汽车信号灯控制系统设计

汽车信号灯控制系统设计

一、设计目标

模拟制作一套汽车信号灯微机控制系统，该系统可以正确反映驾驶操作与灯光信号的对应关系。

二、设计要求

汽车控制所需执行的操作包含左转弯、右转弯、应急、脚刹车、手刹车，这些操作均由相应的开关状态反映，所需控制的信号灯有：仪表盘左/右转弯信号指示灯、手刹抬起信号指示灯、左右头灯和左右尾灯，其驾驶操作与灯光信号对应关系如下：

1. 左/右转弯灯开关(合上时)：仪表盘左/右转弯信号指示灯、左/右头灯、左/右尾灯闪烁。

2. 紧急开关合上：所有灯闪烁。

3. 刹车(合上刹车开关)：左右尾灯亮。

4. 左/右转弯刹车：左/右转弯灯、左/右头灯、左/右尾灯闪烁，右/左尾灯亮。

5. 刹车、合上应急开关：尾灯亮、仪表盘左/右转弯信号指示灯和头灯都闪烁。

6. 左/右转弯刹车，并合上紧急开关：右/左尾灯亮，其余灯闪烁。

三、课题分析

根据设计要求可以考虑到10种组合模式

通过对以上问题描述的深入分析，可总结出以下三点：

（1）通过7个发光二级管模拟两个头灯、两个尾灯和仪表盘上的两个指示灯一个手刹信号灯。

（2）利用5个开关可产生的10种组合来分别模拟左转、右转、紧急，刹车，停靠的状态，使发光二极管信号灯相应亮、灭或闪烁。

（3）通过程序或者定时/计数器控制灯的闪烁频率。用程序控制。

四课题总体设计

(1) 当用户置开关状态为01H 时，也即左转，表左转开关闭合，则仪表左灯、左头灯、左尾灯闪烁，其他灯灭。

(2) 当用户置开关状态为02H 时，也即右转，表右转开关闭合，则仪表右灯、右头灯、右尾灯闪烁，其他灯灭。

(3) 当用户置开关状态为03H 时,表紧急开关闭合，也即出现紧急状态时，除手刹信号灯外所有灯闪烁。

(4) 当用户置开关状态为04H 时, 表踩刹车(合上刹车开关)，则左尾灯、右尾灯亮，其它灯灭。

(5) 当用户置开关状态为05H 时，表示汽车左转刹车，则仪表左灯、左头灯、左尾灯闪烁同时右尾灯亮，其它灯灭。

(6) 当用户置开关状态为06H 时，表示汽车右转刹车，则仪表右灯、右头灯、右尾灯闪烁同时左尾灯亮，其它灯灭。

(7) 当用户置开关状态为07H 时，表示汽车此时处于紧急刹车状态，则仪表左右灯，左右头灯闪烁左右尾灯亮手刹信号灯灭。

(8) 当用户置开关状态为08H 时，表示汽车此时处于左转紧急刹车状态，则除手刹信号灯外全部指示灯亮。

(9) 当用户置开关状态为09H 时，表示汽车此时处于右转紧急刹车状态，则除手刹信号灯外全部指示灯亮。

(10) 当用户置开关状态为0AH 时，表示汽车此时在停靠，则手刹信号灯亮 所以，可以设置实验箱上的7个发光二极管的对应情况为：

表1 开关状态与灯状态对应表

五 课题详细设计

5.1 硬件设计

1 芯片选择

）

根据课题所要实现的功能，结合所学的知识进行分析，在对任务需求进行详细分析以后，在设计时，选择了五个开关、AT89C51单片机、74LS240芯片以及7只发光二极管。其中AT89C51做为控制核心，当5个开关的状态发生改变后，单片机检测到开关信号后就通过软件输出相关信号，在经过74LS240芯片来驱动7个汽车信号灯根据开关的相应状态闪烁或长亮。

2. 引脚信号定义

5个开关K1—K5分别接到单片机的P3.1—P3.5口，然后发光二极管L1—L7分别连接到单片机的P1.0—P1.6口。开关与灯的逻辑关系（1表示开关合上，0表示打开；1表示灯亮，1(闪)表示闪烁，0表示熄灭）

在本系统中要求制作出汽车信号灯微机控制系统，控制的信号灯有仪表板左、右转弯灯，左、右头灯和左、右尾灯共六类灯，在不同操作控制下可驱动对应的灯闪烁或长亮。在系统中，利用开关在状态的变化来模拟汽车驾驶操作。单片机检测到相应的开关状态类别，产生与此状态相符合的控制信号，使信号灯闪烁或长亮。由于本设计在DVCC—dv52196实验箱上模拟的实现，其本身很多电路无法改变，所以其硬件框图如图2-4所示。

系统硬件框图

3根据图2-4可知，可以合上开关来改变状态，即合上相应的开关后，就代表一种汽车驾驶操作。然后单片机检测到相应状态，然后判断属于那一类别，再利用软件来产生相应控制信号，经74LS240后来驱动汽车信号灯（发光二极管）在闪烁或长亮。

电路原理图

本设计是在DVCC—dv52196实验箱平台上设计的，所以根据设计环境和图2-4的系统框图，可得本系统的电路原理图如图2-5所示。

图2-5 汽车信号灯控制系统原理图

5.2 软件设计思想

软件部分与硬件部分一起构成一个完整的系统，对整个系统来说起着重要的作用。在本设计中使用了散传程序的设计方法，它根据系统的某种运算结果，分别转向各个处理程序。该方法利用JMP @A+DPTR，根据运算结果，确定A和DPTR的内容，从而实现转移。

1程序流程图

根据软件的设计思想，可画出本系统程序流程图如图3-1所示。

2

课程设计体会

经过这段时间的课程设计，我们最终实现了该汽车信号灯控制系统，感到特别的欣慰，期间获益颇多。将微机接口技术中的理论与实践相结合起来，对芯片的功能也有了进一步认识理解，重温了汇编语言的编程。在实验调试过程中发现问题，分析问题，如何解决问题的能力都有所提高，这对我们不久将来离开学校，投入实际工作都是很有借鉴意义的。

希望通过以后的学习，不断提升自身各方面的能力，如对专业知识的掌握程度，动手实践能力等。经过此次的课程设计，我们学会了合作。我们要形成自己的设计思想，以便在今后的专业课形成自己的风格。同时在多多锻炼自己的动手

能力，以便在以后的工作能独立完成一些设计项目。

；程序清单：

；说明：L1左转弯灯,L2右转弯灯; L3左头灯,L4右头灯; L5左尾灯,L6右尾灯，L7手刹信号灯。

ORG 0000H

LJMP START

ORG 0030H

START: MOV P3,0FFH ;P3口置“1”,为输入做准备

MOV A,P3

ANL A,#1Fh ;读开关状态

MOV DPTR,#TABLE

RL A ;累加器乘2

JMP @A+DPTR

TABLE: AJMP GO0 ;K1合上,K2打开

AJMP GO1 ;K2合上K1打开

AJMP GO2 ;K3合上

AJMP GO3 ;K4合上

AJMP GO4 ;K1,K4合上

AJMP GO5 ;K2,K4合上

AJMP GO6 ;k3,k4合上

AJMP GO7 ;K1,K3,K4合上

AJMP GO8 ;k2,k3,k4合上

AJMP G09

GO0: MOV P1,#00010101B ;K1合上，其余打开，L1、L3、L5闪烁

;表示左边转弯

LOOP: LCALL DELAY ;延时1S

MOV P1,#00H

LCALL DELAY ;延时1S

LJMP START

GO1: MOV P1,#00101010B ;k2合上，其余打开，L2、L4、L6闪烁 LJMP LOOP ;调用延时程序

;表示右边转弯

LJMP START

GO2: MOV P1,#00111111B ;K3合上，除手刹信号灯外所有灯闪烁

;表示应急

LJMP LOOP

LJMP START

GO3: MOV p1,#00110000B ;K4合上， L5、L6亮其余灯灭

SETB P1.4 ;L5亮

SETB P1.5 ;L6亮

;表示刹车，

LJMP START