单片机汽车转弯信号灯模拟设计(doc 36页)

单片机汽车转弯信号灯模拟设计(doc 36页)

摘要

传统汽车的车灯控制系统一般采用继电器与独立模式控制，这使汽车内电线较多，造成严重的电磁干扰，使系统可靠性下降。因此考虑通过运用单片机控制汽车信号灯，简化电路，减少干扰，从而使系统实用可靠，并增加汽车的安全性能。“汽车转弯信号灯单片机控制系统”主要是对单片机并行输入/输出口电路的应用，即通过I/O口，增加复位电路、驱动电路、按键电路来模拟汽车转弯系统功能。由于汽车有左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关等操作，而且可能会组合出多种操作情况。所以在编写程序时要多方面考虑信号灯存在的各种不同情况，希望能尽量包含多种功能，使控制系统能满足现实需要。本设计主要的工作是绘制电路原理图，分析设计输入与输出控制端的功能模块，通过编写程序代码控制亮灯键值及闪烁的效果，再进行仿真模拟汽车驾驶时信号灯的各种情况。仿真后对电路系统进行PCB图绘制，经过电路板实物制作及调试验证汽车信号灯单片机控制系统的操作可行性。观察分析设计的结果，进行反馈，完善该操作系统。

关键词单片机；汽车转弯；信号灯；程序设计；调试

目录

摘要................................................................................................................................................. I ABSTRACT .................................................................................................................................. I I 第1章绪论.. (1)

1.1选题背景 (1)

1.2研究目的与意义 (1)

1.3技术现状分析 (1)

1.4论文的主要内容 (2)

第2章汽车信号灯系统设计原理 (3)

2.1汽车信号灯系统控制要求 (3)

2.2汽车信号灯系统设计方案 (4)

2.3单片机AT89C52简介 (5)

2.3.1 单片机AT89C52 内部主要功能特性 (5)

2.3.2 单片机AT89C52 主要引脚功能 (6)

2.4单片机AT89C52的工作原理及设计 (8)

2.4.1 开关状态检测 (8)

2.4.2 输出控制 (8)

2.4.3 定时器和计数器 (8)

2.4.4 定时器初始化 (8)

2.4.5 中断系统 (10)

2.5本章小结 (10)

第3章汽车转弯信号灯系统硬件设计 (11)

3.1汽车转弯信号灯系统电路 (11)

3.1.1 汽车转弯信号灯系统控制功能 (11)

3.1.2 汽车转弯信号灯系统电路元件表 (12)

3.1.3 汽车转弯信号灯系统总电路图 (13)

3.2汽车转弯信号灯系统局部电路分析 (14)

3.2.1 时钟电路分析 (14)

3.2.2 复位电路分析 (14)

3.2.3 输入控制端电路分析 (15)

3.2.4 输出控制端电路分析 (16)

3.3汽车转弯信号灯系统实物电路图 (17)

3.4汽车转弯信号灯系统实物制作过程 (17)

3.4.1 电路图的设计 (17)

3.4.2硬件制作过程 (19)

3.5本章小结 (19)

第4章汽车转弯信号灯系统软件设计 (20)

4.1控制端口值及亮灯键值表 (20)

4.1.1 控制端口键值表 (20)

4.1.2 亮灯键值表 (21)

4.2汽车信号灯转弯控制系统流程图 (22)

4.2.1 主程序流程图 (22)

4.2.2 子程序流程图 (22)

4.3本章小结 (25)

第5章系统的仿真与调试 (26)

5.1仿真软件简介 (26)

5.2仿真结果图 (26)

5.3硬件测试情况 (31)

5.4软硬件联调 (31)

5.5本章小结 (33)

结论 (34)

参考文献 (35)

致谢 (36)

附录源程序 (37)

第1章绪论

1.1 选题背景

单片机是从早期计算机系统里分化出来的，它体积小、功能强、性能稳定及价格便宜。由数字电路与模拟电路实现的控制模块功能，可以使用单片机以及通过软件编程方法来实现操控功能，使各独立单位有效结合成一个整体，从而研发出智能型产品。单片机的应用逐渐改变了控制系统的设计理念和设计方法，而且将会在更多的领域带来巨大的促进。

单片机的应用优势在于使产品向着小型、智能与多功能化方面发展，而且可以提高生产效率、减轻劳动力强度，同时提升产品的质量，改善生产环境。根据单片机自身特性，可以决定其应用范围。在工业控制领域：运用单片机可以构造各种数据库采集系统与控制系统，满足生产工作的需求。例如工厂生产中制作的智能化管理与安全警告系统。另外在日常生活的家用电器也都采用单片机控制系统，如音响视频器件、高级智能玩具、电子门锁等。单片机也可应用于智能仪器仪表上，如精密的测量与分析仪。单片机的发展拥有很大的潜力，其中将单片机应用于汽车转弯灯系统中，也是我们具有研究意义的项目。现代汽车采用单片机的智能模块也越来越多，如防抱死刹车系统(ABS)、电子制动力分配(EBD)等。

1.2 研究目的与意义

因为传统汽车的信号灯控制系统很多采用独立模式和继电器控制，依靠数字逻辑电路去实现。这使得车内电线很多而且比较复杂，存在许多带有制约关系的联锁电路，从而造成了严重的电磁干扰，使系统的可靠性降低。尤其在恶劣天气的环境下，如在夜晚下大雨或出现大雾的时候，人们对汽车安全行驶的要求会变得更高，此时利用单片机作为控制器的汽车信号灯系统为我们带来了极大的方便。所以本设计研究的目的是采用MCS-51系列单片机作为控制器, 代替传统的控制电路系统, 不仅可以简化传统模块电路，极大地减少车内线束，降低电磁干扰。同时研究这个系统可提高其自动化程度, 增加系统功能，提高安全性能。

这个设计是使用单片机控制信号灯的系统，即在汽车进行各种操作时，通过编写程序代码实现各种信号指示灯的控制，如左转弯、右转弯、合紧急开关、刹车等。研究的意义在于这样不仅可以减少成本，而且操控更便捷简单，能够更好地运用到实际情况中，从而抵御周边恶劣天气环境下的影响，增加行车时的安全性。

1.3 技术现状分析

汽车转向灯是在机动车辆转向时开启用来提示周边车辆还有行人注意的重要指示灯，它的有效工作，可以为行车提供安全保障。汽车转弯信号灯是机动车的动态信息装置，主要安装在车身的前后，此设计模拟的信号灯，也是按照机动车各个位置安放LED灯，方便调控模拟现实情况，另外芯片的位置可以安装在汽车驾驶位置的仪表盘里，进行对信号