单片机课程设计 汽车转向信号灯设计.doc

兰州交通大学课程设计 PAGE PAGE 18 - PAGE 18 - 单片机课程设计 题 目：汽车转向信号灯设计 班 级： 电气083班 姓 名： 学 号： 200809202 指导教师： 设计时间： 2011.1.10―1.14 评语： 成绩 1．引言 随着单片机的日益发展，其应用也越来越广泛，通过对“汽车转向灯单片机控制系统”设计，可以对单片机的知识得到巩固和扩展。本课程内容是设计一个单片机控制系统，在汽车进行左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、停靠等操作时，实现对各种信号指示灯的控制。本设计主要是对单片机的并行输入/输出口电路的应用，通过I/O口控制发光二极管的亮﹑灭﹑闪烁，加上一些复位电路﹑按键电路﹑驱动电路来模拟汽车尾灯的功能。 汽车在驾驶时有左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、停靠等操作。在左转弯或右转弯时，通过转弯操作杆应使左转开关或右转开关合上，从而使左头灯、仪表板左转弯灯、左尾灯或右头灯、仪表板右转弯灯、右尾灯闪烁；合紧急开关时要求前面所述的6个信号灯全部闪烁；汽车刹车时，两个尾灯点亮；如正当转弯时刹车，则转弯时原应闪烁的信号灯仍应闪烁。以上闪烁，都是频率为1Hz的低频闪烁；在汽车停靠而停靠开关合上时，左头灯、右头灯、左尾灯、右尾灯按频率为10Hz的高频闪烁。闪光器是通过调节镍铬丝的拉力和触点的间隙来满足频率要求的，灯泡功率的大小也会影响闪烁频率。因此在更换闪光器或灯泡时调整比较困难。同时，系统没有故检测，驾驶员无法知道车外的转向灯及示宽灯是否点亮，从而影响行车安全。到目前为止，我们还没有发现能检测灯丝断这种故障的有效方法。针对上述问题，我们用AT89C51单片机设计了一套汽车信号灯控制系统。用LED产生闪光信号，同时能自动检测信号灯故障。信号灯灯具的发展是随着汽车制造技术及电光源技术的发展而逐步完善的。它经历了机油（或煤油）灯、乙炔气灯到电光源灯的发展历程。现代汽车信号灯灯具已经开始使用发光二极管（LED）技术以及光导技术。 2．设计方案及原理 2.1设计方案： 如图2.1所示，汽车转向灯主要有单片机、按键、复位、时钟、电源、故障检测电路、LED显示电路组成最基本的单片机系统。单片机本身的功能强大，汽车转向灯的驱动用单片机本身的驱动来驱动。使得单片机的功能得到充分的运用。本方案的故障检测电路具有故障监控性能，他能提高系统的可靠性。 AT AT89C5 按键电路 时钟电路 复位电路 电源电路 LED显示电路 故障检 测电路 图2.1汽车转向灯控制系统硬件构成 2.2设计原理: 由定时器/计数器与中断系统的联合组成控制系统的工作原理。如汽车上有一个转弯控制杆，其中有三个位置：中间位置，汽车不转弯；向上，汽车左转；向下汽车右转。转弯时，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，6个信号灯都应闪烁。汽车刹车时，2个尾灯发出不闪烁信号。如正当转弯时刹车，转弯时原应闪烁的信号仍应闪烁。它们都是频率为1Hz低频闪烁，在汽车停靠而停靠开关合上时，左头灯、右头灯、左尾灯、右尾灯按频率为10Hz频率快速闪烁。任何在下表中未出现的组合，都将出现故障指示灯闪烁，闪烁频率为10Hz。 表1 汽车驾驶操纵与信号 驾 驶 操 作 输 出 信 号 仪表板左转弯灯 仪表板右转弯灯 左头灯 右头灯 左尾灯 右尾灯 左转弯（合上左转开关） 闪烁 灭 闪烁 灭 闪烁 灭 右转弯（合上右转开关） 灭 闪烁 灭 闪烁 灭 闪烁 合紧急开关 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 刹车（合上刹车开关） 灭 灭 灭 灭 亮 亮 左转弯时刹车 闪烁 灭 闪烁 灭 闪烁 亮 右转弯时刹车 灭 闪烁 灭 闪烁 亮 闪烁 刹车，并合紧急开关 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 亮 亮 左转弯时刹车，并合紧急开关 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 亮 右转弯时刹车，并合紧急开关 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 亮 闪烁 停靠（合停靠开关） 灭 灭 10Hz 闪烁 10Hz 闪烁 10Hz 闪烁 10Hz 闪烁 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，采用JNB P1.X，REL 指令来完成；也可以一次性检测五路开关状态，让它指示，可以用MOV A，P1 指令一次把P1 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 以发光二极管D1—D6 来指示，此设计用SETB P0.X 和CLR P0.X 指令来完成，也可以用指令MOV P0，＃111XXXXXB 方法来实现。 2.2.3 定时器和计数器