制發(fā)光二極管的亮﹑滅﹑閃爍，加上一些復(fù)位電路﹑按鍵電路﹑驅(qū)動(dòng)電路來(lái)模擬汽車(chē)尾燈的功能。汽車(chē)在駕駛時(shí)有左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、剎車(chē)、合緊急開(kāi)關(guān)、?？康炔僮?。在左轉(zhuǎn)彎或右轉(zhuǎn)彎時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)彎操作桿應(yīng)使左轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)或右轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)合上，從而使左頭燈、儀表板左轉(zhuǎn)彎燈、左尾燈或右頭燈、儀表板右轉(zhuǎn)彎燈、右尾燈閃爍；合緊急開(kāi)關(guān)時(shí)要求前面所述的6個(gè)信號(hào)燈全部閃爍；汽車(chē)剎車(chē)時(shí)，兩個(gè)尾燈點(diǎn)亮；如正當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí)剎車(chē)，則轉(zhuǎn)彎時(shí)原應(yīng)閃爍的信號(hào)燈仍應(yīng)閃爍。以上閃爍，都是頻率為1Hz的低頻閃爍；在汽車(chē)停靠而?？块_(kāi)關(guān)合上時(shí)，左頭燈、右頭燈、左尾燈、右尾燈按頻率為30Hz的高頻閃爍。通過(guò)做實(shí)物，編寫(xiě)程序，完成了設(shè)計(jì)的要求。通過(guò)該設(shè)計(jì)，對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)有了更進(jìn)一步的了解，對(duì)單片機(jī)的各個(gè)口的功能作用了解加深，對(duì)Protel的應(yīng)用更加熟練，對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)有了了解，掌握了一些設(shè)計(jì)方法，受益不少。關(guān)鍵詞單片機(jī)；汽車(chē)信號(hào)轉(zhuǎn)彎燈；電路基礎(chǔ)；數(shù)字電子技PAGEPAGE27ABSTRACTWithmoremonolithicintegratedcircuits,themoreextensive,"thecarturnedthe"monolithicintegratedcircuitstocontrolsystemdesign,cantheinformationtomonolithicintegratedcircuitshasbeenconsolidatedandexpanded.thisdesignistodesignamonolithicintegratedcircuitstocontrolsystem.inthecartoturnleftandright,thebrakes,toopenthedoor,calledforurgentactiontoimplementthevarioussignalsignofcontrol.thisdesignisprimarilytomonolithicintegratedcircuitsoftheexportofthecircuitinparallellost.iturnedaroundandcontroloflightthroughAndbright,shiningout,andsomeclear,andbuttons,thedrivingcircuitcircuittoafunctionofthetaillights.thecarwasdrivingupturnleftandright,thebrakes,toopenthedoor,calledanemergencyoperations.inturnleftorright,throughtheturnoftheoperationshouldbeleftorrightswitchtoswitchontheleft,thedashboardturnleftorrightandleftthetaillighttheinstrumentpanellamp,andturningright,therightrearlightsflickered；switchtotheemergencyrequiresthattheprevious。Thesixthelightshoneinthecarbrakedall；,twoofthetaillightslikealight；justroundthecorner,thecornersoftheoriginalsignalshallbestillflickered.theabove,arethefrequencyofthelowfrequencies1hz；inacarandcloseattheswitchwhen,rightandleftthetaillight,therightrearlightsforthefrequencyofhighfrequencya30hz.bydoingphysical,program,completedthedesigndemands.thedesignofamonolithicintegratedcircuitshasfurthertheKeywordsmonolithicintegratedcircuits；thecarturnedthelightsignals；basictechniquesofdigitalcircuit；electronic1緒論1.1選題背景電子技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了很長(zhǎng)一段路程.而現(xiàn)在我們使用的微型電子技算機(jī)是超大規(guī)模集成電路所構(gòu)成，它屬于第四代計(jì)算機(jī)，而單片機(jī)則是微型計(jì)算機(jī)的一部分。從1971年微型計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái)，由于實(shí)際應(yīng)用的需要，微型計(jì)算機(jī)向著兩個(gè)不同的方向發(fā)展：一個(gè)是向高速度、大容量、高性能的高檔微機(jī)方向發(fā)展；另一個(gè)則是向穩(wěn)定可靠、體積小和價(jià)格廉的單片機(jī)方向發(fā)展。由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分控制功能，現(xiàn)在能夠使用單片機(jī)通過(guò)軟件編程方法實(shí)現(xiàn)了。單片機(jī)的應(yīng)用改變著控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。軟件取代硬件可以提高系統(tǒng)性能的控制“軟化”技術(shù)——微控制技術(shù)，是一個(gè)全新的概念。在生活的環(huán)境中，自動(dòng)控制要求中都會(huì)有單片機(jī)的控制的一部分；從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，凡是能想像到的地方幾乎都有使用單片機(jī)的需求。單片機(jī)的應(yīng)用有利于產(chǎn)品的小型化、多功能化和智能化，能夠提高勞動(dòng)效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提升產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動(dòng)環(huán)境。例如，在工業(yè)自動(dòng)化方面：自動(dòng)化能使工業(yè)系統(tǒng)處于最佳狀態(tài)、提高經(jīng)濟(jì)效益和改善產(chǎn)品質(zhì)量。自動(dòng)化控制原理有應(yīng)用于電子、電力、石油、化工、紡織、食品等輕重工業(yè)領(lǐng)域中，無(wú)論數(shù)據(jù)采集和測(cè)控技術(shù)，還是生產(chǎn)線上的機(jī)器人技術(shù)，都有單片機(jī)的參與。有時(shí)，在儀器儀表、信息和通信等產(chǎn)品方面，它在其中發(fā)揮著重大作用。現(xiàn)在，雖然單片機(jī)的應(yīng)用很普遍了，但仍有許多項(xiàng)目尚未實(shí)現(xiàn)，所以單片機(jī)的應(yīng)用有很大的發(fā)展空間。1.2研究意義單片機(jī)在電子科技中發(fā)展前景很好，成為電子發(fā)展重要組成部分，學(xué)習(xí)單片機(jī)時(shí)要理論與實(shí)踐同步進(jìn)行，以理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐驗(yàn)證理論，才更有效率。理論部分我們花了大量的時(shí)間，只有少量的時(shí)間進(jìn)行制做實(shí)物，編程方面，調(diào)試在軟件上進(jìn)行的，軟件上能編譯成功的程序，下載硬件上可能不會(huì)成功的。畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們?cè)诰W(wǎng)站上大量收集與課題相關(guān)的資料，了解目前與課題相關(guān)的科技發(fā)展趨勢(shì)，確定自己的研究方案。還要自己動(dòng)手制作實(shí)物、編寫(xiě)程序并對(duì)實(shí)物下載程序進(jìn)行硬件的調(diào)試，達(dá)到預(yù)期所需的控制要求和目的，使理論和實(shí)踐完滿的統(tǒng)一。因此還鍛煉了我們的制作能力，提升了綜合素質(zhì)。1.3研究方法本次單片機(jī)的控制系統(tǒng)以AT89S52為控制器；鍵盤(pán)為輸入信號(hào)，由于AT89S52本身的功能強(qiáng)大，汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈的驅(qū)動(dòng)用單片機(jī)的驅(qū)動(dòng)功能來(lái)完成。使得單片機(jī)的功能得到了充分的運(yùn)用；并且顯示電路從并行I/O口輸出，由限流電阻和發(fā)光二極管組成，低電平使發(fā)光二極管導(dǎo)通，顯示出相應(yīng)的轉(zhuǎn)彎信號(hào)；為提升了系統(tǒng)的可靠性，本方案中有故障檢測(cè)電路和報(bào)警電路，能對(duì)每條顯示電路進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，若有故障，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，具有一定的檢測(cè)功能。進(jìn)行仿真后，能清晰的看到在控制輸入信號(hào)的狀態(tài)下，相應(yīng)的信號(hào)燈發(fā)出轉(zhuǎn)彎的指示信號(hào)。本次設(shè)計(jì)對(duì)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈單片機(jī)控制系統(tǒng)地分析與設(shè)計(jì)，對(duì)單片機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真調(diào)試，達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)期目的。2汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈單片機(jī)控制系統(tǒng)工作原理2.1汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈工作原理由定時(shí)器/計(jì)數(shù)器與中斷系統(tǒng)的聯(lián)合組成控制系統(tǒng)的工作原理。如汽車(chē)上有一個(gè)轉(zhuǎn)彎控制桿，其中有三個(gè)位置：中間位置，汽車(chē)不轉(zhuǎn)彎；向上，汽車(chē)左轉(zhuǎn)；向下汽車(chē)右轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)彎時(shí)，規(guī)定左右尾燈、左右頭燈儀表板上2個(gè)指示燈相應(yīng)地發(fā)出閃爍信號(hào)。應(yīng)急開(kāi)關(guān)合上時(shí)，6個(gè)信號(hào)燈都應(yīng)閃爍。汽車(chē)剎車(chē)時(shí)，2個(gè)尾燈發(fā)出不閃爍信號(hào)。如正當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí)剎車(chē)，轉(zhuǎn)彎時(shí)原應(yīng)閃爍的信號(hào)仍應(yīng)閃爍。它們都是頻率為1Hz低頻閃爍，在汽車(chē)?？慷？块_(kāi)關(guān)合上時(shí)，左頭燈、右頭燈、左尾燈、右尾燈按頻率為30Hz的高頻閃爍。由上所述，各種情況作操作時(shí)，信號(hào)燈應(yīng)輸出信號(hào)列于表2.1。表2.1汽車(chē)駕駛操縱與信號(hào)駕駛操作輸出信號(hào)儀表板左轉(zhuǎn)彎燈儀表板右轉(zhuǎn)彎燈左頭燈右頭燈左尾燈右尾燈左轉(zhuǎn)彎（合上左轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)）閃爍——閃爍——閃爍——右轉(zhuǎn)彎（合上右轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)）——閃爍——閃爍——閃爍合緊急開(kāi)關(guān)閃爍閃爍閃爍閃爍閃爍閃爍剎車(chē)（合上剎車(chē)開(kāi)關(guān)）————————亮亮左轉(zhuǎn)彎時(shí)剎車(chē)閃爍——閃爍——閃爍亮右轉(zhuǎn)彎時(shí)剎車(chē)——閃爍——閃爍亮閃爍剎車(chē)，并合緊急開(kāi)關(guān)閃爍閃爍閃爍閃爍亮亮左轉(zhuǎn)彎時(shí)剎車(chē)，并合緊急開(kāi)關(guān)閃爍閃爍閃爍閃爍閃爍亮右轉(zhuǎn)彎時(shí)剎車(chē)，并合緊急開(kāi)關(guān)閃爍閃爍閃爍閃爍亮閃爍?？浚ê贤？块_(kāi)關(guān)）————30Hz閃爍30Hz閃爍30Hz閃爍30Hz閃爍2.2單片機(jī)系統(tǒng)的工作原理及設(shè)計(jì)2.2.1開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)檢測(cè)，對(duì)AT89S52來(lái)說(shuō)是輸入關(guān)系，可輪流檢測(cè)每個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，以每個(gè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)讓相應(yīng)的發(fā)光二極管指示，采用JNBP1.X，REL指令來(lái)完成；也可以一次性檢測(cè)五路開(kāi)關(guān)狀態(tài)，讓它指示，可以用MOVA，P1指令一次把P1端口的狀態(tài)全部讀入，取低5位的狀態(tài)來(lái)指示。2.2.2輸出控制以發(fā)光二極管D1—D6來(lái)指示，此設(shè)計(jì)用SETBP0.X和CLRP0.X指令來(lái)完成，也可以用指令MOVP0，＃111XXXXXB方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.2.3定時(shí)器和計(jì)數(shù)器根據(jù)任務(wù)設(shè)計(jì)要求：會(huì)用到定時(shí)器。信號(hào)的控制是定時(shí)器與中斷系統(tǒng)的聯(lián)合使用得以實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)的控制系統(tǒng)應(yīng)用中，定時(shí)器是必需的，在汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈的控制中也是必不可少。定時(shí)有三種選擇方法。(1)軟件的定時(shí)它是靠執(zhí)行一個(gè)循環(huán)程序以進(jìn)行時(shí)間的延遲。軟件定時(shí)的優(yōu)點(diǎn)是時(shí)間精確，且不需外加硬件電路。但它要增加CPU開(kāi)銷(xiāo)，因此軟件定時(shí)的時(shí)間不能太長(zhǎng)。此外，軟件定時(shí)方法有時(shí)候無(wú)法使用。(2)硬件的定時(shí)時(shí)間較長(zhǎng)的定時(shí)，常使用硬件電路完成。硬件定時(shí)方法的優(yōu)點(diǎn)是定時(shí)功能全部由硬件電路完成，不需要占CPU的時(shí)間。用元件參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)定時(shí)時(shí)間，這方面使用上不夠靈活方便。(3)可編程定時(shí)器的定時(shí)它是通過(guò)對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖的計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。計(jì)數(shù)值由程序設(shè)定，改變計(jì)數(shù)值，同時(shí)也改變了定時(shí)時(shí)間，用起來(lái)既靈活且方便。此外，采用計(jì)數(shù)方法實(shí)現(xiàn)定時(shí)，可編程定時(shí)器都兼有計(jì)數(shù)功能，能對(duì)外來(lái)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。在AT89S52內(nèi)部除了有并行和串行I/O接口外，在單片機(jī)內(nèi)部共有2個(gè)可編程的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器，稱(chēng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1，這兩個(gè)計(jì)數(shù)器由TH0，TL0，TH1，TL1兩個(gè)8位的RAM單元組成，即每個(gè)計(jì)數(shù)器都是16位的計(jì)數(shù)器，最大的計(jì)數(shù)量時(shí)65536。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)功能和定時(shí)功能：(1)計(jì)數(shù)器功能記數(shù)是指對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)。它的發(fā)生以輸入脈沖表示，計(jì)數(shù)功能的實(shí)質(zhì)就是對(duì)外來(lái)的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。AT89S52芯片有T0（P3.4）和T1（P3.5）兩個(gè)信號(hào)引腳，是這兩個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)輸入端。外部輸入的脈沖在負(fù)跳變時(shí)有效，進(jìn)行計(jì)數(shù)器加1（加法計(jì)數(shù)）。AT89S52在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2拍節(jié)對(duì)外部計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)行采樣。前一個(gè)機(jī)器周期采用為高電平，后一個(gè)機(jī)器周期采樣為低電平，是一個(gè)有效的計(jì)數(shù)脈沖。在下一機(jī)器周期的S3P1進(jìn)行計(jì)數(shù)。采樣計(jì)數(shù)脈沖是在2個(gè)機(jī)器周期進(jìn)行的。計(jì)數(shù)脈沖頻率不能高于振蕩脈沖頻率的1/24。(2)定時(shí)器功能實(shí)際也是通過(guò)計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但此時(shí)的計(jì)數(shù)脈沖來(lái)自單片機(jī)的內(nèi)部，也每個(gè)機(jī)器周期計(jì)數(shù)器加1。一個(gè)機(jī)器周期等于12個(gè)振蕩脈沖周期，因此計(jì)數(shù)頻率為振蕩頻率的1/12。單片機(jī)采用12MHz晶體，計(jì)數(shù)頻率為1MHz。每微妙計(jì)數(shù)器加1。根據(jù)計(jì)數(shù)值計(jì)算出定時(shí)時(shí)間，也可以反過(guò)來(lái)按定時(shí)時(shí)間的要求計(jì)算出計(jì)數(shù)器的預(yù)置值。它是一個(gè)二進(jìn)制的加1計(jì)數(shù)器。在計(jì)數(shù)器計(jì)滿回零時(shí)能自動(dòng)產(chǎn)生溢出中斷請(qǐng)求。則已經(jīng)完成。T1、T2的最大計(jì)數(shù)值65536-1，需65535個(gè)脈沖才能把它們從全“0”狀態(tài)變?yōu)槿?”狀態(tài)。輸一個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器加1，當(dāng)加到計(jì)數(shù)器各位全為1時(shí)，再去輸一個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器各位就變?yōu)槿?，發(fā)出溢出信號(hào)，使標(biāo)志置1，此時(shí)向CPU申請(qǐng)中斷。具體結(jié)構(gòu)如圖2.1所示：圖2.1定時(shí)器/記數(shù)器的結(jié)構(gòu)2.2.4定時(shí)初始化定時(shí)主要與編程有關(guān)。編程對(duì)定時(shí)器控制寄存器（TCON）、工作方式控制寄存器（TMOD）和中斷允許控制寄存器（IE）進(jìn)行操作。(1)定時(shí)器控制寄存器（TCON）TCON寄存器既參與中斷控制又參與定時(shí)控制。其中有關(guān)定時(shí)的控制位共有4位：TF0和TF1記數(shù)溢出標(biāo)志位TR0和TR1定時(shí)器運(yùn)行控制位TR0（TR1）=0停止定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作TR0（TR1）=1啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作該位根據(jù)需要以軟件方法使其置“1”或清“0”。(2)中斷允許控制寄存器IE寄存器中與定時(shí)器/計(jì)數(shù)器有關(guān)的位置介紹：EA中斷允許總控制位ET0和ET1定時(shí)/計(jì)數(shù)中斷允許控制位ET0（ET1）=0禁止定時(shí)/記數(shù)中斷ET0（ET1）=1允許定時(shí)/記數(shù)中斷利用MCS-51系列單片機(jī)的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)燈閃爍的延時(shí)和故障檢測(cè)。(3)工作方式控制寄存器（TMOD）TMOD寄存器專(zhuān)用寄存器，設(shè)定兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式。它的低半字節(jié)定義定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0，高半字節(jié)定義定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1。各位定義如表2.2所示：表2.2TMOD各位定義位序B7B6B5B4B3B2B1B0位符號(hào)GATEC/M1M0GATEC/M1M0其中：GATE門(mén)控位GATE=0以運(yùn)行控制位TR啟動(dòng)定時(shí)器GATE=1以外中斷請(qǐng)求信號(hào)（INT1或INT0）啟動(dòng)定時(shí)器C/定時(shí)方式或計(jì)數(shù)方式選擇位C/=0定時(shí)工作方式C/=1計(jì)數(shù)工作方式M1M0工作方式選擇位M1M0=00方式0M1M0=01方式1M1M0=10方式2M1M0=11方式3初值計(jì)算：(1)設(shè)為工作方式0，定時(shí)時(shí)間為30ms，使燈延時(shí)閃爍。若使用定時(shí)器T0，方式1，30ms定時(shí)，fosc=12MHz。則初值X滿足（216-X）×1=30000X=35536→1000101011010000→8AD0H(2設(shè)計(jì)中利用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0,一個(gè)軟件計(jì)數(shù)器產(chǎn)生低頻（1HZ）閃爍功能。(3)利用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0來(lái)產(chǎn)生為時(shí)30ms的定時(shí)信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)高頻（30HZ）閃爍功能。(4)注意在用工作方式1時(shí)，我們必須要重新裝載初值。2.2.5汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈顯示在汽車(chē)轉(zhuǎn)彎或應(yīng)急狀態(tài)下，外部信號(hào)燈和儀表板它們指示燈的閃爍頻率為1HZ，稱(chēng)低頻信號(hào)。當(dāng)?？块_(kāi)關(guān)合上時(shí)，外部信號(hào)燈以30HZ頻率閃爍此時(shí)為高頻信號(hào)。2.2.6汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈控制汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈設(shè)計(jì)5個(gè)按鍵控制信號(hào)燈的轉(zhuǎn)向、?？?、應(yīng)急等。按鍵安排見(jiàn)下：S1鍵為剎車(chē)開(kāi)關(guān)；S2鍵為緊急開(kāi)關(guān)；S3鍵為?？块_(kāi)關(guān)；S4鍵為左轉(zhuǎn)彎開(kāi)關(guān)；S5鍵為右轉(zhuǎn)彎開(kāi)關(guān)；2.2.7中斷系統(tǒng)單片機(jī)中斷技術(shù)主要用于實(shí)時(shí)控制，在單片機(jī)上有兩個(gè)引腳，即INT0、INT1。外部的中斷信號(hào)通過(guò)這兩個(gè)引腳輸入到單片機(jī)，和單片機(jī)的定時(shí)器一樣，對(duì)中斷系統(tǒng)的處理需要通過(guò)C51的軟件編程實(shí)現(xiàn)。利用MCS-51系列單片機(jī)的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)燈閃爍的延時(shí)和故障檢測(cè)。它的重要作用有如下四點(diǎn)：第一，高速CPU和低速外設(shè)之間的配合。利用中斷方式進(jìn)行的I/O口操作，在宏觀上可以看成CPU和外設(shè)的并行工作。第二，實(shí)現(xiàn)故障的緊急處理。當(dāng)外設(shè)發(fā)生故障時(shí)，可以利用中斷系統(tǒng)請(qǐng)求CPU及時(shí)處理這些故障。第三，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。第四，便于人機(jī)聯(lián)系。操作人員可以利用鍵盤(pán)等實(shí)現(xiàn)中斷，完成人工介入。3設(shè)計(jì)方案論證與選擇方案論證一如圖3.1所示，汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈主要有單片機(jī)、按鍵、復(fù)位、時(shí)鐘、電源、故障檢測(cè)電路、LED顯示電路組成最基本的單片機(jī)系統(tǒng)。單片機(jī)本身的功能強(qiáng)大，汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈的驅(qū)動(dòng)用單片機(jī)本身的驅(qū)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)。使得單片機(jī)的功能得到充分的運(yùn)用。本方案的故障檢測(cè)電路具有故障監(jiān)控性能，他能提高系統(tǒng)的可靠性。圖3.1汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成方案論證二汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈主要由單片機(jī)（AT89S52）、按鍵、復(fù)位、電源、時(shí)鐘路、驅(qū)動(dòng)、LED顯示電路等組成的最基本的單片機(jī)控制系統(tǒng)。所有軟件、參數(shù)均存在AT89S52的ROM和RAM中，因此能夠減少了芯片的數(shù)量和整機(jī)的電流。單片機(jī)的內(nèi)部ROM有4K，RAM有128個(gè)字節(jié)，軟件編時(shí)有足夠的空間來(lái)存儲(chǔ)其程序。復(fù)位設(shè)置由F鍵完成；A鍵至E鍵來(lái)調(diào)理信號(hào)燈。電源在5V以下可正常工作。LED是由NPN三極管驅(qū)動(dòng)，鍵盤(pán)采用消抖掃描方式。如圖3.1所示圖3.1汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成該方案應(yīng)用單片機(jī)自身的并行口來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，由于單片機(jī)的種類(lèi)很多，在選擇單片機(jī)時(shí)要依據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)要求選擇合適的單片機(jī)。我們接觸的單片機(jī)有8031、8051。因8031無(wú)內(nèi)部RAM，只要編程就必須擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，無(wú)疑會(huì)增加設(shè)計(jì)的難度和復(fù)雜，雖然8051有內(nèi)部RAM，但從性能及設(shè)計(jì)成本考慮，我們選擇AT89S52芯片。由于AT89S52的廣泛使用，使單片機(jī)的價(jià)格大大下降。目前，AT89S52的市場(chǎng)零售價(jià)已經(jīng)低于8255、8279、8253、8250等專(zhuān)用接口芯片中的任何一種；而89S52的功能實(shí)際上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)以上芯片。因此，如把89S52作為接口芯片使用，在經(jīng)濟(jì)上是比較合算。時(shí)鐘電路由晶振及電容組成，復(fù)位電路由按鍵復(fù)位結(jié)構(gòu)組成。對(duì)于鍵盤(pán)電路我們采用獨(dú)立式鍵盤(pán)，可以具體實(shí)現(xiàn)可分為以下幾種情況：=1\*GB3①直接由并行I/O口來(lái)實(shí)現(xiàn)。=2\*GB3②使用三極管驅(qū)動(dòng)LED來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.3方案選擇兩種方案的比較，我覺(jué)得方案一的設(shè)計(jì)具有穩(wěn)定性和可靠性，所以本課題采用方案一。4控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)4.1單片機(jī)控制系統(tǒng)電路圖4.1.1汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈單片機(jī)控制系統(tǒng)框圖汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈單片機(jī)控制系統(tǒng)電路是由單片機(jī)AT89S52、復(fù)位、電源、時(shí)鐘、LED顯示電路、故障檢測(cè)電路、按鍵電路構(gòu)成。電源電路給控制相關(guān)電路提供所需電源；復(fù)位電路供上電或按鍵時(shí)復(fù)位用。當(dāng)要求重新啟動(dòng)單片機(jī)或者單片機(jī)處于死循環(huán)時(shí)，都可以由此電路來(lái)實(shí)現(xiàn)；時(shí)鐘電路用來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)，供工作使用；通過(guò)并行I/O口構(gòu)成鍵盤(pán)和顯示電路，輸入程序，即可實(shí)現(xiàn)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈中各信號(hào)燈的功能操作；系統(tǒng)的可靠性有所提高。汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈單片機(jī)控制系統(tǒng)框圖如圖4.1所示。圖4.1汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈單片機(jī)控制系統(tǒng)框圖4.1.2汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈單片機(jī)控制系統(tǒng)電路PCB圖汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈單片機(jī)控制系統(tǒng)電路PCB圖見(jiàn)附錄2。4.1.3汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈單片機(jī)控制系統(tǒng)電路原理圖汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈單片機(jī)控制系統(tǒng)電路原理圖見(jiàn)附錄3。4.1.4直流穩(wěn)壓電源電路原理圖直流穩(wěn)壓電源電路原理圖見(jiàn)附錄4。4.2單片機(jī)控制系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計(jì)4.2.1電源電路在所學(xué)的電源中的整元件類(lèi)型可分為電子管穩(wěn)壓電路、三極管穩(wěn)壓電路、可控硅穩(wěn)壓電路，集成穩(wěn)壓電路等；根據(jù)調(diào)整元件與向載連接方法，可分為并聯(lián)型和串聯(lián)型；根據(jù)調(diào)整元件工作狀態(tài)不同，可分為線性和開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電路。單片機(jī)系統(tǒng)中使用的集成電路器件大多數(shù)在5V電源電壓工作。隨著集成制造技術(shù)的發(fā)展以及數(shù)字式電子元器件的微小型化，集成電路元器件采用更先進(jìn)精細(xì)的制造工藝，在減小集成芯片幾何尺寸的同時(shí)，降低工作電壓。我們學(xué)習(xí)的小功率直流穩(wěn)壓電源電路由電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路等四部分組成，如圖4.2所示。圖4.2直流穩(wěn)壓電源基本電路框圖直流穩(wěn)壓電源的各基本電路如下：(1)變壓器它的作用是將電網(wǎng)220V的交流電壓V1變換成整流濾波電路所需要的交流電壓V2。變壓器副邊與原邊的功率比如式(4.1)所示。(4.1)式(4.1)中，η為變壓器的效率。(2)穩(wěn)壓電路常見(jiàn)的集成穩(wěn)壓器有固定式三端穩(wěn)壓器與可調(diào)式三端穩(wěn)壓器。此電路部分采用集成穩(wěn)壓器。固定式三端穩(wěn)壓器的常見(jiàn)產(chǎn)品有兩種：CW78**系列穩(wěn)壓器輸出固定的正點(diǎn)壓，如7805輸出為+5V，7812輸出為+12V；CW79**系列穩(wěn)壓器輸出固定的負(fù)電壓，如7905輸出為-5V，7912輸出為-12V。輸出端接電容C2進(jìn)一步濾去紋波，輸出端接電容C3能改善負(fù)載的瞬態(tài)影響，使電路穩(wěn)定工作。(3)整流濾波電路整流二極管D1—D4組成單向橋式整流電路，將交流電壓V2變成脈動(dòng)的直流電壓，再經(jīng)過(guò)濾波電容C1，C2濾去紋波，輸出直流電壓Vi。Vi與交流電壓V2的有效值的關(guān)系如式(4.2)所示。(4.2)每只整流二極管承受的最大反向電壓如式所示。(4.3)按課題設(shè)計(jì)要求，我們需要的能輸出5V—12V的直流電源，其原理圖如圖4.3所示。圖4.3直流穩(wěn)壓電源電路圖4.2.2時(shí)鐘電路采用單片機(jī)內(nèi)部晶振。如圖4.4所示。在MCS-51系列單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反向放大器，其輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2。而在芯片外部XTAL1和XTAL2之間跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。外接晶體（石英或陶瓷，陶瓷的精度不高，但價(jià)格便宜）振蕩器以及電容C=1\*Arabic1和C2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中，C=1\*Arabic1和C2的大小會(huì)對(duì)振蕩器頻率的高低、振蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度特性有一定的影響。因此建議在采用石英晶體振蕩器時(shí)C=30+/-10pF，陶瓷振蕩器時(shí)，C=40+/-10pF，典型值為40pF。在設(shè)計(jì)電路板時(shí)，振蕩器和電容應(yīng)盡量安裝得與單片機(jī)靠近，以減小寄生電容的存在更好的保障振蕩器穩(wěn)定、可靠的工作。圖4.4時(shí)鐘振蕩電路由多片單片機(jī)組成的系統(tǒng)中，為了各單片機(jī)間時(shí)鐘信號(hào)的同步，常引入統(tǒng)一的外部脈沖信號(hào)作為各單片機(jī)的振蕩脈沖。將外部震蕩器的信號(hào)接至XTAL2內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端，而內(nèi)部反向發(fā)大器的輸入端XTAL1應(yīng)接地，XTAL2的邏輯電平不是TTL電平，所以需要外接一個(gè)上拉電阻。因?yàn)檎麄€(gè)電子鐘只用一塊單片機(jī)，不涉及時(shí)刻信號(hào)同步問(wèn)題，所以此種電路我們不選用。如圖4.5所示。圖4.5外部時(shí)鐘源接法4.2.3復(fù)位電路上電復(fù)位電路如圖4.6所示，是利用外部復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)。振蕩器啟動(dòng)時(shí)間不超過(guò)10ms。在加電情況下，這個(gè)電可以使單片機(jī)復(fù)位。按鍵手動(dòng)復(fù)位又分按鍵脈沖電平復(fù)位和按鍵電平復(fù)位，如圖4.7，4.8。電平復(fù)位將復(fù)位端通過(guò)電阻與Vcc相連，按鍵脈沖復(fù)位是利用RC分電路產(chǎn)生正脈沖來(lái)達(dá)到復(fù)位的。在按鍵電平復(fù)位和按鍵脈沖復(fù)位兩種簡(jiǎn)單的復(fù)位電路中，干擾易串入復(fù)位端，在大多數(shù)情況下，不會(huì)造成單片機(jī)的錯(cuò)誤復(fù)位，但會(huì)引起內(nèi)部寄存器錯(cuò)誤復(fù)位，這里可在復(fù)位端引腳上接一個(gè)去藕電容。需說(shuō)明的是，如復(fù)位電路中R、C的值選擇不當(dāng)，使復(fù)位時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，單片機(jī)將處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。電阻、電容參數(shù)適宜于6MHz晶振，能保證復(fù)位信號(hào)與電平持續(xù)時(shí)間大于2個(gè)機(jī)器周期。我們采用按鍵電平復(fù)位的方法，電路如圖4.8。圖4.6上電復(fù)位電圖4.7按鍵脈沖復(fù)位電路圖4.8按鍵電平復(fù)位電路4.2.4鍵盤(pán)接口電路的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，本設(shè)計(jì)選用獨(dú)立式鍵盤(pán)。其工作原理為，單片機(jī)引腳作為輸入使用，首先置“1”。當(dāng)鍵沒(méi)有被按下時(shí)，單片機(jī)引腳上為高電平；而當(dāng)鍵被按下去后，引腳接地，單片機(jī)引腳上為低電平。是否有鍵按下，以及被按下的是哪一個(gè)組成鍵盤(pán)的按鍵有觸點(diǎn)式和非觸點(diǎn)式倆種。如圖4.9所示。當(dāng)開(kāi)關(guān)D斷開(kāi)時(shí)，P1.0輸入為高電平；D閉合后，P1.0輸入為低電平。如圖4.10所示是電路板上按鍵的接法，5個(gè)按鍵分別接到P1.0、P1.1、P1.2、P1.3和P1.4。對(duì)于這種接法，各程序可以采用不斷查詢(xún)的方法，其功能就是：檢測(cè)是否有鍵閉合，判斷鍵號(hào)并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的鍵處理。圖4.9獨(dú)立式鍵盤(pán)原理圖圖4.10電路板上按鍵的接法4.2.5信號(hào)燈電路[2]圖圖4.10圖圖4.10行列式鍵盤(pán)原理圖到的6個(gè)腳，還有34個(gè)引腳。這里把LED與89S52單片機(jī)的P0腳相連。本次設(shè)計(jì)中按照?qǐng)D4.11的接法，當(dāng)AT89S52單片機(jī)的第1腳是高電平時(shí)，LED不亮，當(dāng)?shù)?腳是低電平時(shí)，LED亮。但是在汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈里要根據(jù)汽車(chē)方向來(lái)控制信號(hào)燈，而實(shí)現(xiàn)LED的亮與滅。 圖4.11信號(hào)燈電路4.2.6故障監(jiān)控電路[3]如圖4.12所示。是這類(lèi)故障監(jiān)控電路的方案之一，它利用T0作檢測(cè)輸入，只增加1個(gè)晶體管和幾個(gè)電阻。假定其中一個(gè)信號(hào)燈是受控?cái)嚅_(kāi)的（輸出口線送高電平），而其余信號(hào)燈皆受控接通。這時(shí)晶體管Q1的6個(gè)輸入端中有5個(gè)是低電平。圖4.12故障監(jiān)控電路讓單片機(jī)發(fā)出控制使所有信號(hào)燈都接通，則Q1應(yīng)截止，測(cè)試T0應(yīng)呈高電平。如果這時(shí)存在控制線與+5伏電源短路或驅(qū)動(dòng)晶體管斷路等故障，則Q1仍導(dǎo)通，T0仍呈低電平，表示線路中存在著另一類(lèi)故障。這種故障監(jiān)控功能很容易靠軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。4.2.7報(bào)警電路當(dāng)故障監(jiān)控電路檢測(cè)到有故障時(shí)，系統(tǒng)設(shè)有報(bào)警電路中的蜂鳴器會(huì)發(fā)出響聲。報(bào)警電路如圖4.13所示。圖4.13報(bào)警電路4.3元器件清單汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈元器件清單如表4.1。表4.1汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈元器件清單名稱(chēng)數(shù)量名稱(chēng)數(shù)量LED7限流電阻（100Ω）6按鍵1電阻（1K）3下載線接口1上拉電阻（5.1K）5芯片插座（40PIN）1電容（30pF）2電源插針（2PIN）1電容（22μF）1整流橋1蜂鳴器1印刷板1三極管（NPN）2電阻（200Ω）2晶振（12MHz）1撥碼開(kāi)關(guān)5電源電路元器件清單如表4.2。表4.2電源電路元器件清單名稱(chēng)數(shù)量名稱(chēng)數(shù)量變壓器（n=220:12）1集成穩(wěn)壓（CW7805）1限流電阻（300Ω）1集成穩(wěn)壓（CW7905）1整流橋2集成穩(wěn)壓（CW7812）1電源插座1集成穩(wěn)壓（CW7912）1極性電容（220μF）2電容（0.1μF）4極性電容（3300μF）2LED4極性電容（470μF）2排線1單排針25撥碼開(kāi)關(guān)15主要芯片介紹5.1單片機(jī)特點(diǎn)AT89S52單片機(jī)特點(diǎn)如表5.1所示。表5.1AT89S52單片機(jī)特點(diǎn)1．兼容MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)2.8k可反復(fù)擦寫(xiě)Flash閃速ROM3．32個(gè)可編程I/O口線4．256x8bit內(nèi)部RAM5．2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器6．全靜態(tài)工作模式：0Hz-33MHz7．看門(mén)狗（WDT）及雙數(shù)據(jù)指針8．全雙工串行UART通道9．6個(gè)中斷源10．1000次擦寫(xiě)周期11．中斷可從空閑模喚醒系統(tǒng)12．3級(jí)程序加密鎖13．低功耗空閑和掉電模式14．掉電標(biāo)識(shí)和快速編程特性15.靈活的在系統(tǒng)編程（ISP-字節(jié)）16.4.0-5.0V的工作電壓范圍AT89S52有40引腳雙列直插式填和44引腳封裝方式。方型封裝有4個(gè)引腳（標(biāo)有NC）是不連線的，故在連接時(shí)應(yīng)注意。它在一塊小芯片上，有CPU、存儲(chǔ)器、I/O口、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等。5.2單片機(jī)各引腳介紹(1)VCC：電源。(2)GND：接地。(3)P0口：是一個(gè)8位漏極開(kāi)路的雙向I/O口。(4)P1口：是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電路的8位雙向I/O口。(5)P2口：是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電路的8位雙向I/O口，P2口輸出緩沖器能吸入/放出4個(gè)TTL輸入。訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器及使用16位地址的是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（MOVX@DPTR）時(shí)，P2口輸出高8位地址。這種情況下，當(dāng)不置“1”時(shí)，P2口使用強(qiáng)大的內(nèi)部上拉電路。訪問(wèn)使用8位地址的外部存儲(chǔ)器（MOVX@RI）時(shí)，P2口輸出P2口鎖存器的內(nèi)容。(6)P3口：是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電路的8位雙向I/O口，P3輸出緩沖器能吸入/放出4個(gè)TTL輸入。Flash編程及檢驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號(hào)。表5.2AT89S52的P3口各種專(zhuān)用功能表引腳替代的專(zhuān)用功能P3.0（串行輸入口）P3.1（串行輸出口）P3.2（外部中斷0）P3.3（外部中斷1）P3.4（定時(shí)器0的外部輸入）P3.5（定時(shí)器1的外部輸入）P3.6（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）P3.7（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）(7)RST：復(fù)位端。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，此時(shí)高電平將系統(tǒng)復(fù)位。(8)ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（允許地址鎖存）是一個(gè)用于鎖存地址的低8位字節(jié)的輸出脈沖。(9)PSEN：外部程序存儲(chǔ)器讀選取通信號(hào)。（10)EA/Vpp：訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器允許端。(11)XTAL1：振蕩器反向放大器輸入端和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器輸出端。5.3單片機(jī)的功能介紹AT89S52與89C51相比新增加很多功能，性能有了較大提升，價(jià)格基本不變化，甚至比89C51更低。新功能主要有：(1)ISP在線編程功能，是一個(gè)強(qiáng)大易用的功能。(2)最高工作頻率為33MHz，從而具有了更快的計(jì)算速度。(3)有雙工UART串行通道。(4)內(nèi)部集成看門(mén)狗計(jì)時(shí)器。(5)雙數(shù)據(jù)指示器。(6)電源關(guān)閉標(biāo)識(shí)。(7)全新的加密算法，這就可以有效的保護(hù)不被侵犯。兼容性方面，AT89S52向下完全兼容51全部字系列產(chǎn)品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容產(chǎn)品。網(wǎng)絡(luò)教程上的程序在89S52上一樣可以照常運(yùn)行，是所謂的向下兼容。AT89S52與89C51相比，具體優(yōu)勢(shì)如下：(1)序存儲(chǔ)器寫(xiě)入方式寫(xiě)入程序方式不同，89C51只支持并行寫(xiě)入。需要VPP燒寫(xiě)高壓。AT89S52則支持ISP在線可編程寫(xiě)入技術(shù)！串行寫(xiě)入、速度相當(dāng)快、穩(wěn)定性好，燒寫(xiě)電壓也僅僅需要4～5V即可。(2)范圍AT89S52電源范圍寬達(dá)4.0～5.0V。(3)性能AT89S52的性能遠(yuǎn)高于89C5*,89S5*系列支持最高高達(dá)33MHz的工作率。而89C51工作頻率范圍最高只支持到24MHz。(4)功能89S5*系列的加密算法，使對(duì)于89S52的解密變的不可能。程序不易外漏，這樣就可以有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。(5)兼容性用89S5*可以代89C5*使用，相同的程序，運(yùn)行結(jié)果一樣。89S5*兼容性很好。(6)干擾性由于S5*內(nèi)部集成看門(mén)狗計(jì)時(shí)器，比89C51那樣外接看門(mén)狗單元電路要好。6汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)6.1汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈控制系統(tǒng)流程圖6.1.1汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈控制系統(tǒng)主程序流程圖控制系統(tǒng)主程序流程圖如圖7.1所示。圖7.1控制系統(tǒng)主程序流程圖6.1.2中斷服務(wù)程序流程圖中斷服務(wù)的程序流程圖如圖7.2所示。圖7.2中斷服務(wù)的程序流程圖6.1.3控制系統(tǒng)鍵功能流程圖鍵的功能程序流程圖如圖7.3所示。圖7.3鍵的功能程序流程圖6.2軟件和程序設(shè)計(jì)6.2.1軟件設(shè)計(jì)單片機(jī)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，除了保證硬件電路的正確連接以外，更重要的工作是進(jìn)行軟件的開(kāi)發(fā)。單片機(jī)與其他微型計(jì)算機(jī)一樣，若沒(méi)有軟件的支持，所設(shè)計(jì)產(chǎn)品就沒(méi)有什么用途。在開(kāi)發(fā)時(shí)，要掌握一定的程序設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)方法。6.2.2程序說(shuō)明原理圖按鍵連線：P1.0=剎車(chē)；P1.1=緊急；P1.2=?？浚籔1.3=左轉(zhuǎn)；P1.4=右轉(zhuǎn)；說(shuō)明：鍵值是根據(jù)P1的狀態(tài)來(lái)確定的。例P1=00011110，表明剎車(chē)鍵按下，它的鍵值是0x1e[4]（只看后面五位），程序清單見(jiàn)附錄1。7電路功能實(shí)現(xiàn)7.1軟件調(diào)試對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行排錯(cuò)調(diào)試就是對(duì)已經(jīng)進(jìn)行過(guò)硬件檢查的試驗(yàn)板和翻譯成機(jī)器碼的應(yīng)用程序，還要進(jìn)行聯(lián)合排錯(cuò)和調(diào)試檢查。目前常用的排錯(cuò)、調(diào)試方法有兩種，一是用單片機(jī)仿真開(kāi)發(fā)裝置與試驗(yàn)板聯(lián)機(jī)提供排錯(cuò)、調(diào)試手段，具體的方法有單步運(yùn)行、斷點(diǎn)運(yùn)行、跟蹤運(yùn)行、全速運(yùn)行等。其中單步運(yùn)行方法是使所編制的程序指令僅執(zhí)行一條就停止下來(lái)，檢查試驗(yàn)板和應(yīng)用程序中的錯(cuò)誤，然后再單步執(zhí)行下一條指令；斷點(diǎn)運(yùn)行方法是在程序中設(shè)置斷點(diǎn)，使得當(dāng)程序執(zhí)行到斷點(diǎn)處時(shí)停止，供設(shè)計(jì)者檢查試驗(yàn)板和應(yīng)用程序中的錯(cuò)誤；跟蹤運(yùn)行方法是應(yīng)用程序指令一條一條地執(zhí)行，開(kāi)發(fā)裝置攝取運(yùn)行每一條指令的地址、單片機(jī)各部分?jǐn)?shù)據(jù)、I/O端口等處信息，供調(diào)試者隨時(shí)停止程序，對(duì)各種信息進(jìn)行檢查和修改；全速運(yùn)行方法是實(shí)時(shí)地運(yùn)行用戶程序，可以檢查用戶程序最終執(zhí)行結(jié)果，也可用μVision2軟件進(jìn)行程序的調(diào)試[5]。在這次硬件仿真中，應(yīng)用到了Proteus軟件。先打開(kāi)軟件，找到所需元器件，把元器件調(diào)入，連線，下載程序到AT89S52芯片中，運(yùn)行，根據(jù)不同的按鍵按下的情況的不同，可直觀的看到相應(yīng)的信號(hào)燈亮或閃爍。在此，我們可以先把方案在軟件中調(diào)試，確定方案的可行性以及需要改進(jìn)的地方，同時(shí)，在硬件仿真中，可以很直觀、形象地看到現(xiàn)象。7.2單片機(jī)硬件功能實(shí)現(xiàn)單片機(jī)硬件功能實(shí)現(xiàn)說(shuō)明如下：1、利用單片機(jī)的P0口連接6個(gè)LED作為數(shù)據(jù)線輸出使用；2、利用單片機(jī)的P1口連接5個(gè)開(kāi)關(guān)作為數(shù)據(jù)線輸入使用；3、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的使用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0,定時(shí)功能,工作方式1,提供30ms的定時(shí)時(shí)間。4、中斷源的使用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷0。5、按鍵設(shè)定P1.0=剎車(chē)；P1.1=緊急；P1.2=?？浚籔1.3=左轉(zhuǎn)；P1.4=右轉(zhuǎn)6、顯示設(shè)定P0.0-P0.5控制線，接LED顯示，信號(hào)燈順序點(diǎn)亮是左前燈、右前燈、左儀表板、右儀表板、左后燈、右后燈。7.3仿真操作說(shuō)明及現(xiàn)象Proteus軟件，找到不同元器件，調(diào)入后，連線，下載程序到AT89S52芯片中，運(yùn)行可看到相應(yīng)的信號(hào)燈亮或閃爍，具體仿真圖見(jiàn)附錄6。操作說(shuō)明如下：（1）按S1剎車(chē)鍵，D5、D6相應(yīng)信號(hào)燈亮；（2）按S2緊急鍵，D1、D2、D3、D4、D5、D6相應(yīng)信號(hào)燈以1Hz頻率閃爍；（3）按S3?？挎I，D1、D2、D5、D6相應(yīng)信號(hào)燈以30Hz高頻率閃爍；（4）按S4左轉(zhuǎn)彎鍵，D1、D3、D5相應(yīng)信號(hào)以1Hz頻率燈亮；（5）按S5右轉(zhuǎn)彎鍵，D2、D4、D6相應(yīng)信號(hào)燈以1Hz頻率閃爍；（6）按S1剎車(chē)、S2緊急鍵，D1、D2、D3、D4相應(yīng)信號(hào)燈以1Hz頻率閃爍；D5、D6信號(hào)燈亮；（7）按S4左轉(zhuǎn)彎、S1剎車(chē)鍵，D1、D3、D5相應(yīng)信號(hào)燈以1Hz頻率閃爍；D6信號(hào)燈亮；（8）按S5右轉(zhuǎn)彎、S1剎車(chē)鍵，D2、D4、D6相應(yīng)信號(hào)燈以1Hz頻率閃爍；D5信號(hào)燈亮；（9）按S4左轉(zhuǎn)彎、S1剎車(chē)、S2緊急鍵，D1、D2、D3、D4、D5相應(yīng)信號(hào)燈以1Hz頻率閃爍；D6信號(hào)燈亮；（10）按S5右轉(zhuǎn)彎、S1剎車(chē)、S2緊急鍵，D1、D2、D3、D4、D6相應(yīng)信號(hào)燈以1Hz頻率閃爍，D5信號(hào)燈亮。參考文獻(xiàn)[1]李廣弟，朱月秀，王秀山.單片機(jī)基礎(chǔ)［M］.北京：航空航天大學(xué)出版社，2000.147～156[2]康華光，陳大欽.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分[M].武漢：高等教育出版社，1998.57～116[3]謝自美.電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測(cè)試（第二版）.武漢：華中理工出版社，2000[4]戴佳，戴衛(wèi)恒.51單片機(jī)C語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)例精講[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.25～31[5]徐愛(ài)鈞，彭秀華。KeilCx51V7.0單片機(jī)高級(jí)語(yǔ)言編程與μVision2應(yīng)用實(shí)踐[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.133～187PAGEPAGE39附錄附錄1：程序清單#include<reg52.h>unsignedcharjianzhi;unsignedchartime;//記錄中斷次數(shù)，time=30時(shí)產(chǎn)生1HZ的sbitLF=P0^0;//左前燈sbitRF=P0^1;//右前燈sbitLY=P0^2;//左儀表sbitRY=P0^3;//右儀表sbitLB=P0^4;//左后燈sbitRB=P0^5;//右后燈sbitP3_1=P3^1;sbitP3_4=P3^4;voidmain(void){TMOD=0x01; //定時(shí)器0，方式1TH0=(65536-30000)/256;//置初值，產(chǎn)生30ms定時(shí)TL0=(65536-30000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;P3_1=0;//置成低電平while(1){if(jianzhi==0x1f)//檢查按鍵是否按下，如果沒(méi)有則關(guān)燈{P1=0xff;if(P3_4==1){P3_1=1;}else {P3_1=0;}} }}voidtime0(void)interrupt1{TH0=(65536-30000)/256;TL0=(65536-30000)%256;P1=0xff;//P1先送0xff,P1中保存是按鍵的值jianzhi=P1; //暫存鍵值到j(luò)ianzhijianzhi=jianzhi&0x1f; //因?yàn)楦呷徊挥?，去掉switch(jianzhi){case0x1e: //剎車(chē){LB=0;RB=0;}break;case0x1d: //緊急{if(time==15){LF=!LF;RF=!RF;LY=!LY;RY=!RY;LB=!LB;RB=!RB;time=0;}else{time=time+1;}}break;case0x1B: //停靠{LF=!LF;RF=!RF;LB=!LB;RB=!RB;}break;case0x17: //左轉(zhuǎn)彎{if(time==15){LF=!LF;LB=!LB;LY=!LY;time=0;}else{time=time+1;}}break;case0x0f: //右轉(zhuǎn)彎{if(time==15){RF=!RF;RB=!RB;RY=!RY;time=0;}else{time=time+1;}}break;case0x16: //剎車(chē)左轉(zhuǎn)彎{RB=0;if(time==15){ LB=!LB;LF=!LF;LY=!LY;time=0;}else{time=time+1;}}break;case0x0e: //剎車(chē)右轉(zhuǎn)彎{LB=0;if(time==15){ RB=!RB;RF=!RF;RY=!RY;time=0;}else{time=time+1;}}break;case0x1c://剎車(chē)緊急{LB=0;RB=0;if(time==15){ RF=!RF;LF=!LF;RY=!RY;LY=!LY;time=0;}else{time=time+1;}}break;case0x14://左轉(zhuǎn)剎車(chē)緊急{RB=0;if(time==15){ LB=!LB;RF=!RF;RY=!RY;LF=!LF;LY=!LY;time=0;}else{time=time+1;}}break;case0x0c://右轉(zhuǎn)剎車(chē)緊急{LB=0;if(time==15){ RB=!RB;RF=!RF;RY=!RY;LF=!LF;LY=!LY;time=0;}else{time=time+1;}}break; default:break;}}附錄2：汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈單片機(jī)控制系統(tǒng)電路原理圖附錄3：汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈單片機(jī)控制系統(tǒng)電路PCB圖和布局圖附錄4：汽車(chē)轉(zhuǎn)彎燈單片機(jī)控制系統(tǒng)仿真圖基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門(mén)傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專(zhuān)用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門(mén)機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電