汽车转弯信号灯模拟控制.doc

1课程设计的目的和要求 1.1课程设计的目的 1. 掌握用定时器延时或软件延时进行定时控制的方法。 2. 掌握外部中断技术的基本使用方法。 3.掌握中断处理程序的编程方法。 1.2课程设计的要求 1.汽车在驾驶中当左、右转弯时相应的仪表板左、右指示灯和左、右头、尾灯闪烁。 2.闭合紧急开关时6个信号灯全部闪烁。 3.汽车刹车时，左、右尾灯点亮，若正当转弯时刹车，则转弯时原闪烁的指示灯继续闪烁，同时另一个尾信号灯同时点亮，闪烁频率1Hz。 2.系统组成和工作原理 2.1系统组成 如图所示，汽车转向灯主要有单片机、按键、复位、时钟、电源、故障检测电路、LED显示电路组成最基本的单片机系统。单片机本身的功能强大，汽车转向灯的驱动用单片机本身的驱动来驱动。使得单片机的功能得到充分的运用。本方案的故障检测电路具有故障监控性能，他能提高系统的可靠性。 2.2系统工作原理 由定时器/计数器与中断系统的联合组成控制系统的工作原理。如汽车上有一个转弯控制杆，其中有三个位置：中间位置，汽车不转弯；向上，汽车左转；向下汽车右转。转弯时，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，6个信号灯都应闪烁。汽车刹车时，2个尾灯发出信号。如正当转弯时刹车，转弯时原应闪烁的信号仍应闪烁。它们都是频率为1Hz低频闪烁，在汽车停靠而停靠开关合上时，左头灯、右头灯、左尾灯、右尾灯按频率为1Hz频率闪烁。任何在下表中未出现的组合， 输出信号 左转弯 信号灯 右转弯 信号灯 左头 信号灯 右头 信号灯 左尾 信号灯 右尾 信号灯 左转弯 闪烁 灭 闪烁 灭 闪烁 灭 右转弯 灭 闪烁 灭 闪烁 灭 闪烁 闭合紧急开关 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 刹车 灭 灭 灭 灭 亮 亮 左转弯时刹车 闪烁 灭 闪烁 灭 闪烁 亮 右转弯时刹车 灭 闪烁 灭 闪烁 亮 闪烁 刹车时紧急开关 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 亮 亮 左转弯时刹车闭合紧急开关 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 亮 右转弯时刹车闭合紧急开关 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 亮 闪烁 停靠 灭 灭 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 表2-2-1 3硬件设计 3.1单片机最小系统设计 振荡电路：采用单片机内部晶振。如3-1图所示。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C1和C2构成并联谐振电路。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3-1-1 复位电路：电平复位将复位端通过电阻与Vcc相连，按键脉冲复位是利用RC分电路产生正脉冲来达到复位的。在按键电平复位和按键脉冲复位两种简单的复位电路中，干扰易串入复位端，在大多数情况下，不会造成单片机的错误复位，但会引起内部寄存器错误复位，这里可在复位端引脚上接一个去藕电容。电阻、电容参数适宜于12MHz晶振，能保证复位信号与电平持续时间大于2个机器周期。我们采用按键电平复位的方法，电路如上图3-1所示。 3.2单片机接口电路设计 显示电路：显示电路图如图3-2-1所示。LED具有二极管的特性，但在导通之后会发光，称之为发光二极管。与普通的灯泡一样，LED导通后，随着其俩端电压的增加，电流急剧增加，所以，必须给LED串联一个限流电阻，否则一旦通电，LED会被烧坏。这里我添加了一个反向器电路ULN2003a，连线后，当c51芯片的第一个引脚输出高电平，通过反向器作用转换为低电平，LED灯亮；反之，LED灯灭。此处D2表示左头灯，D3表示右头灯，D4表示左转信号灯，D5表示右转信号灯，D6表示左转尾灯，D7表示右转尾灯。 按键电路：按键电路如图3-2-2所示。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。如图3.4所示是电路板上按键的接法，5个按键接到P2.0、P2.1、P2.2、P2.3和P2.4，分别对应接左转，右转，刹车，紧急，停止开关。 图3-2-1 图3-2-2 整体电路图如图3-2-3所示 图3-2-3 4系统软件设计 4.1keil介绍 单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，我们写的汇编语言源程序要变为CPU可以执行的机器码有两种方法，一种是手工汇编，另一种是机器汇编，目前已极少