汽车灯控制器讲解.docx

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汽车灯控制器讲解

课题名称

汽车灯控制器

课题

工作

内容

1）以单片机为核心，8255A处理，最后输出信号；

2）要求能输出左转，右转，倒车，故障，雾灯种信号；

3）输出信号可以通过按键来改变

4）完成系统电路设计；

5）完成系统软件设计；

6）完成系统Proteus下的仿真。

5）完成课程设计报告。

指标

要求

利用8255电路

进程

安排

第一天：

下达任务、理解课题要求、收集和消化相关资料；第二天：

方案论证和制定，元器件采购；第三～四天：

硬件制作、调试第五～八天：

软件设计、调试第九天：

根据设计内容，撰写设计报告第十天：

作品演示、答辩考核

主要

参考

文献

《单片机应用系统设计技术》张齐著电子工业出版社《单片机原理及应用技术》范力旻电子工业出版社《例说8051》谢亮、陈敌北、张义和人民邮电出版社《单片机C语言应用100例》王东锋王会良电子工业出版社《51系列单片机设计实例》楼然苗李光飞北航出版社

地点

秋白楼

起止日期

2012.6.10-6.23

2.2.3硬件设计........................................................4

2.3软件设计............................................................................................................................6

第三章仿真图............................................................................................................................7

第一章汽车控制灯的设计

本次单片机的控制系统以AT89C52为控制器；键盘为输入信号，由于AT89C52本身的功能强大，汽车转弯灯的驱动用单片机的驱动功能来完成。

使得单片机的功能得到了充分的运用；并且显示电路从并行I/O口输出，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；为提升了系统的可靠性，本方案中有故障检测电路和报警电路，能对每条显示电路进行现场监控，若有故障，发出报警信号，具有一定的检测功能。

1.1课程设计的目的：

1、巩固、加深和扩大单片机应用的知识面，提高综合及灵活运用所学知识解决实际课题设计的能力。

2、培养针对课题需要，选择和查阅有关手册、图表及文献资料的能力，提高组成系统、编程、调试的动脑动手能力。

3、通过对课题设计方案的分析、选择、比较，熟悉运用单片机系统开发、软硬件设计的方法内容及步骤。

4、掌握AT89C52,8255A的接口电路，及使用方法。

5、熟悉掌握函数信号发生器的工作原理。

1.2课程设计要求：

1、熟悉组成系统中的实验模块原理，画出实验原理图。

2、写出完整的设计任务书：

课题的名称、系统的功能、硬件原理图、软件框图、元件清单、程序清单、参考文献。

第2章设计方案

2.1系统主要功能

汽车转弯灯单片机控制系统电路是由单片机AT89C52、复位、电源、时钟、LED显示电路、故障检测电路、按键电路构成。

电源电路给控制相关电路提供所需电源；复位电路供上电或按键时复位用。

当要求重新启动单片机或者单片机处于死循环时，都可以由此电路来实现；时钟电路用来产生时钟脉冲信号，供工作使用；通过并行I/O口构成键盘和显示电路，输入程序，即可实现汽车转弯灯中各信号灯的功能操作；系统的可靠性有所提高。

2.2系统硬件构成及功能

2.2.1STC89C52单片机及其说明

STC89C52为8位通用微处理器

图1.PDIP封装的AT89C52引脚图

采用工业标准的C51内核，在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52相同，其主要用于会聚调整时的功能控制。

功能包括对会聚主IC内部寄存器、数据RAM及外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控制，红外遥控信号IR的接收解码及与主板CPU通信等。

主要管脚有：

XTAL1（19脚）和XTAL2（18脚）为振荡器输入输出端口，外接12MHz晶振。

RST/Vpd（9脚）为复位输入端口，外接电阻电容组成的复位电路。

VCC（40脚）和VSS（20脚）为供电端口，分别接+5V电源的正负端。

P0~P3为可编程通用I/O脚，其功能用途由软件定义，在本设计中，P0端口（32~39脚）被定义为N1功能控制端口，分别与N1的相应功能管脚相连接，13脚定义为IR输入端，10脚和11脚定义为I2C总线控制端口，分别连接N1的SDAS（18脚）和SCLS（19脚）端口，12脚、27脚及28脚定义为握手信号功能端口，连接主板CPU的相应功能端，用于当前制式的检测及会聚调整状态进入的控制功能。

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P0写“1”时，可作为高阻抗输入端用。

　　在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。

　　在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。

P1口

　　P1是一个带内部上拉电阻的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，此时可作输入口。

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（IIL）。

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P2写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，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（IIL）。

　　在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器时，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时，P2口输出P2锁存器的内容。

　　Flash编程或校验时，P2亦接收高位地址和一些控制信号。

P3口

　　P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。

P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。

对P3口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。

此时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流（IIL）。

　　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

　　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/

　　当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。

一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，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指令才能将ALE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禁止位无效。

　　程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当STC89C52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，将跳过两次PSEN信号。

/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Vpp，当然这必须是该器件是使用12V编程电压Vpp。

XTAL1

　　振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。

XTAL2

振荡器反相放大器的输出端。

特殊功能寄存器

　　在STC89C52片内存储器中，80H-FFH共128个单元为特殊功能寄存器（SFE），SFR的地址空间映象如表2所示。

　　并非所有的地址都被定义，从80H—FFH共128个字节只有一部分被定义，还有相当一部分没有定义。

对没有定义的

　　单元读写将是无效的，读出的数值将不确定，而写入的数据也将丢失。

　　不应将数据“1”写入未定义的单元，由于这些单元在将来的产品中可能赋予新的功能，在这种情况下，复位后这些单元数值总是“0”。

　　STC89C52除了与STC89C51所有的定时/计数器0和定时/计数器1外，还增加了一个定时/计数器2。

定时/计数器2的控制和状态位位于T2CON、T2MOD，寄存器对（RCAO2H、RCAP2L）是定时器2在16位捕获方式或16位

　　自动重装载方式下的捕获/自动重装载寄存器。

数据存储器

　　AT89C52有256个字节的内部RAM，80H-FFH高128个字节与特殊功能寄存器（SFR）地址是重叠的，也就是高128字节的RAM和特殊功能寄存器的地址是相同的，但物理上它们是分开的。

　　当一条指令访问7FH以上的内部地址单元时，指令中使用的寻址方式是不同的，也即寻址方式决定是访问高128字节

　　RAM还是访问特殊功能寄存器。

如果指令是直接寻址方式则为访问特殊功能寄存器。

间接寻址指令访问高128字节RAM，堆栈操作也是间接寻址方式，所以，高128位数据RAM亦可作为堆栈区使用。

2.2.2资源分配

晶振采用12MHZ。

P1口的P1.0-P1.4分别与四个按键连接，分别控制波形切换、频率加、频率减，占空比加，占空比减。

P2口与DAC0832的D0-D7数据输入端相连。

P3口用来控制DAC0832的输入寄存器选择信号CS。

2.2.2硬件设计

时钟电路

采用单片机内部晶振。

如图3所示。

在MCS-51系列单片机内部有一个高增益反向放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。

而在芯片外部XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，形成反馈电路，就构成了一个稳定的自激振荡器。

外接晶体（石英或陶瓷，陶瓷的精度不高，但价格便宜）振荡器以及电容C

和C2构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中，C

和C2的大小会对振荡器频率的高低、振荡器的稳定性、起振的快速性和温度特性有一定的影响。

因此建议在采用石英晶体振荡器时C=30+/-10pF，陶瓷振荡器时，C=40+/-10pF，典型值为40pF。

在设计电路板时，振荡器和电容应尽量安装得与单片机靠近，以减小寄生电容的存在更好的保障振荡器稳定、可靠的工作。

图3时钟振荡电路

由多片单片机组成的系统中，为了各单片机间时钟信号的同步，常引入统一的外部