基于单片机汽车信号灯控制系统的设计文档格式.doc

1、2.2硬件组成22.3设计原理33.应用软件简介43.1单片机简介43.2 AT89C51单片机简介43.3 Proteus软件介绍84.硬件设计104.1 AT89C51芯片图104.2汽车信号灯控制电路104.2.1硬件接线图104.2.2复位电路114.2.3显示电路114.2.4按键电路124.2.5振荡电路134.3 Proteus仿真结果145.软件设计175.1汽车信号灯控制程序175.2汽车信号灯控制程序流程图195.3利用伟福软件编译程序图205.3.1伟福软件简介205.3.2伟福软件编译程序图216.心得体会227.参考文献23231.绪论1.1设计意义利用单片机控制汽车

2、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.

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U11晶振B发光二极管RR、RH、LH、LR4按钮SB0SB45电阻R1R4、R9、R106R5R8电容C3C1、C22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

4、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

5、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

6、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三级加密程序存储器128 X 8字节内部RAM32个可编程I/O口线2个16位定时/计数器6个中断

7、源可编程串行UART通道低功耗空闲和掉电模式图3-1 AT89C51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/

8、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RAMETC定时器1定时器0 CPU振荡器总线控制I/O接口串行接口P0 P2 P1 P3外部中断TXD RXD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3-2 AT89C51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，

9、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。Fla

10、sh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P3.0RxD（串行数据接收）P3.1TxD（串行数据发送）P3.2INT0（外部中断0请求输入）P3.3INT1（外部中断1请求输入）P3.4T0（定时器0外部计数脉冲输入）P3.5T1（定时器1外部计数脉冲输入）P3.6WR（外部数据存储器写信号）P3.7RD（外部数

11、据存储器读信号）表3-1 P3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

12、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。3.3 Proteus软件介绍本软件是英国Labcenter elec