基于单片机汽车信号灯控制系统的设计

摘要

在生活的环境中，自动控制要求中都会有单片机的控制的一部分；从简单到复杂，凡是能想象到的地方几乎都有使用单片机的需求。单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，能够提高劳动效率、减轻劳动强度，提升产品质量，改善劳动环境。例如，在工业自动化方面：自动化能使工业系统处于最佳状态、提高经济效益和改善产品质量。自动化控制原理有应用于电子、电力、石油、化工、纺织、食品等轻重工业领域中，无论数据采集和测控技术，还是生产线上的机器人技术，都有单片机的参与。有时，在仪器仪表、信息和通信等产品方面，它在其中发挥着重大作用。现在，虽然单片机的应用很普遍了，但仍有许多项目尚未实现，所以单片机的应用有很大的发展空间。

本设计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、左尾灯或右头灯、右尾灯闪烁；合紧急开关时要求前面所述的4个信号灯全部闪烁；汽车刹车时，两个尾灯点亮。

目录

1.绪论 (1)

1.1设计意义 (1)

1.2设计内容 (1)

1.3设计过程 (1)

2.设计的原理分析及实现 (2)

2.1系统简介 (2)

2.2硬件组成 (2)

2.3设计原理 (3)

3.应用软件简介 (4)

3.1单片机简介 (4)

3.2 AT89C51单片机简介 (4)

3.3 Proteus软件介绍 (8)

4.硬件设计 (10)

4.1 AT89C51芯片图 (10)

4.2汽车信号灯控制电路 (10)

4.2.1硬件接线图 (10)

4.2.2复位电路 (11)

4.2.3显示电路 (11)

4.2.4按键电路 (12)

4.2.5振荡电路 (13)

4.3 Proteus仿真结果 (14)

5.软件设计 (17)

5.1汽车信号灯控制程序 (17)

5.2汽车信号灯控制程序流程图 (19)

5.3利用伟福软件编译程序图 (20)

5.3.1伟福软件简介 (20)

5.3.2伟福软件编译程序图 (21)

6.心得体会 (22)

7.参考文献 (23)

1.绪论

1.1设计意义

利用单片机控制汽车信号灯，通过所学知识进行软硬件设计，提高各方面技能，巩固对理论知识的掌握，把理论知识应用到实际中。使生活更方便、安全。

1.2设计内容

本系统中要求设计汽车信号灯控制系统，在驾驶汽车时有左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、四个操作；所以可以用四个开关来模拟这几个操作，当单片机检测到相关操作后，然后判断属于那一类操作，再通过软件来驱动控制相应的信号灯闪烁。以此来实现对汽车信号灯的控制。当合上左转弯开关后，仪表板左前灯、左尾灯闪烁；当合上右转弯开关后，仪表板右前灯、右尾灯闪烁。当刹车开关合上时，两侧尾灯闪烁；在紧急开关合上后，所有灯都闪烁。

1.3设计过程

1.先编译软件程序；

2.执行软件程序；

3.用Proteus画出硬件图，引入软件程序并运行。

2.设计的原理分析及实现

2.1系统简介

该课设是基于单片机利用开关控制二极管亮暗来实现。是一个典型的控制系统。

图2-1 系统结构

2.2硬件组成

汽车信号灯控制硬件电路元器件如表2-1。

表2-1 汽车信号灯控制硬件电路元器件表

2.3设计原理

利用单片机控制汽车信号灯，硬件电路比较简单，并可以通过软件完成所需要的控制功能。以下是利用单片机控制的四个汽车信号灯，它们分别为左尾灯LR、左前灯LH、右前等RH、右尾灯RR。4个按键SB1、SB2、SB3、SB4，它们分别是左拐弯键、刹车键、紧急信号键、右拐弯键。汽车信号灯控制功能见表2-2。

表2-2 汽车信号灯控制功能表

3.应用软件简介

3.1单片机简介

单片机是一种集成在电芯路片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

诚然，单片机的应用意义远不限于它的应用范畴或由此带来的经济效益，更重要的是它已从根本上改变了传统的控制方法和设计思想。是控制技术的一次革命，是一座重要的里程碑

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：

1.在智能仪器仪表上的应用；

2.在工业控制中的应用；

3.在家用电器中的应用；

4.在计算机网络和通信领域中的应用；

5.单片机在医用设备领域中的应用；

6.在各种大型电器中的模块化应用；

7.单片机在汽车设备领域中的应用。

3.2 AT89C51单片机简介

AT89C51是ATMEL公司生产的低电压，高性能的CMOS 8位单片机，片内含4K bytes 的可反复擦写和只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元。其引脚图如图3-1所示。其主要性能参数为：与MCS-51产品指令系统完全兼容

4k字节可重擦写Flash闪速存储器

1000次擦写周期

全静态操作：0Hz-24MHz