基于单片机 汽车转向灯汇编语言实现.doc
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1、单片机课程设计摘要随着社会的发展,汽车逐渐成为现代社会的一种重要交通工具。道路上到处都是飞速的汽车。如何保证行人安全,一直都是人们关注的重心。要减少交通事故,就得从汽车的各种安全设计考虑,这不仅仅是汽车本身的质量问题,还应关注汽车在行驶过程中对路人的引导指示方面。其中汽车的各种灯就是安全警示的一个方面,汽车的转弯灯、头灯、尾灯和警示灯等能够帮助路人识别汽车的动向,尤其是当遇到紧急事件时,打开紧急开关就可以警示路人该车现在不安全了,需要小心避车。汽车在驾驶时有左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、停靠等操作。在左转弯或右转弯时,通过转弯操作杆应使左转开关或右转开关合上,从而使左头灯、仪表板左转弯灯、
2、左尾灯或右头灯、仪表板右转弯灯、右尾灯闪烁;合紧急开关和汽车刹车时,均有相应的信号灯闪烁。本文中汽车转向灯设计是用单片机来实现的,单片机控制系统可避免传统的缺点,因为单片机功能强、使用灵活、可靠性高、成本低、体积小、面向控制、具有智能化功能等很多优点。关键词:单片机;汽车信号转弯灯;电路基础;数字电子技术AbstractWith the development of society, the car is becoming an important means of transport in the modern society. Rapid car on the road everywher
3、e. How to ensure the safety of pedestrians, has always been attention to the center of gravity. To reduce traffic accidents, you have to consider a variety of safety design of the car, this is not just the quality of the car itself, should also be concerned about the car in the process of moving the
4、 boot of the passers-by directives. All kinds of lights of the car is one aspect of security alerts, the cars cornering lights, headlights, taillights, and warning lights to help passers identify cars movements, especially when an emergency event, open the emergency switch can alert passers-by unsaf
5、e in the car now, need to be careful to avoid the car. Car while driving a left turn, right turn, brake, or emergency switch, dock operations.When turning left or right turn by turning the lever to make the turn left switch or right switch is closed, so that the left headlight, dashboard left turn l
6、ight, the left taillight or right headlights, dashboard turn right light, rightthe tail lights flashing; together an emergency switch and automotive brakes, have the lights flashing. Car turn signal design in this article use the microcontroller to achieve single-chip control system to avoid the tra
7、ditional shortcomings of the microcontroller functions, the use of flexible, high reliability, low cost, small size, for control, with intelligent features and many other advantages.Keywords:monolithic integrated circuits ; the car turned the light signals ; basic techniques of digital circuit ; ele
8、ctronic目录摘要1Abstract2第1章 绪论41.1 选题背景41.2 研究意义41.3设计说明4第2章 汽车转向灯控制系统工作原理62.1设计要求如下62.2 设计原理72.2.1 开关状态检测72.2.2 输出控制72.2.3 定时器和计数器72.2.4 汽车转弯灯显示92.2.5 汽车转弯灯控制92.2.6 中断系统9第3章 单片机的介绍10第4章 控制系统的硬件设计144.1 汽车转弯灯单片机控制系统框图144.2 汽车转弯灯单片机控制系统电路原理图14第5章 汽车转弯灯控制系统软件设计165.1 汽车转弯灯控制系统流程图165.2 软件和程序设计165.2.1 软件设计16
9、5.2.2 程序说明165.2.3 源程序见附录17总结18参考文献19附录19第1章 绪论1.1 选题背景最近几年,燃料费的提高让汽车都力求低功耗,这使得汽车上的LED应用越来越多,并有取代汽车密封式前大灯和其他汽车用白炽灯的趋势。又由于为了让车行驶更加安全,欧盟率先于2008年9月24日公告,要求自2011年2月开始,所有小轿车、小货车的新车型均须配备昼行灯;而其他货车、巴士则是自2012年8月7日起须配备昼行灯。除了欧盟之外,其它各国也陆续着手规范全部车种的新车须安装昼行灯,目前仅有加拿大法规容许以近光灯代替昼行灯。 专家指出,由于昼行灯必须在车辆行驶中保持亮度,传统昼行灯的耗电量为头灯
10、的2530%,于是具备低耗电量与长使用寿命优势的LED光源成为厂商研发新潮流,若使用LED昼行灯仅须消耗头灯10%的电力。考虑行车的安全性及节能需求趋势下,开发LED昼行灯将势在必行。由于科学技术的发展,由模拟电路或数字电路实现的大部分控制功能,能够使用单片机通过软件编程方法实现。单片机的应用改变着控制系统设计方法。单片机对LED汽车灯进行控制,可靠性高,定时时间精确,还可以承受一定的温度变化,基本不受周围环境的影响,不仅可以达到精确控制的目的,而且使用寿命也大大延长。1.2 研究意义单片机在电子科技中发展前景很好,成为电子发展重要组成部分,学习单片机时要理论与实践同步进行,以理论指导实践,实
11、践验证理论,才更有效率。理论部分我们花了大量的时间,只有少量的时间进行制做实物,编程方面,调试在软件上进行的,软件上能编译成功的程序,下载硬件上可能不会成功的。毕业设计过程中,我们在网站上大量收集与课题相关的资料,了解目前与课题相关的科技发展趋势,确定自己的研究方案。还要自己动手制作实物、编写程序并对实物下载程序进行硬件的调试,达到预期所需的控制要求和目的,使理论和实践完满的统一。因此还锻炼了我们的制作能力,提升了综合素质1.3设计说明 设计要求模拟汽车在驾驶中的左转弯、右转弯、刹车、紧急开关、停靠等操作。在左转弯或右转弯时,通过转弯操作杆使左转弯或右转弯开关合上,从而使左头信号灯、仪表板的左
12、转弯灯、左尾信号灯或右头信号灯、仪表板的右转弯信号灯、右尾信号灯闪烁;闭合紧急开关时以上六个信号灯全部闪烁;汽车刹车时,左右两个尾信号灯点亮;若正当转弯时刹车,则转弯时原闪烁的信号灯应继续闪烁,同时另一个尾信号灯点亮,以上闪烁的信号灯以1Hz频率慢速闪烁;在汽车停靠开关合上时左头信号灯、右头信号灯、左尾信号灯、右尾信号灯以10Hz频率快速闪烁。任何上述未出现的组合,都将出现故障指示灯闪烁,闪烁频率为10Hz。 第2章 汽车转向灯控制系统工作原理2.1设计要求如下设计要求模拟汽车在驾驶中的左转弯、右转弯、刹车、紧急开关、停靠等操作。在左转弯或右转弯时,通过转弯操作杆使左转弯或右转弯开关合上,从而
13、使左头信号灯、仪表板的左转弯灯、左尾信号灯或右头信号灯、仪表板的右转弯信号灯、右尾信号灯闪烁;闭合紧急开关时以上六个信号灯全部闪烁;汽车刹车时,左右两个尾信号灯点亮;若正当转弯时刹车,则转弯时原闪烁的信号灯应继续闪烁,同时另一个尾信号灯点亮,以上闪烁的信号灯以1Hz频率慢速闪烁;在汽车停靠开关合上时左头信号灯、右头信号灯、左尾信号灯、右尾信号灯以10Hz频率快速闪烁。任何上述未出现的组合,都将出现故障指示灯闪烁,闪烁频率为10Hz。分析得表2.1。表2.1 汽车驾驶操纵与信号驾 驶 操 作输 出 信 号仪表板左转弯灯左头灯左尾灯仪表板右转弯灯右头灯右尾灯左转弯(合上左转开关)闪烁闪烁闪烁右转弯
14、(合上右转开关)闪烁闪烁闪烁合紧急开关闪烁闪烁闪烁闪烁闪烁闪烁刹车(合上刹车开关)亮亮左转弯时刹车闪烁闪烁闪烁亮右转弯时刹车亮闪烁闪烁闪烁刹车,并合紧急开关闪烁闪烁亮闪烁闪烁亮左转弯时刹车,并合紧急开关闪烁闪烁闪烁闪烁闪烁亮右转弯时刹车,并合紧急开关闪烁闪烁亮闪烁闪烁闪烁停靠(合停靠开关)10Hz闪烁10Hz闪烁10Hz闪烁续表10Hz闪烁2.2 设计原理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,采用JNB P1.X,REL 指令来完成;也可以一次性检测五路开关状态,让它指示,可以用MOV A,P1 指
15、令一次把P1 端口的状态全部读入,取低5位的状态来指示。2.2.2 输出控制以发光二极管D1D6 来指示,此设计用SETB P0.X 和CLR P0.X 指令来完成,也可以用指令MOV P0,111XXXXXB 方法来实现。2.2.3 定时器和计数器根据任务设计要求:会用到定时器。信号的控制是定时器与中断系统的联合使用得以实现。单片机的控制系统应用中,定时器是必需的,在汽车转弯灯的控制中也是必不可少。定时有三种选择方法。(1)软件的定时它是靠执行一个循环程序以进行时间的延迟。软件定时的优点是时间精确,且不需外加硬件电路。但它要增加CPU开销,因此软件定时的时间不能太长。此外,软件定时方法有时候
16、无法使用。(2)硬件的定时时间较长的定时,常使用硬件电路完成。硬件定时方法的优点是定时功能全部由硬件电路完成,不需要占CPU的时间。用元件参数来调节定时时间,这方面使用上不够灵活方便。(3)可编程定时器的定时它是通过对系统时钟脉冲的计数来实现的。计数值由程序设定,改变计数值,同时也改变了定时时间,用起来既灵活且方便。此外,采用计数方法实现定时,可编程定时器都兼有计数功能,能对外来脉冲进行计数。在AT89C51内部除了有并行和串行I/O接口外,在单片机内部共有2个可编程的定时器和计数器,称定时器/计数器0和定时器/计数器1,这两个计数器由TH0,TL0,TH1,TL1两个8位的RAM单元组成,即
17、每个计数器都是16位的计数器,最大的计数量时65536。定时器/计数器计数功能和定时功能:(1)计数器功能记数是指对外部事件进行计数。它的发生以输入脉冲表示,计数功能的实质就是对外来的脉冲进行计数。AT89C51芯片有T0(P3.4)和T1(P3.5)两个信号引脚,是这两个计数器的计数输入端。外部输入的脉冲在负跳变时有效,进行计数器加1(加法计数)。AT89C51在每个机器周期的S5P2拍节对外部计数脉冲进行采样。前一个机器周期采用为高电平,后一个机器周期采样为低电平,是一个有效的计数脉冲。在下一机器周期的S3P1进行计数。采样计数脉冲是在2个机器周期进行的。计数脉冲频率不能高于振荡脉冲频率的
18、1/24。(2)定时器功能实际也是通过计数器来实现的,但此时的计数脉冲来自单片机的内部,也每个机器周期计数器加1。一个机器周期等于12个振荡脉冲周期,因此计数频率为振荡频率的1/12。单片机采用12MHz晶体,计数频率为1MHz。每微妙计数器加1。根据计数值计算出定时时间,也可以反过来按定时时间的要求计算出计数器的预置值。它是一个二进制的加1计数器。在计数器计满回零时能自动产生溢出中断请求。则已经完成。T1、T2的最大计数值65536-1,需65535个脉冲才能把它们从全“0”状态变为全“1”状态。输一个脉冲,计数器加1,当加到计数器各位全为1时,再去输一个脉冲,计数器各位就变为全0,发出溢出
19、信号,使标志置1,此时向CPU申请中断。具体结构如图2.1所示: 图2.1 定时器/记数器的结构2.2.4 汽车转弯灯显示在汽车转弯或应急状态下,外部信号灯和仪表板它们指示灯的闪烁频率为1HZ,称低频信号。当停靠开关合上时,外部信号灯以30HZ频率闪烁此时为高频信号。2.2.5 汽车转弯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。按键安排见下:S1键为刹车开关;S2键为紧急开关;S3键为停靠开关;S4键为左转弯开关;S5键为右转弯开关;2.2.6 中断系统单片机中断技术主要用于实时控制,在单片机上有两个引脚,即INT0、INT1。外部的中断信号通过这两个引脚输入到单片机,和单片
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