汽车转向灯模拟设计

淮 阴 工 学 院汽车电子课程设计说明书 设计题目： 汽车转向灯模拟设计 学院名称： 交通工程学院 专 业： 车辆工程（模块二） 姓 名： 顾蓓 学 号： 1111504236 指导老师： 许善珍/王程 2014年12月目录第1章 课题分析及方案设计.1 1.1系统工作原理.1 1.2方案设计.1第2章 系统硬件电路设计.2 2.1元器件清单.2 2.2仿真电路图.3第3章 系统软件设计.3 3.1程序流程图.3 3.2源程序.4第4章 仿真分析结果.6参考文献.7课程设计心得.8第1章 课题分析及方案设计1.1 系统工作原理 汽车上的信号灯有：转向灯(左头灯、右头灯、左转弯信号灯、右转弯信号灯、左尾灯、右尾灯)。当汽车转弯、刹车、停靠时，转向灯发出不同的信号。汽车转弯或停靠时，相应的信号灯要发出闪烁的灯光信号，目前国内广泛使用电热式闪光器产生闪光信号。闪烁频率在50110次/min，但是一般控制在6095次/min之间。闪光器是通过调节镍铬丝的拉力和触点的间隙来满足频率要求的，灯泡功率的大小也会影响闪烁频率。 在驾驶汽车的过程中，经常会出现左转弯、右转弯、刹车、闭合紧急开关、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、仪表板的左转弯信号灯、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；在刹车时，左尾灯与右尾灯点亮；闭合紧急开关时，其六个信号灯全部闪烁；若正当转弯时刹车，则转弯时原闪烁的信号灯继续闪烁，同时另一个尾灯点亮。 在各种模拟驾驶开关操作时，具体输出的信号见下表：输出信号左头信号灯右头信号灯左转弯信号灯右转弯信号灯左尾信号灯右尾信号灯左转弯（合上左转弯开关）闪烁灭闪烁灭闪烁灭右转弯（合上右转弯开关）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（合上刹车开关）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闭合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（闭合停靠开关）闪烁闪烁灭灭闪烁闪烁1.2 方案设计 方案一：选用逻辑门电路，用中、小规模集成电路芯片7400、7404、74138、7476、7486和其它器件实现对汽车尾灯显示的控制功能。用555定时器或石英晶体振荡器参生一个秒脉冲，用7476JK触发器组成一个计数器，然后把开关控制的信号和计数器所得的数据送人74138译码器译码，最后驱动汽车尾灯。此方案的特点是不需要由软件控制，反应的速度较快，但不足之处是硬件电路较为复杂。 方案二：选用MSC-51系列单片机atmelAT89C51为中心器件来设计汽车信号灯控制器，利用单片机可编程和可以直接驱动外围电路的这一特点，可以很方便地使用程序来控制外围电路，并且可以实时控制汽车的行驶情况。此方案的特点是硬件电路简单，系统反应速度比数字电路慢，逻辑功能比数字电路强，但其需要一定得编程能力。 综合以上两种方案和实际的情况，决定选用方案二。 汽车转向灯电路是由单片机AT89C51、LED显示电路、按键电路等几部分构成。在驾驶汽车时有左转弯、右转弯、刹车、紧急开关、停靠五个操作，所以可以用五个开关来模拟这几个操作，当单片机检测到相关操作后，然后判断属于那一类操作，再通过软件来驱动控制相应的信号灯闪烁或长亮。以此来实现对汽车信号灯的控制。在设计时，选择了5个开关、AT89C51单片机、ULN2003A芯片以及7只发光二极管。其中AT89C51做为控制核心，当5个开关的状态发生改变后，单片机检测到开关信号后就通过软件输出相关信号，在经过ULN2003A芯片来驱动7个汽车信号灯根据开关的相应状态闪烁或长亮。 AT89C51ULN2003A输入控制信号（五个开关）输出信号灯（七只发光二极管）第2章 系统硬件电路设计2.1 元器件清单序号元件名称所属类所属子类数量1AT89C51MicroprocessoICs8051 Family1片2瓷片电容 CAP 30pFCapacitorsGeneric2个3电解电容 CAP-POL 10uFCapacitorsGeneric1个4晶振 CRYSTAL 12MHzMiscellaneous1个5电阻 RES 100ResistorGeneric7个6电阻 RES 10kResistorGeneric1个7开关 SWITCHSwitches & RelaysSwitches5个8黄色发光二极管 LED-YELLOWOptoelectronicsLEDs7个9ULN2003AAnalog ICsMiscellaneous1片10线路板1块11导线若干12直流电源 5V1个2.2 仿真电路图第3章 系统软件设计3.1 程序流程图开始读取开关状态有输入？根据开关状态查表，跳转到相应程序段输出相应的信号是否 结束3.2 源程序ORG 0000HAJMPSTART1ORG 0030HSAMEEQU4EHSTART1:MOVP1,#00H;无输入时输出START:MOVA,P3;读P3口数据ANLA,#1FH;取用P3口的低5位数据CJNEA,#1FH,SHIY;对P3口低5位数据进行判断AJMPSTART1SHIY:MOVSAME,ALCALLYS;延时MOVA,P3;读P3口的数据ANLA,#1FH;取用P3口的低5位数据CJNEA,#1FH,SHIY1;对P3口低5位数据进行判断AJMPSTART1;开关没有动作时无输出SHIY1:CJNEA,SAME,START1CJNEA,#17H,NEXT1;P3.3=0时进入左转弯分支AJMPLEFTNEXT1:CJNEA,#0FH,NEXT2;P3.4=0时进入右转弯分支AJMPRIGHTNEXT2:CJNEA,#1DH,NEXT3;P3.1=0时进入紧急分支AJMPEARGENEXT3:CJNEA,#1EH,NEXT4;P3.0=0时进入刹车分支AJMPBRAKENEXT4:CJNEA,#16H,NEXT5;P3.0=P3.3=0时进入左转弯刹车分支AJMPLEBRNEXT5:CJNEA,#0EH,NEXT6;p3.0=P3.4=0时进入右转弯刹车分支AJMPRIBRNEXT6:CJNEA,#1CH,NEXT7;P3.0=P3.1=0时进入紧急刹车分支AJMPBRERNEXT7:CJNEA,#14H,NEXT8;P3.0=P3.1=P3.3=0时进入左转弯紧急刹车分支AJMPLBENEXT8:CJNEA,#0CH,NEXT9;P3.0=P3.1=P3.4=0时进入右转弯紧急刹车分支AJMPRBENEXT9:CJNEA,#1BH,NEXT10;P3.2=0时进入停靠分支AJMPSTOPNEXT10:AJMPERROR;其他情况进入错误分支LEFT:MOVP1,#2AH;左转弯分支LCALLY1sMOVP1,#00HLCALLY1sAJMPSTARTRIGHT:MOVP1,#54H;右转弯分支LCALLY1sMOVP1,#00HLCALLY1sAJMPSTARTEARGE:MOVP1,#7EH;紧急分支LCALLY1sMOVP1,#00HLCALLY1sAJMPSTARTBRAKE:MOVP1,#60H;刹车分支AJMPSTARTLEBR:MOVP1,#6AH;左转弯刹车分支LCALLY1sMOVP1,#40HLCALLY1sAJMPSTARTRIBR:MOVP1,#74H;右转弯刹车分支LCALLY1sMOVP1,#20HLCALLY1sAJMPSTARTBRER:MOVP1,#7EH;紧急刹车分支LCALLY1sMOVP1,#60HLCALLY1sAJMPSTARTLBE:MOVP1,#7EH;左转弯紧急刹车分支LCALLY1sMOVP1,#40HLCALLY1sAJMPSTARTRBE:MOVP1,#7EH;右转弯紧急刹车分支LCALLY1sMOVP1,#20HLCALLY1sAJMPSTARTSTOP:MOVP1,#66H;停靠分支LCALLY1sMOVP1,#00HLCALLY1sAJMPSTARTERROR:MOVP1,#01H;错误分支LCALLY100msMOVP1,#00HLCALLY100msAJMPSTARTYS:MOVR7,#20H;延时YS0:MOVR6,#0FFHYS1:DJNZR6,YS1DJNZR7,YS0RETY1s:MOVR7,#04H;延时Y1s1:MOVR6,#0FFHY1s2:MOVR5,#0FFHDJNZR5,$DJNZR6,Y1s2DJNZR7,Y1s1RETY100ms:MOVR7,#66H;延时Y100ms1:MOVR6,#0FFHY100ms2:DJNZR6,Y100ms2DJNZR7,Y100ms1RETEND第4章 仿真分析结果 打开WAVE6000集成调试软件，新建文件，编写程序完成后，点击保存文件，文件格式为asm，保存后点击项目编译，完成编译后，改正程序中的错误。打开Proteus ISIS编辑环境，按元器件清单所列的元件添加元件。 元件全部添加后，在Proteus ISIS的编辑区域中按硬件原理图连接硬件电路。在Proteus ISIS中，选中AT89C51并单击鼠标左键，设置单片机晶振频率为12MHz，在此窗口中的“Program File”栏中，选择先前用WAVE6000生成的HEK文件。在Proteus ISIS的菜单栏中，打开“ 调试”下拉菜单，在菜单中选中“使用远程监控调试”选项，并点击运行仿真的开始按钮，观察发光二极管的响应。具体操作说明如下： 1. 按K1刹车键，D6、D7相应信号灯亮； 2. 按K2紧急键，D2、D3、D4、D5、D6、D7信号灯闪烁； 3. 按K3停靠键，D2、D3、 D6、D7闪烁； 4. 按K4左转弯键，D2、D4、D6闪烁； 5. 按K5右转弯键，D3、D5、D7闪烁。参考文献1 李群芳,张士军,黄建. 单片微型计算机与接口技术（第二版）M. 北京:电子工业出版社, 2005.1：1307页2 李群芳,肖看. 单片机原理、接口及应用-嵌入式系统技术基础M. 北京:清华大学出版社, 2008.6：1358页3 张靖武,周灵彬.单片机系统的PROTEUS设计与仿真M. 北京:电子工业出版社, 2007.4：1291页4 张靖武,周灵彬. 单片机典型模块设计实例导航（第二版）M. 北京:人民邮电出版社, 2008.7：1419页5 高峰. 单片微机应用系统设计及实用技术M. 北京:机械工业出版社, 2004：1352页6 周润景,袁伟亭,景晓松. Proteus在MCS-51&ARM7系统中的应用百例M. 北京:电子工业出版社, 2006.10：1618页7 刘日华. 基于单片机的信号灯控制器设计. /. 2005.7.7课程设计心得 一周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。作为小组一份子，我帮助