基于单片机的汽车转向灯课程设计报告.docx
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基于单片机的汽车转向灯课程设计报告
单片机原理及系统课程设计
评语：
考勤（10）
守纪（10）
过程（40）
设计报告（30）
答辩（10）
总成绩（100）
专业：
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
兰州交通大学自动化与电气工程学院
2010年3月7日
基于单片机的汽车转向灯设计
摘要
本设计采用单片机控制，在控制系统中，选择了5个开关、1个AT89C51单片机、7只发光二极管。
其中AT89C51单片机作为控制核心，用5个开关的状态来模拟汽车转弯时相关状态。
用7只发光二极管的明灭来模拟汽车灯在相关信号下的状态。
关键词：
单片机；汽车转弯信号灯；AT89C51
Abstract:
The design uses a single-chip control, select the five switches in the control system, an AT89C51 microcontroller seven light-emitting diodes. AT89C51 microcontroller as control core, with the status of the five switches to simulate car turns state. Seven light-emitting diode Ming off car lights to simulate the state related signals.
KeyWords:
SCM，Automotiveturnsignallights，AT89C51
1引言
在当今社会，汽车方便了人们的生活，人们也开始了依赖于汽车。
汽车的数量也是越来越多，但是一些交通事故也是越来越多。
所以汽车转向灯也成了汽车必不可少的装备，汽车转向灯可以有效的对行人或者其他车辆起到一定的提示作用。
传统的汽车转向灯由于自身条件的限制，可靠性低，定时时间不够精确，使用寿命较短，且继电器受温度影响较大，对于温度变化较大的环境往往不能满足要求。
2设计方案及原理
2.1设计方案
汽车转向灯电路是由单片机AT89C51、LED显示电路、按键电路等几部分构成。
以单片机AT89C51为核心芯片通过控制LED的显示来模拟汽车转向灯，即用开关1-5的闭合分别模拟刹车、紧急、停靠、左转、右转、操作；用LED发光二极管D1-D7的亮灭显示来模拟汽车的错误指示灯、左头灯、右头灯、左转弯信号灯、右转弯信号灯、左尾灯、右尾灯、的显示情况。
转向时，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，7个信号灯都应闪烁；汽车刹车时，2个尾灯发出稳定亮信号。
系统组成框图如图1所示。
图1控制系统框图
2.2工作原理
2.2.1开关状态检测
开关状态检测，对AT89C51来说是输入关系，可轮流检测每个开关状态，以每个开关的状态让相应的发光二极管指示；也可以一次性检测五路开关状态，即用MOVA,P3指令一次性把P3端口的状态全部读入，取低5位的状态来指示。
2.2.2输出控制
发光二极管D1-D7来指示，设计用指令MOVP1，#XXXXXXXXB方法来实现。
2.2.3定时器
信号的控制是定时器得以实现的结果。
在汽车转弯灯的控制中主要利用AT89C51单片机的可编程定时器来实现灯闪烁的延时，即通过对系统时钟脉冲的计数来实现的，计数值由程序设定。
利用定时器,产生高频闪烁功能。
2.2.4循环系统
通过语句的反复调用和循环来达到主程序循环，并产生低频闪烁功能。
2.2.5汽车转向灯控制
汽车转弯灯设计5个按键控制信号灯的转向、停靠、应急等。
按键安排为：
1键为刹车开关；2键为紧急开关；3键为停靠开关；4键为左转弯开关；5键为右转弯开关。
3硬件设计
3.1按键电路
本设计选用拨动开关,单片机引脚作为输入使用，首先置“1”。
当键没有被按下时，单片机引脚上为高电平；而当键被按下去后，引脚接地，单片机引脚上为低电平。
是否有键按下，以及被按下的是哪一个可以通过单片机引脚电平显示出来。
图1是电路板上按键的接法，5个按键分别接到P3.0、P3.1、P3.2、P3.3、P3.4。
对于这种接法，各程序可以采用不断查询的方法，检测是否有键闭合，判断键号并转入相应的键处理。
其电路图如图2所示。
图2按键电路图
3.2指示灯电路
芯片ULN2803有功率放大的驱动和反相的功能。
当单片机P1.0-P1.6发出高电平时，通过ULN2803反相器变为低电平，使指示灯发亮。
其电路图如图3所示。
图3指示灯电路
3.3汽车转向灯总电路原理图
汽车转向灯设计总电路见附录一所示。
4软件设计
4.1程序主旨思想
主程序中完成对汽车转向灯控制系统的初始化工作，判断是否有键被按下，当开关没有动作时无输出，调用延时程序，当判断有开关被按下时，通过逐位比较判断进入各分支，其中也在各分支中调用了延时程序和定时器，以使LED在不同的分支以相应的频率闪烁。
P3.0=刹车；P3.1=紧急；P3.2=停靠；P3.3=左转；P3.4=右转。
键值是根据P3的状态来确定的。
例：
P3=，表明刹车键按下，它的键值是1EH（只看后面五位）。
汽车转向灯设计程序清单见附录二所示
4.2指示灯电路流程图
5系统仿真及实际调试
操作说明如下：
按1刹车键，D6、D7相应信号灯亮；
按2紧急键，D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7信号灯闪烁；
按3停靠键，D2、D3、D6、D7闪烁；
按4左转弯键，D2、D4、D6闪烁；
按5右转弯键，D3、D5、D7闪烁；
以右转弯状态仿真图为例。
图4汽车右转弯仿真图
以左转弯状态仿真图为例
图5汽车左转弯仿真图
6总结
本次课程设计，我完成了对汽车转向灯的基本功能模拟，通过LED灯的状态来模拟车转向灯，能实现通过按键实现转向，停车等信号的模拟。
这次课设Visio、Proteus、Keil等一系列软件，加强了自己的操作水平。
总而言之，通过这次课设，我不仅进一步熟悉掌握了单片机和其他电路方面的知识，同时跟老师和同学学到的很多知识也使我受益匪浅。
参考文献
[1]吴凌燕,王剑舵,邵红等.基于protuce的汽车转向灯[J]计量与测试技术,2011,（11）:
56-59.
[2]李华,王思明,张金敏.单片机原理及应用[M].兰州:
兰州大学出社,2001.5.
[3]徐爱均.单片机原理实用教程-基于Proteus虚拟仿真[M].北京:
电子工业出版社,2009.1.
附录一汽车转向灯控制系统总电路图
附录二汽车转向灯设计程序清单
ORG0000H
AJMPSTART1
ORG0030H
SAMEEQU4EH
START1:
MOVP1,#00H;无输入时无输出
START:
MOVA,P3;读P3口数据
ANLA,#1FH;取用P3口的低五位数据
CJNEA,#1FH,SHIY;对P3口低五位数据进行判断
AJMPSTART1
SHIY:
MOVSAME,A
LCALLYS;延时
MOVA,P3;读P3口的数据
ANLA,#1FH;取用P3口的低五位数据
CJNEA,#1FH,SHIY1;对P3口的低五位数据进行判断
AJMPSTART1;开关没有动作时无输出
SHIY1:
CJNEA,SAME,START1
CJNEA,#17H,NEXT1;P3.3=0时进入左转分支
AJMPLEFT
NEXT1:
CJNEA,#0FH,NEXT2;P3.4=0时进入右转分支
AJMPRIGHT
NEXT2:
CJNEA,#1DH,NEXT3;P3.1=0时进入紧急分支
AJMPEARGE
NEXT3:
CJNEA,#1EH,NEXT4;P3.0=0时进入刹车分支
AJMPBRAKE
NEXT4:
CJNEA,#1BH,NEXT5;P3.2=0时进入停靠分支
AJMPSTOP
NEXT5:
AJMPERROR;其他情况进入错误分支
LEFT:
MOVP1,#2AH;左转分支
LCALLY1s
MOVP1,#00H
LCALLY1s
AJMPSTART
RIGHT:
MOVP1,#54H;右转分支
LCALLY1s
MOVP1,#00H
LCALLY1s
AJMPSTART
EARGE:
MOVP1,#7FH;紧急分支
LCALLY100ms
MOVP1,#00H
LCALLY100ms
AJMPSTART
BRAKE:
MOVP1,#60H;刹车分支
AJMPSTART
STOP:
MOVP1,#66H;停靠分支
LCALLY1s
MOVP1,#00H
LCALLY1s
AJMPSTART
ERROR:
MOVP1,#01H;错误分支
LCALLY1s
MOVP1,#00H
LCALLY1S
AJMPSTART
YS:
MOVR7,#04H;延时
YS0:
MOVR6,#0FFH
YS1:
DJNZR6,YS1
DJNZR7,YS0
RET
Y1s:
MOVR7,#04H;延时
Y1s1:
MOVR6,#0FFH
Y1s2:
MOVR5,#0FFH
DJNZR6,Y1s2
DJNZR7,Y1s1
RET
Y100ms:
MOVR7,#66H;延时
Y100ms1:
MOVR6,#0FFH
Y100ms2:
DJNZR6,Y100ms2
DJNZR7,Y100ms1
RET
END
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