汽车车灯控制.doc

课 程 设 计 用 纸 一， 设计思想和设计说明本次课程设计，对汽车的重要部分车灯，运用单片机技术做了一个设计。在原有汽车车灯的基础上多了一些实用的特殊功能。如：左转，右转，雾灯，停止，装饰，照明等。设计并且制作汽车车灯控制系统，以单片机89C51为核心，还用到了ULA2003A芯片。P1口接开关及发光二极管，编制控制系统监控软件，汽车车灯控制软件编写程序，使发光二极管按汽车车灯的控制规律点亮。二，硬件原理框图汽车转向灯控制框图：注：主控器采用单片机AT89C51单片机复位系统采用上电/手动复位电路按键控制采用独立键盘结构，用5个开关分别控制汽车的5种状态发光二极管来代替表示汽车上的转向三 ，硬件原理图与其软件配合介绍AT89C51为这个电路的核心。通过P1口控制七个灯。即P1.0-P1.6口。P3口控制五个开关。即P3.0-P3.4。单片机引脚说明 40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/o口，中断口线与P3口复用。现在我们对这些引脚的功能加以说明：Pin20：接地脚。pin40：正电源脚，工作时，接+5v电源。pin19：时钟XTAL1引脚，片内振荡电路的输入端。pin18：时钟XTAL2脚，片内振荡电路的输出端。 单片机的时钟电路引脚 可以由内部方式和外部方式产生，XTAL1(19引脚)XTAL2(18引脚)即为单片机的两个时钟引脚。(1)内时钟引脚8051单片机内有振荡电路，只需在XTAL1和XTAL2间外接石英晶体和电路组成的并联振荡电路（晶振器），晶体可以在固有频率1.2-12MHz的晶振器之间任选晶体，电容可以在20-60pF的电容之间任选，通常选择30pF的瓷片电容。在单片机控制的数字显示温度计电路设计的这个部分，就是采用内时钟引脚，其中晶振器为6MHz，两个电容均为30pF。(2)外时钟方式，XTAL1接地，XTAL2接外部振荡器。由于XTAL2端的电平不是TTL电平，故接一个上拉电阻。外部振荡器的频率应低于12MHz8051的时钟方式：8051的时钟有两种方式，一种是片内时钟振荡方式，但需在18和19脚接石英晶体（2-12MHz）和振荡电容，振荡电容的值一般取10P-30P。；另一种是外部时钟方式，即将XTAL1接地，外部时钟信号从XTAL2引脚输入。输入输出（I/O）引脚：pin39-pin32为p0.0-p0.7输入输出引脚。pin1-pin8为p1.0-p1.7输入输出引脚。pin21-pin28为p2.0-p2.7输入输出引脚。pin10-pin17为p3.0-p3.7输入输出引脚。pin9：RESET/VPD复位信号复位脚，当8051通电，时钟电路开始工作，在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统及初始复位。8051 的复位方式可以使自动复位，也可以是手动复位。总体设计电路：四， 程序存储器和数据存储器的单元分配程序存储器和数据存储器的单元分配存储器是单片机的一个重要组成部分，每个存储单元对应一个地址，每个个单元共有1个地址，用两位16进制数表示，即存储器的地址（00HFFH）。存储器中每个存储单元可存放一个八位二进制信息，通常用两位16进制数来表示，这就是存储器的内容。 1程序存储器 程序是控制计算机动作的一系列命令，单片机只认识由“0”和“1”代码构成的机器指令。如前述用助记符编写的命令MOV A，20H，换成机器认识的代码74H、20H：（写成二进制就是01110100B和00100000B）。在单片机处理问题之前必须事先将编好的程序、表格、常数汇编成机器代码后存入单片机的存储器中，该存储器称为程序存储器。程序存储器可以放在片内或片外，亦可片内片外同时设置。由于PC程序计数器为16位，使得程序存储器可用16位二进制地址，因此，内外存储器的地址最大可从0000H到FFFFH。 2数据存储器 单片机的数据存储器由读写存储器RAM组成。其最大容量可扩展到64k，用于存储实时输入的数据。8051内部有256个单元的内部数据存储器，其中00H7FH为内部随机存储器RAM，80HFFH为专用寄存器区。实际使用时应首先充分利用内部存储器，从使用角度讲，搞清内部数据存储器的结构和地址分配是十分重要的。因为将来在学习指令系统和程序设计时会经常用到它们。8051内部数据存储器地址由00H至FFH共有256个字节的地址空间，该空间被分为两部分，其中内部数据RAM的地址为00H7FH（即0127）。而用做特殊功能寄存器的地址为80HFFH。在此256个字节中，还开辟有一个所谓“位地址”区，该区域内不但可按字节寻址，还可按“位（bit）”寻址。对于那些需要进行位操作的数据，可以存放到这个区域。从00H到1FH安排了四组工作寄存器，每组占用8个RAM字节，记为R0R7。究竟选用那一组寄存器，由前述标志寄存器中的RS1和RS0来选用。 3特殊功能寄存器特殊功能寄存器（SFR）的地址范围为80HFFH。在MCS51中，除程序计数器PC和四个工作寄存器区外，其余21个特殊功能寄存器都在这SFR块中。其中5个是双字节寄存器，它们共占用了26个字节。各特殊功能寄存器的符号和地址见附表2。其中带号的可位寻址。特殊功能寄存器反映了8051的状态，实际上是8051的状态字及控制字寄存器。用于CPU PSW便是典型一例。这些特殊功能寄存器大体上分为两类，一类与芯片的引脚有关，另一类作片内功能的控制用。与芯片引脚有关的特殊功能寄存器是P0P3，它们实际上是4个八位锁存器（每个I/O口一个），每个锁存器附加有相应的输出驱动器和输入缓冲器就构成了一个并行口。MCS51共有P0P3四个这样的并行口，可提供32根I/O线，每根线都是双向的，并且大都有第二功能。其余用于芯片控制的寄存器中，累加器A、标志寄存器PSW、数据指针DPTR等的功能。五， 程序流程图 开始初始化P1值P2口读入数据取P2口低六位放入A中且=3FH？Y将A的内容放到SAME延时NP2口读入数据取P2口的低五位放入A中且=3FH？YNNA=SAME？P2.0=0？YZUOZYP2.1=0？P2.2=0?P2.3=0？P2.4=0？P2.5=0？YOUZWUD TINGZ ZHUANGS ZHAOM ERRORNYNYNYNYN六， 源程序清单ORG 0000HAJMP MAIORG 0003HSAME EQU 4EHLJMP ZHORG 0030HMAI: SETB EA SETB EX0SETB IT0MOV SP,#30HSTART1: MOV P1, #00H START: MOV A, P2ANL A, #3FHCJNE A, #3FH, SHIYAJMP START1SHIY: MOV SAME, ALCALL YSMOV A, P2ANL A, #3FHCJNE A,#3FH,SHIY1AJMP START1SHIY1: CJNE A,SAME,START1NEXT1: JNB P2.0,ZUOZNEXT2: JNB P2.1,YOUZNEXT3: JNB P2.2,WUDNEXT4: JNB P2.3,TINGZNEXT5: JNB P2.4,ZHUANGSNEXT6: JNB P2.5,ZHAOMNEXT7: AJMP ERROR ZUOZ: JNB P2.5,ZZM MOV P1,#03HLCALL Y1s MOV P1,#00HLCALL Y1sAJMP ZUOZZZM: CJNE A,#1EH,ERROR MOV P1,#1FH LCALL Y1sMOV P1,#03HLCALL Y1sAJMP ZZMYOUZ: JNB P2.5,YZM MOV P1,#18HLCALL Y1sMOV P1,#00HLCALL Y1sAJMP YOUZYZM: CJNE A,#1DH,ERROR MOV P1,#1FHLCALL Y1sMOV P1,#18HLCALL Y1sAJMP YZMWUD: MOV P1,#0AH AJMP WUDTINGZ: MOV P1,#11H LCALL Y1sMOV P1,#00HLCALL Y1S AJMP TINGZZHUANGS:MOV P1,#15H LCALL Y1sMOV P1,#00HLCALL Y1s AJMP ZHUANGSZHAOM: MOV P1,#1FH AJMP ZHAOMERROR: MOV P1,#00H ;灯全不亮 LCALL Y1sAJMP STARTYS : MOV R7,#20H ;软件延时YS0: MOV R6,#0FFHYS1: DJNZ R6,YS1DJNZ R7,YS0RETY1s: MOV R7,#04HY1s1: MOV R6,#0FFHY1s2: MOV R5,#0FFHDJNZ R5,$DJNZ R6,Y1s2DJNZ R7,Y1s1RETZH: MOV P1,#00H MOV 31H,#39HMOV 32H,#00HRETIEND七， 芯片资料AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROMFalsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器。AT89C2051是一种带2K字节闪烁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100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。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ULN2003是高耐压，大电流，内部由七个硅NPN达林顿管组成的驱动芯片。经常在以下电路中使用，作为：1. 显示驱动2. 继电器驱动3. 照明灯驱动4. 电磁阀驱动5. 伺服电机，步进电机驱动等电路中ULN2003 工作电压高，工作电流大。灌电流可达500mA，并且能够在关态时承受50V的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。ULN2003 的封装采用DIP-16或SOP-16。ULN2003A 在各种控制电路中常用它作为驱动继电器的芯片，其芯片内部做了一个消线圈反动势的二极管。八， 仿真结果（1） 当按下左转时，D1,D2灯亮。其它灯不亮（2） 当按下右转开关时，D4,D5灯亮。其它灯不亮（3） 当按下雾灯开关时，D2，D4灯亮。其它灯不亮（4） 当按下停止开关时 ，D1,D5灯亮。其它灯不亮（5） 当按下装饰开关时，D1,D3，D5灯亮。其它灯不亮（6） 当按下照明开关时，灯全亮。仿真图九，参考文献单片机及接口技术课程设计指导书MCS-51单片机原理及接口技术设计（论文）开始日期 2010年 6 月 日 指导教师 庄淑君 设计（论文）完成日期 2010年 6 月 日 指导教师 庄淑君 2010 年