汽车尾灯控制电路设计计划书

1 汽车尾灯控制电路设计计划书 1 设计任务与要求 汽车尾灯控制电路 假设汽车尾部左右两侧各 3个指示灯（用发光二极管模拟）。 1汽车正常运行时指示灯全灭。 2右转弯时，右侧 3个指示灯按右循环顺序点亮。 3左转弯时，左侧 3个指示灯按左循环顺序点亮。 4临时刹车时所有所有指示灯同时闪亮。 2 总体方案的设计 计方案 由题目可以看出需要设计这样实现汽车尾灯控制电路，根据所学的“电路分析基础”“模拟电子技术基础”和“数字电子技术基础”及“单片机基础”这几门课中所学过的知识，得出下列方案。 方案一 如下图 中开关 关控制左转弯灯循环， 关控制右转弯灯循环，由译码电路与显示、驱动电路构成尾灯电 路进行显示，三进制计数器控制译码电路顺序输出低电平，从而控制尾灯按要求点亮。 2 图 汽车尾灯控制电路原理框图 方案二 如下图 片，由芯片内部下载好的程序来使尾灯电路按要求点亮循环或者闪烁 。 2 车尾灯控制电路原理框图 案的选择 用以上两种方案均可实现对汽车尾灯电路的控制要求，考虑到制作 时的难以程度，用方案一的话，由于选择的电路原理图上的芯片过多使得布线的难度大大加大，而用方案二的话，只有一个芯片，且电路结构简单，利于 要把程序编好下载到芯片里就可以了。所以综上考虑，我们选择方案二来实现汽车尾灯的控制。 统的总设计框图 计框图简述 系统设计框图如图 过按 键的开关信号进行对单片机芯片的输入操作，进而是发光二级管产生一定的输出信号。 单片机最小 系统 按键控制 电路 尾灯电路 极管显示 按键 转弯键 单 片 机 最 小 输 出 显 示 模 3 车尾灯控制电路总设计框图 计框图的工作流程 接通电源后，按下左转弯键，输出 流左循环闪烁；按下右转弯键，输出 流右循环闪烁；按下急刹车键， 3 芯片介绍 片介绍 性能 有 8K 在系统可编程 储器 ，其 单片机 使用 司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80品指令和引脚完全兼容。片上 适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 在系统可编程 得 众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 8256字节 32 位 I/O 口线，看门狗定时器， 2 个数据指针 ，三个 16 位定时器 /计数器，一个 6向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，按键 转弯键 按键 刹车键 4 降至 0态逻辑操作，支持 2种软件可选择节电模式。空闲模式下， 许 时器 /计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下， 荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止 片引脚 如图 输入 /输出口线 8位双向口线 8位双向口线 8位双向口线 8位双向口线 地址所存控制信号 系统扩展是， 0口输出的低 8位地址送入锁存器锁存起来，以实现低位地址和数据的分时传送。此外由于 ，因此，可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。 外部程序存储器读选通信号 读外部 电平），以实现外部 访 问程序存储器控制信号 当 可延续至外部程序存储器。 复位信号 输入的复位信号延续两个周期以上时即为有效，用于完成单片机的复位操作。 外接晶体引线端 使用芯片内部时钟时， 使用外部时钟时，用于接入外部时钟脉冲信号。 地线 +5 4 单元电路的设计 元电路 振荡电路 单片机的振荡电路如图 示，单片机片内时钟振荡方式需在单片机的 脚上接上一个石英晶体和振荡电容，12了软件定时的简便和精确，这里选用了 12 振，在参考 荡 电容选用两个 33 图 荡电路 复位电路 系统复位电路如图 位操作有上电自动和按键手动复位两种方式。上电复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。按键复位是通过复位端经电阻与 源接通而实现的，本设计选后者。两种复位电路都是输入单片机的 应该注意的是单片机的复位信号是高电平有效，且有效时间应持续 24个振荡脉冲周期（即 2个机器周期 ）以上，经调试和验证，确定一个 200和 22 F 的电容并联再 1k 的电阻串联组成上电和手动复位电路符合要求。 图 位电路 键盘电路 键盘作为人机对话的基本窗口，我们可以利用它对外设进行各种不同的控制。按键的分类有独立式按键与行列式按键，由于本设计输入设备简单且要求方便故独立式键盘为首选 ,其电路如图 示 , 用户可以通过软件来采集所接口线上的状态，当口线为 0 6 时表示有键按下，反之则没有键按下。 图 盘电路 示电路 显示是用来观察所预定的结果，是一种或者说几种功能的实现 ,用来向用户提供信息 3口的 路如图 中阳极接高电平，阴极接入 ，编程时，只要对应位的口线是低电平就可使发光二级管点亮。 图 5 软件系统介绍 单片机系统资源分配 盘设定 转弯键）接 转弯键）接 刹车键）接 光二级管显示设定 转弯灯 3）接 转弯灯 2）接 转弯灯 1）接 转弯灯 1）接 转弯灯 2）接 转弯灯 3）接 流程框图 控函数流程图 7 监控函数流程图如图 Y 图 扫描流程框图如图 始 堆栈初始化 1 1 通用寄存器组初始化 调显示 调键扫 有键按下 键功能函数 开始 8 N Y 图 扫描流程框图如图 Y 图 按下？ 1 1 3 灯循环闪烁 开始 按下？ 6 灯右循环闪烁 9 N Y 图 电路仿真 真软件简介 司的 它组合了高级原理布图、混合模式 真 ,计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。此系统 受益于 15年来的持续开发 ,被电子世界在其对 “。 品系列也包含了我们革命性的 术 ,用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真。用户甚至可以实时采用诸如 盘、 其功能模块 : 个易用而又功能强大的 理布图工具； 合模型 真 ； 计 。 真器的一个扩展 于包括所有相关的器件的基于微处理器设计的协同仿真。此外，还可以结合微控制器软件使用动态的键盘，开关，按钮， 至 示 型 。 支持许多通用的微控制器 ,如 051。 最新支持 交互的装置模型包括 ： 示 ， 通用键盘 ， 强大的调试工具 ， 包括寄存器和存储器 ， 断点和单步模式 。 应用特殊模型的 提供有关元件库的全部文件 。 开始 按下？ 1 1 6 同时闪烁 10 面介绍 工作界面是一种标准的 面，如图 示。包括：标题栏、主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状态栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程控制按钮、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口。 图 1原理图编辑窗口（ 顾名思义，它是用来绘制原理图的。蓝色方框内为可编辑区，元件要放到它里面。注意，这个窗口是没有 滚动条的，你可用预览窗口来改变原理图的可视范围。 2预览窗口（ 它可显示两个内容，一个是：当你在元件列表中选择一个元件时，它会显示 11 该元件的预览图；另一个是，当你的鼠标焦点落在原理图编辑窗口时（即放置元件到原理图编辑窗口后或在原理图编辑窗口中点击鼠标后），它会显示整张原理图的缩略图，并会显示一个绿色的方框，绿色的方框里面的内容就是当前原理图窗口中显示的内容，因此，你可用鼠标在它上面点击 来改变绿色的方框的位置，从而改变原理图的可视范围。 3模型选择工具栏（ 主要模型（ 1* 选择元件（ 默认选择的） 2* 放置连接点 3* 放置标签（用总线时会用到） 4* 放置文本 5* 用于绘制总线 6* 用于放置子电路 7* 用于即时编辑元件参数 （先单击该图标再单击要修改的元件） 配件（ 1* 终端接口（ 有 、输出、输入等接口 2* 器件引脚：用于绘制各种引脚 3* 仿真图表（ 用于各种分析，如 * 录音机 5* 信号发生器（ 6* 电压探针：使用仿真图表时要用到 7* 电流探针：使用仿真图表时要用到 8* 虚拟仪表：有示波器等 2D 图形（ 2D 1* 画各种直线 2* 画各种方框 3* 画各种圆 4* 画各种圆弧 5* 画各种多边形 6* 画各种文本 7* 画符号 8* 画原点等 12 4元件列表（ 用 于挑选元 件（ 终端接 口（ 信号发生 器（ 仿 真 图 表 （ 等 。举 例 ，当 你 选 择“ 元 件 （ 单 击 “ P” 按钮会打开挑选元件对话框 ， 选择了一个元 件 后该元 件会在元件列表中显示，以后要用到该 元件时，只需在元件列表中选择即可。 5方向工具栏（ 旋转： 旋转角度只能是 90 的整数倍。 翻转： 完成水平翻转和垂直翻转。使用方法：先右键单击元件，再点击（左击）相应的旋转图标。 6仿真工具栏 仿真控制按钮 1* 运行 2* 单步运行 3* 暂停 4* 停止 文件 ) (1) 新建 ) 新建一个电路文件 (2) 打开 ) 打开一个已有电路文件 (3) 保存 ) 将电路图和全部参数保存在打开的电路文件中 (4) s (另存为 ) 将电路图和全部参数另存在一个电路文件中 (5) 打印 ) 打印当前窗口显示的电路图 (6) 页面设置 ) 设置打印页面 (7) 退出 ) 退出 编辑 ) (1) 旋转 ) 旋转一个欲添加或选中的元件 (2) 镜像 ) 对一个欲添加或选中的元件镜像 (3) 剪切 ) 将选中的元件、连线或块剪切入裁剪板 (4) 复制 ) 将选中的元件、连线或块复制入裁剪板 (5) 粘贴 ) 将裁切板中的内容粘贴到电路图中 (6) 删除 ) 删除元件，连线或块 (7) 恢复 ) 恢复上一次删除的内容 (8) 全选 ) 选中电路图中全部的连线和元件 13 查看 ) (1) 重画 ) 重画电路 (2) n (放大 ) 放大电路到原来的两倍 (3) 缩小 ) 缩小电路到原来的 1 2 (4) 全屏 ) 全屏显示电路 放置 ) (1) 连线 ) 添加连线 (2) 元件 ) 添加元件 (3) 结束 ) 结束添加连线、元件 参数 ) (1) 单位 ) 打开单位定义窗口 (2) 变量 ) 打开变量定义窗口 (3) 基片 ) 打开基片参数定义窗口 (4) 频率 ) 打开频率分析范围定义窗口 (5) 输出 ) 打开输出变量定义窗口 仿真 ) (1) 分析 ) 执行电路分析 (2) 终止仿真 ) 强行终止仿真 结果 ) (1) 表格 ) 打开一个表格输出窗口 (2) 直角坐标 ) 打开一个直角坐标输出窗口 (3) 圆图 ) 打开一个 图输出窗口 (4) 直方图 ) 打开一个直方图输出窗口 仿真结果 转弯键按下时左转弯灯循环闪烁如图 b。 14 图 右转弯键按下时右循环灯循环闪烁如图 b。 15 图 急刹车键按下时六个发光二级管同时闪烁如图 b 16 图 安装与调试 17 路检查 电子安装完毕 ,通常 不急于通电 ,先要认真检查一下 。 (1)检测的方法通常有两种 : 这种方法的特点是 ,根据电路图连线 ,按一定顺序一一检查安装好的线路 ,由此 ,可比较容易查出错线和少线 . (2)按照实际线路图来对照原理图电路进行检查 : 这是一种以元件为中心进行查线的方法 检查每个去处在电路图上是否存在 ,这种方法不但可以查出错线和少线 ,还容易查出多线 . 在此次设计过程中，我们采用了两种方法一并使用做到无误。 元件的焊接与安装 检查元器件引脚之间有无短路；连接处有无接触不良，有无虚焊等情况。 号源连接是否正确 。 注：在通电前，断开一根电源线，用万用表检查电源端对地是否存在短路。若电路经过上述检查，并确认无误后，就可以转入调试。 电检查 把经过准确测量的电源接入电 路。将编好的程序在 运行生成 16 进制文件下载到单片机中去，观察发现若将其中 间任何一个按键按下，则 ：我们将 按下，发光二极管右循环闪烁。再将其他的键按下做如上测试，发现结果和要求一致。 试注意事项 调试结果是否正确，很大程度受测量正确与否和测量精度的影响。为了保证调试的效果，必须减小测量误差，提高测量精度。为此，需注意以下几点： (1)正确使用万用表的接地端 凡是使用低端接机壳的电子仪器进行测 量，仪器的接地端应该和放入器的接地端接在一起，否则仪器机壳引入干扰不仅会使放大器的工作状态发生变化， 18 而且将使测量结果出现误差。根据这一原则，调试发射偏置电路时，若需要测量 仅把仪器的两端直接接在集电极和发射极上，而应分别对地测出 c， 使用干电池供电的万用表进行测量，由于电表的两个输入端是浮动的，所以允许直接跨接到测量点之间。 测量电压所用仪器的输入端阻抗必须远大于被测处的等效阻抗。因为，若测量仪器输入阻抗小，则在测量时会引起分流，给测量结果带来很大的误差。 (2)正确选 择测量点 用同一台测量仪进行测量时，测量点不同，仪器内阻引进的误差大小将不同。 (3)测量方法要方便可行 需要测量电路的电流时，一般尽可能测电压而不测电流，因为测电压不必改动被测电路，测量方便。若需知道某一支路的电流值，可以通过测取该支路上电阻两端的电压，经过换算而得到。 8 课程设计总结与心得 通过这次的“电子线路综合设计”的课程设计，我进一步加强了动手、思考和解决问题的能力。在整个设计过程中，我们通过借鉴及在专业基础课上所学的知识设计了这一套电路 原理图及 的导入连接。在设计过程中，我们遇到了这样那样的问题，我自己心里还老想着这样的线路接法不会出错，可是呢，一检查，什么问题都有，所以就难免在这个阶段上花费了一番苦力。 课程设计也是对书本的知识进一步加强和巩固，由于书本知识太多，平时课间的学习并不能够很好的理解和运用各个元件及芯片，何况考试内容有限。此次课程设计受益匪浅，首先，就是除对一些之前在实验室、电工电子实习过程中的元器件认识，还认识了好多的未见过的元件，这也从另外一方面为今后从事相关产业打下良好的基础；其次，对一些仿真软件的应用 更上手了，不再像之前一样那么陌生，比如，对于 9 应用中，我会画一些元器件库里没有的元件，并对自己制作的元器件进行封装、管理，以及今后再次用到该元件是可以直接调用，这就提高了工作效率：然后就是锻炼自己的耐性，比 19 如在画 ，我当时用了一次自动布线，主要是想省事，结果发现这样会更加的麻烦，为使后面的焊接工作很难进行下去，更别说是线路的检查了。因为在自动布线中，有些芯片的顶层都有线，这样焊接就无法进行，那么整个设计就因此陷入僵局，结果是推倒重新再来，浪费了更多的人力物力财力。所以，不能够异 想天开，要时时刻刻都要坚定一步一个脚印，稳扎稳打。后来，我就动手画 。最后最重要的一点是要有虚心求教的精神，一个人不懂什么知识不重要，重要的是要有好的道德品质。 另外，软件系统的设计也是很重要的，尤其是对可编程逻辑器件的掌握及编程能力的锻炼是很有帮助的，在这方面，我们把自己编好的程序与他人交流，希望能够使程序最简以及自己需要改进的地方，做到取长补短，完善自我。 我们在此次的课程设计中，都共同领会到一点：在当今世界中，要想立足于这个知识爆炸时代，就必须学会与他人合作，团结大家，不断的完 善自己，加强自己。 附录： 1元器件清单 ： 20 2 原理图 元器件名称 规格 数量 底座 双列直插式 1 四位一体共阳数码管加底座 2 晶振 12 发光二极管 单排插针 40 脚 1 三极管 9012 9 蜂鸣器 5V 1 小按键 6*6* 下载口座子 十芯 （ 1 18度传感器 1 六脚按键开关 源线加接口 1m 1 电阻 200 1 电阻 电阻 1K 3 电阻 470 24 短路冒 3 电解电容 22 瓷片电容 33 排阻 10k 2 21 单片机系统原理图 仿真原理图 3 程序清单 ： 22 汇编程序 ;* ;项 目：汽车尾灯 的设计 ;设计者：林文才 ;班 级：电气 0901 ;时 间： 2011年 10 月 28日 ;* ;发光二级管设定 ; ;灯左循环闪烁为汽车左转灯 ;灯右循环闪烁为汽车右转灯 ;*; ;独立键盘设定： ;两个键 别接至 ;*; ;子程序： ;*; ;键功能程序： ;*; ;伪指令定义区 46H ;要求的计数溢出次数，即 1秒计时的循环次数 ;*; ;系统起始程序区 0000H *; ;系统监控程序区 0030H #7 ;确立堆栈区 23 #00H ;初始化 用寄存器组为第 0组 #20H ;首地址 #96 ;单元个数 #00H #0*; ;判键程序区 A, 20H , #01H, ;则转至判 1 , #02H, ;则转至判 2 , #04H, 则转至3 ;*; ;键功能程序区 #0 #0 #012 #0 #0 #024 23 #0 #03*; ;键扫子程序 出口： B， 20H ;调键处理子程序 ;调键处理子程序 ; B, 20H ;保存键值 ;调键处理子程序 ;按键释放，准备退出 ;等待键释放 20H, B ;恢复键值 键处理子程序 出口： A， 20H #0 ;先向 A, A 20H, A ;保存取反后的键值 *; ;延时子程序 ;延时 1晶振频率 12 #04H #0 #06, 5, 7, 25 C 语言程序清单 /*项 目：汽车尾灯的设计 ; /*设计者：林文才 ; /*班 级：电气 0901 ; /*时 间： 2011年 11月 01日 ; /*