产品知识

幸运飞艇下载汽车转向灯设计

来源:未知作者:幸运飞艇 日期:2019-12-12 点击:

  刘海芳张雪松 006030250 指导教师: 1.引言在我国,单片机已不是一个陌生的名词,他的出现是近代计算机技术的里程 碑事件。因为单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计 算机系统(简称为嵌入式系统)两大分支。在单片机诞生之前,为了满足工控对 象的嵌入式应用要求只能将通用计算机进行机械加固、电气加固后嵌入到对象体 系(如舰船)中构成自动驾驶仪、轮机监视系统等。由于通用计算机的体积大和 成本高无法嵌入到大多数对象体系(如家用电器、汽车、机器人、仪器仪表等) 中,因此单片机嵌入式应运而生。单片机芯片的微小体积和极低成本可以广泛地 嵌入到如:玩具、家用电器、机器人、仪器仪表、汽车电子系统、◆◁•工业控制单元、 办公自动化设备、金融电子系统、舰船、个人终端及通讯产品中,成为现代电子 系统中最重要的智能化工具。 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。假设汽 车车前和车位左右两侧各有3 个指示灯,车前左右两侧各1 (1)汽车白天正常行驶时指示灯全灭;(2)汽车右(左)转弯时,前后最右(左)边和右(左)侧那个指示灯 亮并闪烁; (3)汽车临时刹车时车尾灯全部亮; (4)汽车倒车时尾灯中间4 个指示灯亮; (5)汽车夜间行驶时,车前灯全亮,尾灯两边各中间的灯亮。 由于系统没有故检测,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AT89C52 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 单片机原理及系统课程设计报告 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。 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 AT89C52 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 单片机原理及系统课程设计报告 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。 2.2.1 开关状态检测 开关状态检测,▼▼▽●▽●对AT89C52 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. 2.2.2 输出控制 以发光二极管D1—D14 来指示. 2.2.3 定时器和计数器 根据任务设计要求:会用到定时器。信号的控制是定时器与中断系统的联合 使用得以实现。单片机的控制系统应用中,定时器是必需的,在汽车转向灯的控 制中也是必不可少。定时有三种选择方法。 (1)软件的定时 它是靠执行一个循环程序以进行时间的延迟。软件定时的优点是时间精确, 且不需外加硬件电路。但它要增加CPU 开销,因此软件定时的时间不能太长。此 外,软件定时方法有时候无法使用。 (2)硬件的定时 时间较长的定时,•●常使用硬件电路完成。硬件定时方法的优点是定时功能全 部由硬件电路完成,不需要占CPU 的时间。用元件参数来调节定时时间,这方面 使用上不够灵活方便。 (3)可编程定时器的定时 它是通过对系统时钟脉冲的计数来实现的。计数值由程序设定,改变计数值, 同时也改变了定时时间,用起来既灵活且方便。此外,采用计数方法实现定时, 可编程定时器都兼有计数功能,能对外来脉冲进行计数。 在AT89C52 内部除了有并行和串行I/O 接口外,在单片机内部共有2 个可编 程的定时器和计数器,★▽…◇称定时器/计数器0 和定时器/计数器1,这两个计数器由 TH0,TL0,TH1,TL1 两个8 位的RAM 单元组成,即每个计数器都是16 位的计数 器,最大的计数量时65536。 定时器/计数器计数功能和定时功能: (1)计数器功能 记数是指对外部事件进行计数。它的发生以输入脉冲表示,计数功能的实质 单片机原理及系统课程设计报告 就是对外来的脉冲进行计数。AT89C52芯片有 T0(P3.4)和 T1(P3.5)两个信 号引脚,是这两个计数器的计数输入端。外部输入的脉冲在负跳变时有效,▼▲进行 计数器加1(加法计数)。 2.2.4 定时初始化 定时主要与编程有关。编程对定时器控制寄存器(TCON)、工作方式控制寄 存器(TMOD)和中断允许控制寄存器(IE)进行操作。 (1)定时器控制寄存器(TCON) TCON 寄存器既参与中断控制又参与定时控制。其中有关定时的控制位共有4 TF0和TF1----记数溢出标志位 TR0 和TR1----定时器运行控制位 TR0(TR1)=0----停止定时器/计数器工作 TR0(TR1)=1----启动定时器/计数器工作 该位根据需要以软件方法使其置“1”或清“0”。 (2)中断允许控制寄存器 IE 寄存器中与定时器/计数器有关的位置介绍: EA----中断允许总控制位 ET0 和ET1----定时/计数中断允许控制位 ET0(ET1)=0 禁止定时/记数中断 ET0(ET1)=1 允许定时/记数中断 利用MCS-51 系列单片机的可编程定时/计数器、中断系统来实现灯闪烁的延 时和故障检测。 (3)工作方式控制寄存器(TMOD) TMOD 寄存器专用寄存器,设定两个定时器/计数器的工作方式。它的低半字 节定义定时器/计数器0,高半字节定义定时器/计数器1。各位定义如表2 所示: TMOD各位定义 B7B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 位符号 GATE M1M0 GATE M1M0 其中:GATE----门控位 GATE=0 以运行控制位TR 启动定时器 GATE=1 以外中断请求信号(INT1 或INT0)启动定时器 定时工作方式单片机原理及系统课程设计报告 计数工作方式M1M0----工作方式选择位 M1M0=00 方式0 M1M0=01 方式1 M1M0=10 方式2 M1M0=11 方式3 2.2.5 汽车转向灯显示 在汽车转弯或应急状态下,外部信号灯和仪表板它们指示灯的闪烁频率为 1HZ,称低频信号。当停靠开关合上时,外部信号灯以10HZ 频率闪烁此时为高频 信号。 2.2.6 汽车转向灯控制 汽车转弯灯设计5 个按键控制信号灯的转向、停靠、应急等。幸运飞艇官方下载按键安排见下: S1 键为刹车开关; S2 键为紧急开关; S3 键为停靠开关; S4 键为左转弯开关; S5 键为右转弯开关; 2.2.7 中断系统 单片机中断技术主要用于实时控制 AT89C52, AT89C52 除了具备 AT89C51 的定时器/计数器 T0 和定时器/计数器 T1,还额外增加了 一个定时器/计数器 T2。而定时器/计数器 T2 的控制和状态位单独 位于T2CON、T2MOD,定时器/计数器 T2 16位捕获方式或自动重 新装载方式下的捕获/重载寄存器组是(TCAO2H、RCAP2L)。。 它的重要作用有如下四点: 第一,高速CPU 和低速外设之间的配合。利用中断方式进行的I/O 口操作, 在宏观上可以看成CPU 和外设的并行工作。 第二,实现故障的紧急处理。当外设发生故障时,可以利用中断系统请求 CPU 及时处理这些故障。 第三,可以实现实时控制。 第四,便于人机联系。操作人员可以利用键盘等实现中断,完成人工介入。•☆■▲◆●△▼● 单片机原理及系统课程设计报告 3.硬件设计3.1 单片机控制系统电路图 3.1.1 汽车转向灯单片机控制系统框图 汽车转向灯单片机控制系统电路是由单片机AT89C52、复位、电源、时钟、 LED 显示电路、故障检测电路、按键电路构成。电源电路给控制相关电路提供所 需电源;复位电路供上电或按键时复位用。当要求重新启动单片机或者单片机处 于死循环时,都可以由此电路来实现;时钟电路用来产生时钟脉冲信号,供工作 使用;通过并行I/O 口构成键盘和显示电路,输入程序,即可实现汽车转向灯中 各信号灯的功能操作;系统的可靠性有所提高。口▲=○▼汽车转向灯单片机控制系统框图 如图3.1 所示。 图3.1 控制系统 3.1.2 汽车转向灯单片机控制系统电路图 汽车转向灯单片机控制系统仿线 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 单片机原理及系统课程设计报告 图3.2汽车转向灯控制仿线 汽车转向灯控制系统流程图 3.2.1 汽车转向灯控制系统主程序流程图 控制系统主程序流程图如图3.2.1 所示。 开始 定时器0 赋初值 定时器0 开中断 单片机原理及系统课程设计报告 图3.2.1控制系统主程序流程图 3.2.2 中断服务程序流程图 中断服务的程序流程图如图3.2.2 所示。 图3.2.2 中断服务的程序流程图 开始 定时器0 重置初值 键功能程序 产生相应的控制信号 单片机原理及系统课程设计报告 103.2.3 控制系统键功能流程图 键的功能程序流程图如图3.2.3 所示。 图3.2.3 键的功能程序流程图 4.软件设计 开始 读取键值P1.0按下 P1.1 P1.3按下P1.2按下 P1.4按下 左转 刹车 右转 倒车 夜间行驶 产生各自不同的控制信号 结束 114.1 程序流程图 流程图如下: 主程序流程图如图4.1图4.1 4.2 源程序 源程序如下: #include

  sbit key1=P1^0;//左转 sbit key2=P1^1;//右转 sbit key3=P1^2;//刹车 sbit key4=P1^3;//倒车 sbit key5=P1^4;//夜间行驶 sbit led0=P0^0;//左侧灯 sbit led1=P0^1;//前左转向灯 sbit led2=P0^2;//前左中间灯 sbit led3=P0^3;//前左灯 sbit led4=P0^4;//前右灯 sbit led5=P0^5;//前右中间灯 sbit led6=P0^6;//前右转向灯 sbit led7=P0^7;//右侧灯 开始 初始化P1 (P3)送至A判断P3 口第五位数据 已确定分支功能 结束 单片机原理及系统课程设计报告 12sbit led8=P2^0;//后左转向灯 sbit led9=P2^1;//后左中间灯 sbit led10=P2^2;//后左灯 sbit led11=P2^3;//后右灯 sbit led12=P2^4;//后右中间灯 sbit led13=P2^5;//后右转向灯 sbit buzzer=P3^0;//蜂鸣器 //声音延时子程序================================ void delay()//延时子程序 unsignedint for(i=0;i