基于单片机汽车信号灯控制系统的设计文档格式.doc
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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
3.2AT89C51单片机简介 4
3.3Proteus软件介绍 8
4.硬件设计 10
4.1AT89C51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
4.3Proteus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
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。
开关
控制
AT89C51
单片机
信号灯
驱动
左转右转信号
紧急或刹车信号
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。
名称
代号
数量
U1
1
晶振
B
发光二极管
RR、RH、LH、LR
4
按钮
SB0~SB4
5
电阻
R1~R4、R9、R10
6
R5~R8
电容
C3
C1、C2
2
单片机电源
VCC
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。
按键
键名
动作
SB1
左拐弯
左前灯LH、左后灯LR闪烁
SB2
刹车
左前灯LR、右后灯RR闪烁
SB3
紧急信号
4个灯闪烁
SB4
右拐弯
右前灯RH、右后灯RR闪烁
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。
3.2AT89C51单片机简介
AT89C51是ATMEL公司生产的低电压，高性能的CMOS8位单片机，片内含4Kbytes的可反复擦写和只读程序存储器（PEROM）和128bytes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
三级加密程序存储器
128X8字节内部RAM
32个可编程I/O口线
2个16位定时/计数器
6个中断源
可编程串行UART通道
低功耗空闲和掉电模式
图3-1AT89C51引脚图
AT89C51提供以下标准功能:
4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
同时，AT89C51可隆至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一硬件复位。
引脚功能说明:
Vcc：
电源电压
GND：
地
P0口：
P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总路线复用口。
作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。
中断控制
片内Flash
存储器
片内
RAM
ETC
定时器1
定时器0
CPU
振荡器
总线控制
I/O接口
串行接口
P0P2P1P3
外部中断
TXDRXD
计数器
输出
在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线从那时起转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。
图3-2AT89C51内部结构图
P1口:
P1是一个内部带上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可
驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路.对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，些时可作输入口。
作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。
Flash编程和程序校验期间，P1接收低8位地址。
P2口：
P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路.对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，些时可作输入口。
在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX@DPTR指令）时，P2口送出高8位地址数据。
在访问8位地址的外部数据存储器（如执行MOVX@RI指令）时，P2口线上的内容（也即特殊功能寄存器（SFR）区中R2寄存器的内容），在整个访问期间不改变。
Flash编程或校验时，P2亦接收高位地址和其它控制信号。
P3口:
P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。
对端口写”1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，些时可作输入口。
P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，如下所示：
I/O口线
专用功能
P3.0
RxD（串行数据接收）
P3.1
TxD（串行数据发送）
P3.2
INT0（外部中断0请求输入）
P3.3
INT1（外部中断1请求输入）
P3.4
T0（定时器0外部计数脉冲输入）
P3.5
T1（定时器1外部计数脉冲输入）
P3.6
WR（外部数据存储器写信号）
P3.7
RD（外部数据存储器读信号）
表3-1P3口功能
P3口还接收一些用于Flash闪速存储器编程和程序校验的控制信号。
RST：
复位输入。
当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
ALE/PROG：
当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存许器）。
输出脉冲用于锁存地址的低8位字节.即使不访问外部存储器，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。
要注意的是：
每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。
对Flash存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。
如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。
该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令ALE才会被除数激活。
此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ALE无效。
PSEN:
程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。
在此期间，当访问外部数据存储器，这两次有效的PSEN信号不出现。
EA/VPP：
外部访问允许。
欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。
需注意的是:
如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。
如EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器中的指令。
Flash存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许电源Vcc，当然这必须是该器件是使用12V编程电压Vcc。
3.3Proteus软件介绍
本软件是英国Labcenterelec
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