课程设计（论文）-基于单片机的汽车尾灯控制电路的设计.doc

i 目 录 绪绪 论论 1 1 1 1 设计系统的介绍及研究内容设计系统的介绍及研究内容 2 2 1.1 设计系统的介绍 2 1.1.1 设计语言 c 语言的介绍 2 1.1.2 设计软件 proteus 的介绍.2 1.1.3 设计依据.2 1.2 研究的内容 3 2 2 设计方设计方案案分析及比较分析及比较 4 4 3 3 设计方案规划及设计（具体设计）设计方案规划及设计（具体设计） 5 5 3.1 系统设计框架图 5 3.1.1 设计任务.5 3.1.2 总体设计思想.6 3.2 整体电路工作原理 6 3.2.1 单元电路设计.7 3.2.2 其他部分的设计.8 3.3 单片机 9 3.4 程序流程图 .11 3.5 程序 .12 4 4 电路的制作与调试电路的制作与调试 1515 4.1 电路 .15 4.2 仿真 .15 4.2.1 使用的仿真软件15 4.2.2 在仿真软件中画的完整电路图15 4.3 调试 .16 4.3.1 软件上仿真16 4.3.2 硬件调试19 4.3.3 设计中遇到的问题及不足20 5 5 主要元器件清单主要元器件清单 2121 结结 论论 2222 参考文参考文献献 2323 致致 谢谢 2424 附录一附录一 电路原理图电路原理图 2525 附录二附录二 pcbpcb 图图 2626 ii 摘 要 本课题介绍了一种新型简便的基于单片机的汽车尾灯控制电路的设计方法, 本设计 主要解决如何更加灵活的汽车尾灯控制器进行控制，左转，右转和急刹车信息等。通 过设计汽车尾灯显示控制电路，能很好的综合运用我们所学到的单片机,c 语言,模拟电 路知识,熟悉电子电路设计的基本方法。有多种方法来设计汽车尾灯控制电路，主要是 运用单片机的相关知识用硬件来设计制作一个 16 位汽车尾灯显示控制电路的。它的特 点是电路简单，制作方便，容易操作，可反复擦写，性能可靠。 本设计主要由四部分组成，包括按键电路，led 灯电路，驱动电路，复位电路。本 文介绍了一种以 at89s52 单片机为核心的控制电路。该电路以发光二极管 led 灯为显 示电路。汽车的尾灯是其运行方式的最直接表示方式，令行人或其他车辆清晰明白它 将要发生的动态变化。从而避免交通事故的发生。设计此电路要求严格符合交通规则， 尾灯闪亮或熄灭准确，才不会让行人或其他车辆产生误解。 目前在国内外，整个社会的趋势都是低能耗，环保，高效为主题的。所以 led 尾 灯是发展的趋势，而且现在部分高档车已经开始配置。 【关键词】发光二极管；单片机；设计程序 1 绪绪 论论 汽车作为现代交通工具已大量进入人们的生活，随着电子技术的发展，对于汽车 的控制电路，也已从过去的全人工开关控制发展到了智能化控制。在夜晚或因天气原 因能见度不高的时候，人们对汽车安全行驶要求很高汽车尾灯控制系统给大家带来 了方便。汽车尾灯控制器是随汽车智能化技术的发展而迅速发展起来的，汽车尾灯一 般是用基于微处器的硬件电路结构构成，正因为硬件电路的局限性，不能随意的更改 电路的功能和性能，且可靠性得不到保证，因此对汽车尾灯控制系统的发展带来一定 的局限性。难以满足现代汽车的智能化发展。 随着仿真技术的发展，数字系统的设计技术和设计工具发生了深刻的变化。利用 硬件描述语言对数字系统的硬件电路进行描述是仿真技术的关键技术之一。c 语言是目 前主流的硬件描述语言，它具有很强的电路描述和建模能力，且有与具体硬件电路无 关和与设计平台无关的特性在语言易读性和层次化结构设计方面表现出强大的生命 力和应用潜力。 本文采用单片机技术，利用 proteus 工作平台和 c 语言，设计了一种基于单片机 的汽车尾灯控制系统并对系统进行了仿真及验证。用一片单片机芯片实现从而大大 简化了系统结构，降低了成本。提高了系统的先进性和可靠性，能实现控制器的在系 统编程。采用这种器件开发的数字系统其升级与改进极为方便。led(1ight emitting diode，发光二极管)由于其具备体积小、寿命长、低能耗、耐震动、无频闪及反应速 度快等优点已成为备受瞩目的新一代车灯光源技术。目前通用的汽车尾灯光源仍然是 白炽灯和节能灯占主导地位，加上红、黄等配光透镜实现配光要求，缺点是易损坏、 耗电量大、寿命短、激励响应时间长，给道路交通带来安全隐患等。现有的 led 汽车 尾灯主要有两种：一种是用多个 led 密布于灯壳内直接经配光透镜配光，其缺点是用 了多颗 led 或者用大功率 led，成本高；另外一种是将 led 排布成平面或者柱状置于灯 壳内，经自由曲面反射腔配光或自由曲面反射腔和配光透镜联台配光，其缺点是自由 曲面反射腔制作工艺复杂。现针对目前 led 汽车尾灯配光困难、体积大等缺陷，有效 利用 led 光源体积小、亮度高等特点，设计出一种节能、高效的新型组合式 led 汽车 尾灯。 2 1 设计系统的介绍及研究内容 1.1 设计系统的介绍 1.1.1 设计语言 c 语言的介绍 c 语言是 combined language（组合语言）的中英混合简称。是一种计算机程序设 计语言。它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。它可以作为工作系统设 计语言，编写系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件 的应用程序。因此，它的应用范围广泛，不仅仅是在软件开发上，而且各类科研都需 要用到 c 语言，具体应用比如单片机以及嵌入式系统开发。c 语言发展如此迅速，而且 成为最受欢迎的语言之一，主要因为它具有强大的功能。许多著名的系统软件，如 dbase 都是由 c 语言编写的。用 c 语言加上一些汇编语言子程序，就更能显示 c 语 言的优势了，像 pc- dos 、wordstar 等就是用这种方法编写的。 1.1.2 设计软件 proteus 的介绍 proteus(海神)的 isis 是一款 labcenter 出品的电路分析实物仿真系统，可仿真 各种电路和 ic，并支持单片机，元件库齐全，使用方便，是不可多得的专业的单片机 软件仿真系统。它可以仿真、分析各种模拟电路与集成电路，软件提供了大量模拟与 数字元器件及外部设备，各种虚拟仪器，特别是它具有对单片机及其外围电路组成的 综合系统的交互仿真功能。 该软件的特点： 1. 全部满足我们提出的单片机软件仿真系统的标准，并在同类产品中具有明显的 优势。 2. 具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、 rs-232 动态仿真、c 调试器、spi 调试器、键盘和 lcd 系统仿真的功能；有各种虚拟仪 器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。 3. 目前支持的单片机类型有：68000 系列、8051 系列、avr 系列、pic12 系列、 pic16 系列、pic18 系列、z80 系列、hc11 系列以及各种外围芯片。 4. 支持大量的存储器和外围芯片。 总之该软件是一款集单片机和 spice 分析于一身的仿真软件，功能极其强大 ，可 仿真 51、avr、pic。 1.1.3 设计依据 早期的单片机都是 8 位或 4 位的。其中最成功的是 intel 的 8031，因为简单可靠 3 而性能不错获得了很大的好评。此后在 8031 上发展出了 mcs51 系列单片机系统。基于 这一系统的单片机系统直到单片机也被称为微控制器（microcontroller） ，是因为它 最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有 cpu 的专用处理器发展而来。最早的 设计理念是通过将大量外围设备和 cpu 集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容 易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。intel 的 z80 是最早按照这种思想 设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。现 在还在广泛 使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了 16 位单片机，但因为性价比不理想 并未得到很广泛的应用。90 年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大 的提高。随着 intel i960 系列特别是后来的 arm 系列的广泛应用，32 位单片机迅速取 代 16 位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的 8 位单片机的性能也得到了 飞速提高，处理能力比起 80 年代提高了数百倍。目前，高端的 32 位单片机主频已经 超过 300mhz，性能直追 90 年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至 1 美 元，最高端的型号也只有 10 美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使 用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑 和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的 windows 和 linux 操作系统。 1.2 研究的内容 本次设计的任务是根据已知条件，设计、制作一个汽车尾灯显示的 51 电路。 设汽车尾部左右两侧各有 3 个指示灯（用发光管模拟），要求是： 1. 汽车正常行驶时，尾灯全部熄灭。 2. 当汽车右转弯时，右侧 3 个指示灯按右循顺序点亮。 3. 当汽车左转弯时，左侧 3 个指示灯按左循顺序点亮。 4. 临时刹车时，所有指示灯同时闪烁。 5. 选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。设计要求画出电路原理图（或仿 真电路图）并阐述其基本原理；元器件及参数选择；电路仿真与调试；制作实际运行 装置。 4 2 设计方案分析及比较 在设计本电路时，一共考虑过两种方案。下面简单的介绍一下这两种方案： 第一种方案：通过把脉冲电路、开关控制电路、三进制电路、译码与显示驱动电 路等模块组合来实现。首先，通过555定时器构成的多谐振荡器产生频率为1hz的脉冲 信号，该脉冲信号用于提供给双j-k触发器构成的三进制计数器和开关控制电路中的三 输入与非门的输入信号。其次，双j-k触发器构成的三进制计数器用于产生00、01、10 的循环信号，此信号提供左转、右转的原始信号。最后，左转、右转的原始信号通过6 个与非门以及7410提供的高低电位信号，将原始信号分别输出到左、右的3个汽车尾灯 上。得到的信号即可输出到发光二极管上，实现所需功能。 这种方案的实现复杂，成本高，调试起来不容易成功，太过繁琐。 第二种方案：通过 stc89c52 单片机编写程序，来控制 led 的亮灭。 这种方案中单片机编程较直接，用硬件电路搭建方便，通过 stc89c52 单片机编写 程序，来控制 led 的亮灭。这样可以大大简化系统结构，降低材料的成本。提高系统 的先进性和可靠性，能实现控制器的系统编程。采用这种器件开发的数字系统其升级 与改进极为方便。 经过小组商量，我们选择了使用第二种方法。 一、由于现在单片机技术普及，加上用单片机实现起来很方便也很简单，所以我 决定使用单片机来驱动整个电路的运行。 二、单片机的运行都是要有晶振驱动的，有的单片机是内部晶振驱动单片机，有 的单片机是外部设计含有晶振的驱动电路来驱动单片机的运行。所以要设计一个驱动 电路去驱动单片机。 三、需要往单片机中下载编好的程序，一是用在线下载，二是用下载器下载到单 片机中。在没有下载器的情况下，使用在线下载很方便。 5 3 设计方案规划及设计（具体设计） 3.1 系统设计框架图 如图 3.1 所示。 方案确定（单片机） keil 软件编程 proteus 软件仿真测试 元器件选择与电路板焊接 调试及问题解决 图 3.1 框架图 3.1.1 设计任务 设计一个汽车尾灯控制电路，用6个发光二极管模拟汽车尾灯，即左尾灯（l1- l3）3个发光二极管；右尾灯（d1-d3）3个发光二极管。用两个开关分别控制左转弯尾 灯显示和右转弯尾灯显示。当右转弯开关被打开时，右转弯尾灯显示的3个发光二极管 按右循环显示。当左转弯开关被打开时，左转弯尾灯显示的3个发光二极管按左循环显 示。当急刹车时，6个发光二极管闪烁。 d1 d2 d3 d1 d2 d3 d1 d2 d3 图 3.2 右转弯显示规律图 l3 l2 l1 l3 l2 l1 l3 l2 l1 图 3.3 左转弯显示规律图 l1 l2 l3 d1 d2 d3 l1 l2 l3 d1 d2 d3 图 3.4 急刹车显示规律图 6 根据以上要求，要实现当右转弯开关打开时，右转弯尾灯显示的3个发光二极管按 右循环规律显示，如图3.2；当左转弯开关打开时如图3.3；急刹车时如图3.4。 根据不同的状态，绘制汽车尾灯和汽车运行状态表如表3.1所示。 设左转弯按键为key1，右转弯按键为key2，急刹车按键为key3。 表 3.1 汽车尾灯和汽车运行状态表 开关控制右转尾灯左转尾灯 key1 key2 key3 汽车运行状态 d1d2d3l1l2l3 0 0 0正常运行灯灭灯灭 1 0 0左转弯灯灭 l3l2l1l3 0 1 0右转弯 d1d2d3d1 灯灭 0 0 1急刹车闪烁闪烁 3.1.2 总体设计思想 经过以上所述的设计内容及要求的分析，可以将电路分为以下几部分： 1、单片机扫描与3个按键相连的io口的高低电平来确定是那个按键按下去了； 2，根据不同的按键按下去的情况，控制与6个led相接的io口的高低电平来控制 led亮灭情况。 3.2 整体电路工作原理 经过以上所述的设计内容及要求的分析，可以将电路分为以下几部分：按键电路、 led显示电路、含有晶振的驱动的电路、复位电路。 单片机在不停的扫描3个按键相连的io口的高低电平，当3个按键中的一个按键按 下去后，单片机会确定是那个按键按下去了； 当没有按键按下去的时候，这3个io口管脚都是高电平；当某一个按键按下去后， 与该按键想连接的io口管脚变成低电平； 根据不同的按键按下去的情况，控制与6个led相接的io口的高低电平来控制led亮 灭情况。 3.2.1 单元电路设计 仿真原理图如图 3.5 所示。 7 xtal2 18 xtal1 19 ale 30 ea 31 psen 29 rst 9 p0.0/ad0 39 p0.1/ad1 38 p0.2/ad2 37 p0.3/ad3 36 p0.4/ad4 35 p0.5/ad5 34 p0.6/ad6 33 p0.7/ad7 32 p2.7/a15 28 p2.0/a8 21 p2.1/a9 22 p2.2/a10 23 p2.3/a11 24 p2.4/a12 25 p2.5/a13 26 p2.6/a14 27 p1.0 1 p1.1 2 p1.2 3 p1.3 4 p1.4 5 p1.5 6 p1.6 7 p1.7 8 p3.0/rxd 10 p3.1/txd 11 p3.2/int0 12 p3.3/int1 13 p3.4/t0 14 p3.7/rd 17 p3.6/wr 16 p3.5/t1 15 u1 80c51 d1 led-blue d2 led-blue d3 led-green d4 led-green d5 led-yellow d6 led-yellow 右右 左左 c1 30pf c2 30pf x1 crystal r1 10k r2 10k r3 10k r4 0.2k r5 1k c3 22uf r6 0.47k r7 0.47k r8 0.47k r9 0.47k r10 0.47k r11 0.47k 图 3.5 仿真原理图 1）按键电路： 第三个按键为急刹车按键，中间为右转弯按键，第一个为左转弯按键。 单片机在不停的扫描3个按键相连的io口的高低电平，当3个按键中的一个按键按 下去后，单片机会确定是那个按键按下去了； 当没有按键按下去的时候，这3个io口管脚都是高电平；当某一个按键按下去后， 与该按键想连接的io口管脚变成低电平。 如图3.6所示。 r1 10k r2 10k r3 10k 图 3.6 按键电路图 2）led电路：要在左转向的时候，左边的3个灯左循环点亮，右转向的时候，右边 的3个灯右循环循环点亮，急刹车的时候全部的led闪烁，于是我选择了左循环的3个不 8 同颜色的led，右循环的3个led的颜色和左循环的3个led颜色一样，当循环点亮的时候 很直观。 如图3.7所示。 d1 led-blue d2 led-blue d3 led-green d4 led-green d5 led-yellow d6 led-yellow 左左 r6 0.47k r7 0.47k r8 0.47k r9 0.47k r10 0.47k r11 0.47k 图 3.7 led 电路图 3.2.2 其他部分的设计 1)含有晶振的驱动的电路： 没有驱动电路的话，也就是晶振不起振，那单片机就不能工作。 如图3.8所示。 c1 33pf c2 33pf x1 crystal 图3.8 含驱动电路图 使用的是12m的晶振，两个电容一般很小。 2)复位电路的设计： 如图3.9所示。 9 r4 0.2k r5 1k c3 22uf 图3.9 复位电路图 3.3 单片机 单片机是一种集成在电路芯片，是靠程序运行的，并且可以修改。只因为单片 机可以通过你编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！ 我选用的是 at89s52 型号单片机。at89s52 是一个低电压，高性能 cmos 8 位单片 机，片内含 8k bytes 的可反复擦写的只读程序存储器（perom）和 256 bytes 的随机 存取数据存储器（ram） ，器件采用 atmel 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼 容标准 mcs-51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器和 flash 存储单元，功能强大的 at89s52 单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。 at89s52 单片机的外部引脚如图 3.10 所示。 图 3.10 at89s52 芯片外部引脚图 10 vcc（40 脚） ，gnd（20 脚）单片机电源引脚，不同型号单片机接入对应电压电 源，常压为+5v，低压为+3.3v。 xtal1（19 脚） ，xtal2（18 脚）外接时钟引脚。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。它们的特性是：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。 rst（9 脚）单片机的复位脚。 psen（29 脚）全称是程序存储器允许控制端。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。 ale/prog(30 脚)在单片机扩展外部 ram 时，ale 用于控制把 p0 口的输出低 8 位 地址送锁存器锁存起来，以实现地位地址和数据的隔离。 ea/vpp（31 脚）ea 接高电平时，单片机读取内部程序存储器。 i/o 口引脚p0 口，p1 口，p2 口，p3 口。 1.p0 口（39 脚32 脚）双向 8 位三态 i/o 口，每个口可独立控制。当 p1 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。 2.p1 口（1 脚8 脚）准双向 8 位 i/o 口，每个口可独立控制，内带上拉电阻， 这种接口输入没有高阻状态，输入也不能锁存。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。 3.p2 口（21 脚28 脚）准双向 8 位 i/o 口，每个口可独立控制，内带上拉电阻， 与 p1 口相似。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。 4.p3 口（10 脚17 脚）准双向 8 位 i/o 口，每个口可独立控制，内带上拉电阻，并 且具有第二功能。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。 11 3.4 程序流程图 如图 3.11 所示。 键盘扫描，判断是不 是有按键按下去了 如果有按键按下去了， 判断是哪个按键按下 去的 如果没有按键按下去 控制右循环 的按键按下 去了 控制左循环 的按键按下 去了 控制急刹车 的按键按下 去了 右边的 3 个 led 有 循环依次 点亮 左边的 3 个 led 有 循环依次 点亮 所有的 6 个 led 闪 烁 没有 led 点亮 图 3.11 程序流程图 程序流程： 1.初始化，让单片机的 p3 口的所有 io 管脚全部为高电平。 2.进行键盘扫描： a.判断 p1 口的低三位哪一个管脚为低电平。 b.如果全是高电平，说明没有按键按下。 c.如果不是全为高电平，说明有一个按键按下去。 d.根据 p1 口低三位哪一位的电平为低电平来判断是哪个按键按下去的。 e.如果是右循环按键按下去了，通过赋值与计算后的再赋值，让 p2 口对应的左边的 3 个 led 灯按右循环依次点亮。 f.如果是左循环按键按下去了，通过赋值与计算后的再赋值，让 p2 口对应的右边的 3 个 led 灯按左循环依次点亮。 g.如果是急刹车按键按下去了，通过赋值与计算后的再赋值，让 p2 口对应 6 个 led 灯 闪烁。 12 3.5 程序 c 语言程序设计具体如下： #include void delay(unsigned int z) / 延时程序，for 循环一直减到 0 unsigned int x; unsigned char y; for(x=z;x0;x-) for(y=110;y0;y-); void keyscan() / 键盘扫描程序,先判断 unsigned char temp,temp1,temp2,i,temp3; 按键按下去没有，哪个 按 temp1=p1; 键按下去了。然后根据 那 temp1=temp1 个按键的情况进行计算 if(temp1!=0x07) 和赋值。通过给予 led 的管脚赋值高低来控制 delay(10); 灯的亮灭情况。 temp2=p1; temp2=temp2 if(temp1=temp2) switch(temp1) case 0x06: /左转向灯 temp=0xfe; for(i=1;i=3;i+) delay(1000); p3=temp; temp=temp-i; 13 if(temp=0xf8) temp=0xfe; if(i=3) i=0; temp3=p1; temp3=temp3 if(temp3=0x07) p3=0xff; i=4; if(i=5) break; case 0x05: /左转向灯 temp=0xdf; for(i=1;i=3;i+) delay(1000); p3=temp; temp=temp+(16/i); if(temp=0xfc) temp=0xdf; if(i=3) i=0; temp3=p1; temp3=temp3 if(temp3=0x07) p3=0xff; i=4; if(i=5) break; 14 case 0x03: /刹车 p3=0xc0; delay(1000); p3=0xff; delay(1000); temp3=p1; temp3=temp3 if(temp3=0x07) break; default:p3=0xff;break; void main() 先初始化，p2 脚全为高电平， while(1) 无限循环， 开始一直进行键盘扫描 p3=0xff; while(1) keyscan(); 15 4 电路的制作与调试 4.1 电路 根据上面分析的单元电路设计，将整个电路图连接器来。先在软件上仿真，然后 再焊接。 4.2 仿真 4.2.1 使用的仿真软件 本次课程设计应用的是 proteus 软件。proteus 软件是由英国 labcenter electronics 公司开发的 eda 工具软件，已有近 20 年的历史，在全球得到了广泛应用。 proteus 软件的功能强大，它集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身，不仅能够 对电工、电子技术学科涉及的电路进行设计与分析，还能够对微处理器进行设计和仿 真，并且功能齐全，界面多彩，是近年来备受电子设计爱好者青睐的一款新型电子线 路设计与仿真软件9。 4.2.2 在仿真软件中画的完整电路图 如图 4.1 所示。 xtal2 18 xtal1 19 ale 30 ea 31 psen 29 rst 9 p0.0/ad0 39 p0.1/ad1 38 p0.2/ad2 37 p0.3/ad3 36 p0.4/ad4 35 p0.5/ad5 34 p0.6/ad6 33 p0.7/ad7 32 p2.7/a15 28 p2.0/a8 21 p2.1/a9 22 p2.2/a10 23 p2.3/a11 24 p2.4/a12 25 p2.5/a13 26 p2.6/a14 27 p1.0 1 p1.1 2 p1.2 3 p1.3 4 p1.4 5 p1.5 6 p1.6 7 p1.7 8 p3.0/rxd 10 p3.1/txd 11 p3.2/int0 12 p3.3/int1 13 p3.4/t0 14 p3.7/rd 17 p3.6/wr 16 p3.5/t1 15 u1 80c51 d1 led-blue d2 led-blue d3 led-green d4 led-green d5 led-yellow d6 led-yellow 右右 左左 c1 30pf c2 30pf x1 crystal r1 10k r2 10k r3 10k r4 0.2k r5 1k c3 22uf r6 0.47k r7 0.47k r8 0.47k r9 0.47k r10 0.47k r11 0.47k 图 4.1 仿真电路图 16 4.3 调试 4.3.1 软件上仿真 1、当左转向按键按下去时的仿真图，如图4.2所示。 图4.2 按下左转向按键时仿真图（a） l1点亮 图4.2 按下左转向按键时仿真图（b） l2点亮 17 图4.2 按下左转向按键时仿真图（c） l3点亮 2、当右转向按键按下去时的仿真图，如图 4.3 所示。 图4.3 按下右转向按键时仿真图（a） d1点亮 18 图4.3 按下右转向按键时仿真图（b） d2点亮 图4.3 按下右转向按键时仿真图（c） d3点亮 19 三、当急刹车时的仿真图，如图4.4所示。 图 4.4 急刹车时的仿真图 20 4.3.2 硬件调试 电路板制成之后，在接通电源后，发现不能正常工作。经过调试，发现在印制 电路板时，有些地方的铜线被氧化，导致电路断开以及焊制时有出现虚焊，使电路不 能正常工作。经过用万用表的测量和调试，找出出现问题的地方，加以改正。 4.3.3 设计中遇到的问题及不足 在做完这个设计之后，发现还有很多地方存在不足，如按键没有选择好，制版工 艺只能用实验板代替，焊接技术不是很熟练。不过经过后期的努力，已经成功调试出 硬件，电路正常工作。 此方案相比其他方案具有很多优点，用单片机编程较直接，用硬件电路搭建方便， 通过 at89s52 单片机编写程序，来控制 led 的亮灭。这样可以大大简化系统结构，降 低材料的成本。提高系统的先进性和可靠性，能实现控制器的系统编程。采用这种器 件开发的数字系统其升级与改进极为方便。 单片机实现起来容易，如果通过其他的元件，比如用那些三极管、二极管、译码 器，与非门等来实现。这样的方案的实现复杂，成本高，调试起来不容易成功，太过 繁琐。 如果焊接后有问题的，单片机这边硬件方面的调试很方便，只需要修改一下程序 而已，硬件搭建的电路也很方便调试 21 5 主要元器件清单 如表5.1所示。 表5.1 主要元器件清单 元器件型号数目（个） 单片机 at89s521 电阻 1 10k3 电阻 2 0.47k6 电阻 3 0.2k1 电阻 4 1k1 led 灯 6 按键 4 电源 5v3 晶振 12m1 电容 1 22uf1 电容 2 33pf2 22 结 论 通过这次汽车尾灯控制电路的设计，使我学了不少知识。汽车尾灯是汽车的重要 部件之一，它在交通安全中扮演着重要的角色。这次设计的是简易汽车尾灯，实现较 简单的逻辑功能。重点是通过本次设计过程，了解和掌握逻辑电路的设计、分析。 通过这次课程设计，学会了at89s52单片机中程序的运行流程；学会如何通过对其 内部进行操作，来控制led的循环点亮。并且在这个毕设