单片机课程设计汽车转向灯Word下载.docx
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关键词单片机;
汽车信号转弯灯;
电路基础;
数字电子
1绪论
选题背景
电子技术的进展经历了很长一段路程.而此刻咱们利用的微型电子技算机是超大规模集成电路所组成,它属于第四代运算机,而单片机那么是微型运算机的一部份。
从1971年微型运算机问世以来,由于实际应用的需要,微型运算机向着两个不同的方向进展:
一个是向高速度、大容量、高性能的高级微机方向进展;
另一个那么是向稳固靠得住、体积小和价钱廉的单片机方向进展。
由于科学技术的进展,由模拟电路或数字电路实现的大部份操纵功能,此刻能够利用单片机通过软件编程方式实现了。
单片机的应用改变着操纵系统设计方式。
软件取代硬件能够提高系统性能的操纵“软化”技术——微操纵技术,是一个全新的概念。
在生活的环境中,自动操纵要求中都会有单片机的操纵的一部份;
从简单到复杂,凡是能想像到的地址几乎都有利用单片机的需求。
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正确状态、提高经济效益和改善产品质量。
自动化操纵原理有应用于电子、电力、石油、化工、纺织、食物等轻重工业领域中,不管数据搜集和测控技术,仍是生产线上的机械人技术,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。
此刻,尽管单片机的应用很普遍了,但仍有许多项目尚未实现,因此单片机的应用有专门大的进展空间。
研究意义
单片机在电子科技中进展前景专门好,成为电子进展重要组成部份,学习单片机时要理论与实践同步进行,以理论指导实践,实践验证理论,才更有效率。
理论部份咱们花了大量的时刻,只有少量的时刻进行制做实物,编程方面,调试在软件上进行的,软件上能编译成功的程序,下载硬件上可能可不能成功的。
咱们在网站上大量搜集与课题相关的资料,了解目前与课题相关的科技进展趋势,确信自己的研究方案。
还要自己动手制作实物、编写程序并对实物下载程序进行硬件的调试,达到预期所需的操纵要求和目的,使理论和实践完满的统一。
因此还锻炼了咱们的制作能力,提升了综合素养。
研究方式
本次单片机的操纵系统以AT89S51为操纵器;
键盘为输入信号,由于AT89S51本身的功能壮大,汽车转弯灯的驱动用单片机的驱动功能来完成。
使得单片机的功能取得了充分的运用;
而且显示电路从并行I/O口输出,经达林顿管放大信号,由限流电阻和发光二极管组成,低电平使发光二极管导通,显示出相应的转弯信号;
为提升了系统的靠得住性。
进行仿真后,能清楚的看到在操纵输入信号的状态下,相应的信号灯发出转弯的指示信号。
本次设计对汽车转弯灯单片机操纵系统地分析与设计,对单片机操纵系统进行了仿真调试,达到了课程设计预期目的。
2汽车转弯灯单片机操纵系统工作原理
汽车转弯灯工作原理
由按时器/计数器与中断系统的联合组成操纵系统的工作原理。
如汽车上有一个转弯操纵杆,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。
如合法转弯时刹车,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,在汽车停泊而停泊开关合上时,左头灯、右头灯、左尾灯、右尾灯按频率为30Hz的高频闪烁。
由上所述,各类情形作操作时,信号灯应输出信号列于表。
表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
——
右转弯(合上右转开关)
合紧急开关
刹车(合上刹车开关)
亮
左转弯时刹车
右转弯时刹车
刹车,并合紧急开关
左转弯时刹车,并合紧急开关
右转弯时刹车,并合紧急开关
停靠(合停靠开关)
30Hz
单片机系统的工作原理及设计
开关状态检测
开关状态检测,对AT89S51来讲是输入关系,可连番检测每一个开关状态,以每一个开关的状态让相应的发光二极管指示,采纳JNB,REL指令来完成;
也能够一次性检测五路开关状态,让它指示,能够用MOVA,P2指令一次把P2端口的状态全数读入,取低6位的状态来指示。
输出操纵
以发光二极管D1—D8来指示,此设计用SETB和CLR指令来完成,也能够用指令MOVP1,#111XXXXXB方式来实现。
按时器和计数器
依照任务设计要求:
会用到按时器。
信号的操纵是按时器与中断系统的联合利用得以实现。
单片机的操纵系统应用中,按时器是必需的,在汽车转弯灯的操纵中也是必不可少。
按时有三种选择方式。
(1)软件的按时
它是靠执行一个循环程序以进行时刻的延迟。
软件按时的优势是时刻精准,且不需外加硬件电路。
但它要增加CPU开销,因此软件按时的时刻不能太长。
另外,软件按时方式有时候无法利用。
(2)硬件的按时
时刻较长的按时,常利用硬件电路完成。
硬件按时方式的优势是按时功能全数由硬件电路完成,不需要占CPU的时刻。
用元件参数来调剂定不时刻,这方面利用上不够灵活方便。
(3)可编程按时器的按时
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,同时也改变了定不时刻,用起来既灵活且方便。
另外,采纳计数方式实现按时,可编程按时器都兼有计数功能,能对外来脉冲进行计数。
在AT89S51内部除有并行和串行I/O接口外,在单片机内部共有2个可编程的按时器和计数器,称按时器/计数器0和按时器/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,即每一个计数器都是16位的计数器,最大的计数量时65536。
按时器/计数器计数功能和按时功能:
(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,计数功能的实质确实是对外来的脉冲进行计数。
AT89S51芯片有T0()和T1()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)。
AT89S51在每一个机械周期的S5P2拍节对外部计数脉冲进行采样。
前一个机械周期采纳为高电平,后一个机械周期采样为低电平,是一个有效的计数脉冲。
在下一机械周期的S3P1进行计数。
采样计数脉冲是在2个机械周期进行的。
计数脉冲频率不能高于振荡脉冲频率的1/24。
(2)按时器功能
实际也是通过计数器来实现的,但现在的计数脉冲来自单片机的内部,也每一个机械周期计数器加1。
一个机械周期等于12个振荡脉冲周期,因此计数频率为振荡频率的1/12。
单片机采纳12MHz晶体,计数频率为1MHz。
每微妙计数器加1。
依照计数值计算出定不时刻,也能够反过来按定不时刻的要求计算出计数器的预置值。
它是一个二进制的加1计数器。
在计数器计满回零时能自动产生溢出中断请求。
那么已经完成。
T一、T2的最大计数值65536-1,需65535个脉冲才能把它们从全“0”状态变成全“1”状态。
输一个脉冲,计数器加1,当加到计数器列位全为1时,再去输一个脉冲,计数器列位就变成全0,发出溢出信号,使标志置1,现在向CPU申请中断。
具体结构如下图:
图按时器/记数器的结构
按时初始化
按时要紧与编程有关。
编程对按时器操纵寄放器(TCON)、工作方式操纵寄放器(TMOD)和中断许诺操纵寄放器(IE)进行操作。
(1)按时器操纵寄放器(TCON)
TCON寄放器既参与中断操纵又参与按时操纵。
其中有关按时的操纵位共有4位:
TF0和TF1----记数溢出标志位
TR0和TR1----按时器运行操纵位
TR0(TR1)=0----停止按时器/计数器工作
TR0(TR1)=1----启动按时器/计数器工作
该位依照需要以软件方式使其置“1”或清“0”。
(2)中断许诺操纵寄放器
IE寄放器中与按时器/计数器有关的位置介绍:
EA----中断许诺总操纵位
ET0和ET1----按时/计数中断许诺操纵位
ET0(ET1)=0禁止按时/记数中断
ET0(ET1)=1许诺按时/记数中断
利用MCS-51系列单片机的可编程按时/计数器、中断系统来实现灯闪烁的延时和故障检测。
(3)工作方式操纵寄放器(TMOD)
TMOD寄放器专用寄放器,设定两个按时器/计数器的工作方式。
它的低半字节概念按时器/计数器0,高半字节概念按时器/计数器1。
列位概念如表所示:
表TMOD列位概念
位序
B7
B6
B5
B4
B3
B2
B1
B0
位符号
GATE
C/
M1
M0
其中:
GATE----门控位
GATE=0以运行操纵位TR启动按时器
GATE=1之外中断请求信号(INT1或INT0)启动按时器
C/
----按时方式或计数方式选择位
=0按时工作方式
=1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
初值计算:
(1)设为工作方式0,定不时刻为30ms,使灯延时闪烁。
假设利用按时器T0,方式1,30ms按时,fosc=12MHz。
那么初值X知足(216-X)×
1=30000
X=35536→000→8AD0H
(2设计中利用按时器/计数器0,一个软件计数器产生低频(1HZ)闪烁功能。
(3)利用按时器/计数器0来产生为时30ms的按时信号,以实现高频(30HZ)闪烁功能。
(4)注意在用工作方式1时,咱们必需要从头装载初值。
汽车转弯灯显示
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