汽车行驶信息发送与接收器的设计 毕业设计.docVIP

汽车行驶信息发送与接收器的设计 序 言 现代社会，汽车越来越多，行车安全成为司机和司机家人关注的首要问题。 在现代交通中，汽车超车及转弯时经常容易出交通意外，特别是雨雾天气，转向及刹车指示灯能见度减小，使驾驶员不能及时了解前后车的行驶意向。在汽车上设计一种汽车间行驶信息红外线自动接收发送电路，能自动显示前后车的转向、刹车情况并用声响提醒，对提高汽车行驶安全具有一定的意义。 单片机的英文名称是Micro Controller unit,缩写为MCU，又称为微控制器，它是一种面向控制的大规模集成电路芯片。它应用简单灵活，使用非常广泛，但存在无法实时保存大量的数据、实时更新数据等缺点，因此经常需要把单片机和PC机的优势相结合组成系统。PC和单片机之间的。 图1-1 系统主程序流程图 红外接收器为三引脚结构，安装用方便，其信号脚可直接接单片机P0.1、P1.1及中断输入端口(如图附录1)。P0.1用于接收后车的行驶信息信号，P1.1用于接收前车的行驶信息信号。电平转换接口电路采用9013三极管。当转向开关或刹车开关闲合时，其P0.0、P0.1、P0.2 三端口相应的电平变为零。P0.0为左转弯输入，P0.1为右转弯输入，P0.2为刹车。 单片机从P0.3～P0.6输出前后车的行驶信息提示信号，其中P0.3用于前车左转弯指示及提醒，P0.4用于前车右转弯指示及提醒，P0.5用于后车超车指示及提醒，P0.6用于前车刹车指示及提醒。当某一输出端口为低电平时，相应的字符灯点亮并发出声响提醒。本车行驶信息的发送是从P3.5输出，是一组调制频率为40kHz的方波脉冲,通过三极管放大,由安装在汽车前后位置的红外线发射管发出。 硬件系统各部分电路具体介绍与分析 2.1 系统硬件电路的设计 2.1.1 输入系统接口电路 输入接口电路有处理红外线接收的红外线接收器及用于转向，刹车信号输入的电平转换电路。红外接收器采用通用远红外接收解调一体成品，其器件为三引脚结构，安装用方便，其信号脚可直接接单片机P0.1、P1.1及中断输入端口。P0.1用于接收后车的行驶信息信号，P1.1用于接收前车的行驶信息信号。电平转换接口电路采用9013三极管。当转向开关或刹车开关闲合时，其P0.0、P0.1、P0.2三端口相应的电平变为零。P0.0为左转弯输入，P0.1为右转弯输入，P0.2为刹车。 输出电路 单片机从P0.3～P0.6输出前后车的行驶信息提示信号，其中P0.3用于前车左转弯指示及提醒，P0.4用于前车右转弯指示及提醒，P0.5用于后车超车指示及提醒，P0.6用于前车刹车指示及提醒。当某一输出端口为低电平时，相应的字符灯点亮并发出声响提醒。本车行驶信息的发送是从P3.5（T1）输出，是一组调制频率为40kHz的方波脉冲(见图2-1),通过三极管放大,由安装在汽车前后位置的红外线发射管发出[1]。 图2-1 P3.5端口输出的编码波形图 2.1.3 基本系统组成 本系统采用12MHz晶振时钟频率，30pF的瓷片负载或匹配电容（校准晶振），上电复位采用最简单的RC电路，片外储存器选择脚（31脚）接正电源。 2.2 数据帧的编码格式及发送/接收过程 1． 编码的格式 本系统采用脉冲个数编码，分别代表左转弯、右转弯、刹车3种状态，其中左转弯为2个脉冲，右转弯为5个脉冲，刹车为8个脉冲。为了增加接收的可靠性，第一位码宽为3ms,其余为1ms，数据帧间隔大于10ms,如图2-2 图2-2 红外线接收器输出的一帧数据波形 2． 数据帧的发送过程 当单片机检测到P0.0～P0.2端口为低电平时，先设置发送标志，然后依次发送数据帧。发送数据时，中断将被禁止。当刹车（转向）开关闭合时，数据帧将被重复连续地发射，直到开关松开为止。 据帧的接收过程 当红外线接收器输出数据帧脉冲时，第一位码的低电平将启动中断程序，实时接收数据帧。在数据帧接收时，中断将被关闭，并且对第一位（起始位）码的码宽进行验证。若第一位低电平码的脉宽小于2ms，将作误帧处理。当间隔位的高电平脉宽大于3ms时，结束接收，然后根据累加器A中的脉冲个数，使相应的输出口（P0.3～P0.6）为低电平，驱动显示及信响电路[2]。 2.3 单片机外围连接电路具体介绍与测试分析 2.3.1 单片机芯片的选择 MCS-51单片机是美国INTEL公司于1980年推出的产品，由于它将8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中，为很多嵌入式控制应用系统提供了一个高度灵活且价格低廉的解决方案。内核系列兼容的单片机仍是应用的主流产品目前流行的89S51和89C51。本次设计中选用了单片机AT89C51，两者相比之下，现有的设备支持AT89C51，现有的大量资料也是有关于AT89C51多。 ATMEL 89系列单