基于单片机的汽车转向灯的课程设计.doc

目录目录一、课程设计任务书- 2 -二、单片机的介绍- 4 -at89c51单片机简介：- 5 -三、题目分析及端口确定- 8 -确立输入及输出端口：- 9 -四、硬件电路图- 10 -五、流程图及源程序- 11 -1、流程图- 11 -2、源程序- 11 -六、参考文献- 15 -七、心得体会- 16 -八、课程设计指导教师评审标准及成绩评定- 17 -一、课程设计任务书1、题目：汽车转弯信号灯控制2、设计目的：1)进一步掌握单片机的结构和工作原理。2)掌握单片机的接口技术及外围芯片的工作原理及控制方法。3)进一步掌握单片机程序编写及程序调试过程，掌握模块化程序设计方法。4)使学生了解单片机应用系统开发的过程，提高学生开发应用能力。 3、设计要求根据所选题目相关设计原理，自行查阅参考文献，设计出题目要求所需单片机接口及外部电路，画出硬件电路图，写出设计基本原理，设计程序流程图，编写程序，最后上机调试并实现。本设计全班同学分小组完成，每小组68名学生，要求所有学生都参与设计过程，每位学生承担一部分任务。设计完成后，每组学生要求提交一份设计报告。报告内容包括：1）设计原理2）程序流程图3）程序清单4）设计总结（体会）4、设计过程1、根据设计要求，查阅相关参考资料。2、根据设计系统选择相关器件，画出电路图。3、设计程序流程图，根据流程图编写程序。4、将完整程序进行软件调试及在线仿真调试，程序通过后烧录到89c51芯片中。5、 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。二、单片机的介绍单片机是一种集成在电路芯片，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。单片机具有体积小，集成度高，性能稳定，可靠性高等特点，而且具有较高的性价比。单片机的种类繁多，一般按单片机数据总线的位数进行分类，主要分为4位、8位、16位和32位单片机。根据应用领域、总线类型来分：(1)工控型家电型。工控型的单片机主要是面向测控，要求寻址范围大，运算能力强。家电型的单片机要求体积小、价格低，外围器件少，使用方便。 (2)总线型非总线型。总线型单片机是指单片机设有并行总线，用以扩展并行外围器件。非总线型单片机是指单片机通过串行口与外围器件连接，或直接把外围器件、外设接口集成在片内。 (3)通用型专用型。通用型单片机，它的应用范围宽，如intel公司的mcs5l系列产品8031、80c51等通过不同的外围扩展就可以用在不同的设备中。专用型单片机是专门为某一产品设计生产的如电子体温计、计费电度表等。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用。at89c51单片机简介：at89c51是一种带4k字节闪存可编程可擦除只读存储器（fperomflash programmable and erasable read only memory）的低电压、高性能cmos 8位微处理器，俗称单片机。at89c2051是一种带2k字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用atmel高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的mcs-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位cpu和闪烁存储器组合在单个芯片中，atmel的at89c51是一种高效微控制器，at89c2051是它的一种精简版本。at89c单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如图1所示:图11、主要特性：与mcs-51 兼容 4k字节可编程闪烁存储器 寿命：1000写/擦循环 数据保留时间：10年 全静态工作：0hz-24mhz 三级程序存储器锁定 1288位内部ram 32可编程i/o线 两个16位定时器/计数器 5个中断源 可编程串行通道 低功耗的闲置和掉电模式 片内振荡器和时钟电路2、各引脚说明vcc：供电电压。 gnd：接地。 p0口：p0口为一个8位漏级开路双向i/o口，每脚可吸收8ttl门电流。当p0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。p0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在fiash编程时，p0 口作为原码输入口，当fiash进行校验时，p0输出原码，此时p0外部必须被拉高。 p1口：p1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向i/o口，p1口缓冲器能接收输出4ttl门电流。p1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，p1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在flash编程和校验时，p1口作为第八位地址接收。 p2口：p2口为一个内部上拉电阻的8位双向i/o口，p2口缓冲器可接收，输出4个ttl门电流，当p2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，p2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。p2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，p2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，p2口输出其特殊功能寄存器的内容。p2口在flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 p3口：p3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向i/o口，可接收输出4个ttl门电流。当p3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，p3口将输出电流（ill）这是由于上拉的缘故。 p3口也可作为at89c51的一些特殊功能口，如下表所示： 口管脚 备选功能 p3.0 rxd（串行输入口） p3.1 txd（串行输出口） p3.2 /int0（外部中断0） p3.3 /int1（外部中断1） p3.4 t0（记时器0外部输入） p3.5 t1（记时器1外部输入） p3.6 /wr（外部数据存储器写选通） p3.7 /rd（外部数据存储器读选通） p3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。 rst：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持rst脚两个机器周期的高电平时间。 ale/prog：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在flash编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ale端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ale脉冲。如想禁止ale的输出可在sfr8eh地址上置0。此时， ale只有在执行movx，movc指令是ale才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ale禁止，置位无效。 /psen：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/psen有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/psen信号将不出现。 /ea/vpp：当/ea保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000h-ffffh），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/ea将内部锁定为reset；当/ea端保持高电平时，此间内部程序存储器。在flash编程期间，此引脚也用于施加12v编程电源（vpp）。 xtal1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 xtal2：来自反向振荡器的输出。振荡器特性: xtal1和xtal2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件，xtal2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。三、题目分析及端口确定题目要求如下：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。由题目分析，得：左头仪左左尾右头仪右右尾左转（1hz）（1hz）（1hz）右转（1hz）（1hz）（1hz）紧急（1hz）（1hz）（1hz）（1hz）（1hz）（1hz）刹车（亮）（亮）左刹车（1hz）（1hz）（1hz）（亮）右刹车（亮）（1hz）（1hz）（1hz）停靠（10hz）（10hz）（10hz）（10hz）其余（10hz）（10hz）（10hz）（10hz）（10hz）（10hz） 确立输入及输出端口：输入口：p1口管脚p1.7p1.6p1.5p1.4p1.3p1.2p1.1p1.0控制状态停靠刹车紧急右转左转输出口：p0口管脚p0.7p0.6p0.5p0.4p0.3p0.2p0.1p0.0控制状态右尾灯右仪表右头灯左尾灯左仪表左头灯四、硬件电路图五、流程图及源程序1、流程图2、源程序org 0000hajmp start1org 0030hsame equ 4ehstart1:mov p0,#00hstart:mov a,p1anl a,#01fhcjne a,#00h,shiyajmp start1shiy:mov same,alcall y10smov a,p1anl a,#1fhcjne a,#00h,shiy1ajmp start1shiy1:cjne a,same,start1cjne a,#01h,next1ajmp leftnext1:cjne a,#02h,next2ajmp rightnext2:cjne a,#04h,next3ajmp eargenext3:cjne a,#08h,next4ajmp brakenext4:cjne a,#09h,next5ajmp lebrnext5:cjne a,#0ah,next6ajmp ribrnext6:cjne a,#10h,next7ajmp stopnext7:ajmp errorleft:mov p0,#07hlcall y1smov p0,#00hlcall y1sajmp startright:mov p0,#38hlcall y1smov p0,#00hlcall y1sajmp startearge:mov p0,#3fhlcall y1smov p0,#00hlcall y1sajmp startbrake:mov p0,#24hajmp startlebr:mov p0,#27hlcall y1smov p0,#20hlcall y1sajmp startribr:mov p0,#3chlcall y1smov p0,#04hlcall y1sajmp startstop:mov p0,#2dhlcall y10smov p0,#00hlcall y10sajmp starterror:mov p0,#3fhlcall y10smov p0,#00hlcall y10sajmp startorg 0100hy1s:mov r3,#5y11:mov r4,#200y12:mov r5,#125y13:nopnopdjnz r5,y13djnz r4,y12djnz r3,y11retorg 0200hy10s:mov r3,#100y101:mov r2,#248nopy102:djnz r2,y102djnz r3,y101retend六、参考文献1 江力. 单片机原理与应用技术【m】北京：清华大学出版社：2 张洪润. 单片机应用技术【m】北京：清华大学出版社：3 张毅刚. mc-51单片机原理及应用【m】哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社：七、心得体会作为一名电气工程及其自动化专业的学生，做单片机课程设计是十分必要的。在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力？如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢？我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅大量的课程资料了。我们是在做单片机课程设计，一切都要有据可依，有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。其次，在这次课程设计中，我们运用到了以前所学的专业课知识，如：cad制图、汇编语言、protel及模拟和数字电路知识等。虽然过去从未独立应用过它们，但在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高，这是我做这次课程设计的又一收获。最后，要做好一个课程设计，就必须做到：在设计程序之前，对所用单片机的内部结构有一个系统的了解，知道该单片机内有哪些资源；要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图；在设计程序时，不能妄想一次就将整个程序设计好，反复修改、不断改进是程序设计的必经之路；要养成注释程序的好习惯，一个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人一看就能明白你的思路，这样也为资