单片机课程设计：汽车转向灯NEW.doc

单片机课程设计题 目： 汽车转向信号灯设计班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 设计时间： 评语：成绩 引 言随着单片机的日益发展，其应用也越来越广泛，通过对“汽车转弯灯单片机控制系统”设计，可以对单片机的知识得到巩固和扩张。本设计是设计一个单片机控制系统。在汽车进行左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、停靠等操作时，实现对各种信号指示灯的控制。本设计主要是对单片机的并行输入/输出口电路的应用，通过I/O口控制发光二极管的亮灭闪烁，加上一些复位电路按键电路驱动电路来模拟汽车尾灯的功能。汽车在驾驶时有左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、停靠等操作。在左转弯或右转弯时，通过转弯操作杆应使左转开关或右转开关合上，从而使左头灯、仪表板左转弯灯、左尾灯或右头灯、仪表板右转弯灯、右尾灯闪烁；合紧急开关时要求前面所述的6个信号灯全部闪烁；汽车刹车时，两个尾灯点亮；如正当转弯时刹车，则转弯时原应闪烁的信号灯仍应闪烁。以上闪烁，都是频率为1Hz的低频闪烁；在汽车停靠而停靠开关合上时，左头灯、右头灯、左尾灯、右尾灯按频率为10Hz的高频闪烁。通过做实物，编写程序，完成了设计的要求。通过该设计，对单片机的认识有了更进一步的了解，对单片机的各个口的功能作用了解加深，对Protel的应用更加熟练，对设计系统有了了解，掌握了一些设计方法，受益不少。一汽车转弯灯单片机控制系统设计方案及工作原理1.1 设计方案本次单片机的控制系统以AT89S52为控制器；键盘为输入信号，由于AT89S52本身的功能强大，汽车转弯灯的驱动用单片机的驱动功能来完成。使得单片机的功能得到了充分的运用；并且显示电路从并行I/O口输出，由限流电阻和发光二极管组成，低电平使发光二极管导通，显示出相应的转弯信号；为提升了系统的可靠性，本方案中有故障检测电路和报警电路，能对每条显示电路进行现场监控，若有故障，发出报警信号，具有一定的检测功能。进行仿真后，能清晰的看到在控制输入信号的状态下，相应的信号灯发出转弯的指示信号。本次设计对汽车转弯灯单片机控制系统地分析与设计，对单片机控制系统进行了仿真调试，达到了设计预期目的。1.2 汽车转弯灯工作原理由定时器/计数器与中断系统的联合组成控制系统的工作原理。如汽车上有一个转弯控制杆，其中有三个位置：中间位置，汽车不转弯；向上，汽车左转；向下汽车右转。转弯时，规定左右尾灯、左右头灯仪表板上2个指示灯相应地发出闪烁信号。应急开关合上时， 6个信号灯都应闪烁。汽车刹车时，2个尾灯发出不闪烁信号。如正当转弯时刹车，转弯时原应闪烁的信号仍应闪烁。它们都是频率为1Hz低频闪烁，在汽车停靠而停靠开关合上时，左头灯、右头灯、左尾灯、右尾灯按频率为10Hz的高频闪烁。由上所述，各种情况作操作时，信号灯应输出信号列于表1.1。表1.1 汽车驾驶操纵与信号驾 驶 操 作输 出 信 号仪表板左转弯灯仪表板右转弯灯左头灯右头灯左尾灯右尾灯左转弯（合上左转开关）闪烁闪烁闪烁右转弯（合上右转开关）闪烁闪烁闪烁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）亮亮左转弯时刹车闪烁闪烁闪烁亮右转弯时刹车闪烁闪烁亮闪烁刹车，并合紧急开关闪烁闪烁闪烁闪烁亮亮左转弯时刹车，并合紧急开关闪烁闪烁闪烁闪烁闪烁亮右转弯时刹车，并合紧急开关闪烁闪烁闪烁闪烁亮闪烁停靠（合停靠开关）10Hz闪烁10Hz闪烁10Hz闪烁10Hz闪烁1.3 单片机系统的工作原理及设计1.3.1 开关状态检测开关状态检测，对AT89S52来说是输入关系，可轮流检测每个开关状态，以每个开关的状态让相应的发光二极管指示，采用JNB P1.X，REL 指令来完成；也可以一次性检测五路开关状态，让它指示，可以用MOV A，P1 指令一次把P1 端口的状态全部读入，取低5位的状态来指示。1.3.2 输出控制以发光二极管D1D6 来指示，此设计用SETB P0.X 和CLR P0.X 指令来完成，也可以用指令MOV P0，111XXXXXB 方法来实现。1.3.3 定时器和计数器根据任务设计要求：会用到定时器。信号的控制是定时器与中断系统的联合使用得以实现。单片机的控制系统应用中，定时器是必需的，在汽车转弯灯的控制中也是必不可少。定时有三种选择方法。(1)软件的定时它是靠执行一个循环程序以进行时间的延迟。软件定时的优点是时间精确，且不需外加硬件电路。但它要增加CPU开销，因此软件定时的时间不能太长。此外，软件定时方法有时候无法使用。(2)硬件的定时时间较长的定时，常使用硬件电路完成。硬件定时方法的优点是定时功能全部由硬件电路完成，不需要占CPU的时间。用元件参数来调节定时时间，这方面使用上不够灵活方便。(3)可编程定时器的定时它是通过对系统时钟脉冲的计数来实现的。计数值由程序设定，改变计数值，同时也改变了定时时间，用起来既灵活且方便。此外，采用计数方法实现定时，可编程定时器都兼有计数功能，能对外来脉冲进行计数。在AT89S52内部除了有并行和串行I/O接口外，在单片机内部共有2个可编程的定时器和计数器，称定时器/计数器0和定时器/计数器1，这两个计数器由TH0，TL0，TH1，TL1两个8位的RAM单元组成，即每个计数器都是16位的计数器，最大的计数量时65536。定时器/计数器计数功能和定时功能：(1)计数器功能记数是指对外部事件进行计数。它的发生以输入脉冲表示，计数功能的实质就是对外来的脉冲进行计数。AT89S52芯片有T0（P3.4）和T1（P3.5）两个信号引脚，是这两个计数器的计数输入端。外部输入的脉冲在负跳变时有效，进行计数器加1（加法计数）。AT89S52在每个机器周期的S5P2拍节对外部计数脉冲进行采样。前一个机器周期采用为高电平，后一个机器周期采样为低电平，是一个有效的计数脉冲。在下一机器周期的S3P1进行计数。采样计数脉冲是在2个机器周期进行的。计数脉冲频率不能高于振荡脉冲频率的1/24。(2)定时器功能实际也是通过计数器来实现的，但此时的计数脉冲来自单片机的内部，也每个机器周期计数器加1。一个机器周期等于12个振荡脉冲周期，因此计数频率为振荡频率的1/12。单片机采用12MHz晶体，计数频率为1MHz。每微妙计数器加1。根据计数值计算出定时时间，也可以反过来按定时时间的要求计算出计数器的预置值。它是一个二进制的加1计数器。在计数器计满回零时能自动产生溢出中断请求。则已经完成。T1、T2的最大计数值65536-1，需65535个脉冲才能把它们从全“0”状态变为全“1”状态。输一个脉冲，计数器加1，当加到计数器各位全为1时，再去输一个脉冲，计数器各位就变为全0，发出溢出信号，使标志置1，此时向CPU申请中断。具体结构如图1.2所示：图1.2 定时器/记数器的结构1.3.4 定时初始化定时主要与编程有关。编程对定时器控制寄存器（TCON）、工作方式控制寄存器（TMOD）和中断允许控制寄存器（IE）进行操作。(1)定时器控制寄存器（TCON）TCON寄存器既参与中断控制又参与定时控制。其中有关定时的控制位共有4位：TF0和TF1-记数溢出标志位TR0和TR1-定时器运行控制位TR0（TR1）=0-停止定时器/计数器工作TR0（TR1）=1-启动定时器/计数器工作该位根据需要以软件方法使其置“1”或清“0”。(2)中断允许控制寄存器IE寄存器中与定时器/计数器有关的位置介绍：EA-中断允许总控制位ET0和ET1-定时/计数中断允许控制位ET0（ET1）=0 禁止定时/记数中断ET0（ET1）=1 允许定时/记数中断利用MCS-51系列单片机的可编程定时/计数器、中断系统来实现灯闪烁的延时和故障检测。(3)工作方式控制寄存器（TMOD）TMOD寄存器专用寄存器，设定两个定时器/计数器的工作方式。它的低半字节定义定时器/计数器0，高半字节定义定时器/计数器1。各位定义如表1.3所示：表1.3 TMOD各位定义位序B7B6B5B4B3B2B1B0位符号GATEC/M1M0GATEC/M1M0其中：GATE-门控位 GATE=0 以运行控制位TR启动定时器 GATE=1 以外中断请求信号（INT1或INT0）启动定时器 C/-定时方式或计数方式选择位 C/=0 定时工作方式 C/=1 计数工作方式 M1M0-工作方式选择位 M1M0=00 方式0 M1M0=01 方式1 M1M0=10 方式2 M1M0=11 方式3初值计算：(1)设为工作方式0，定时时间为10ms，使灯延时闪烁。若使用定时器T0，方式1，10ms定时，fosc=12MHz。则初值X满足（216-X）1=10000X=3553610001010110100008AD0H(2设计中利用定时器/计数器0,一个软件计数器产生低频（1HZ）闪烁功能。(3)利用定时器/计数器0来产生为时10ms的定时信号，以实现高频（10HZ）闪烁功能。(4)注意在用工作方式1时，我们必须要重新装载初值。1.3.5 汽车转弯灯显示在汽车转弯或应急状态下，外部信号灯和仪表板它们指示灯的闪烁频率为1HZ，称低频信号。当停靠开关合上时，外部信号灯以10HZ频率闪烁此时为高频信号。1.3.6 汽车转弯灯控制汽车转弯灯设计5个按键控制信号灯的转向、停靠、应急等。按键安排见下：S1键为刹车开关；S2键为紧急开关；S3键为停靠开关；S4键为左转弯开关；S5键为右转弯开关；1.3.7 中断系统单片机中断技术主要用于实时控制，在单片机上有两个引脚，即INT0、INT1。外部的中断信号通过这两个引脚输入到单片机，和单片机的定时器一样，对中断系统的处理需要通过C51的软件编程实现。利用MCS-51系列单片机的可编程定时/计数器、中断系统来实现灯闪烁的延时和故障检测。它的重要作用有如下四点：第一，高速CPU和低速外设之间的配合。利用中断方式进行的I/O口操作，在宏观上可以看成CPU和外设的并行工作。第二，实现故障的紧急处理。当外设发生故障时，可以利用中断系统请求CPU及时处理这些故障。第三，可以实现实时控制。第四，便于人机联系。操作人员可以利用键盘等实现中断，完成人工介入。二控制系统的硬件设计2.1 单片机控制系统电路图2.1.1 汽车转弯灯单片机控制系统框图汽车转弯灯单片机控制系统电路是由单片机AT89S52、复位、电源、时钟、LED显示电路、故障检测电路、按键电路构成。电源电路给控制相关电路提供所需电源；复位电路供上电或按键时复位用。当要求重新启动单片机或者单片机处于死循环时，都可以由此电路来实现；时钟电路用来产生时钟脉冲信号，供工作使用；通过并行I/O口构成键盘和显示电路，输入程序，即可实现汽车转弯灯中各信号灯的功能操作；系统的可靠性有所提高。汽车转弯灯单片机控制系统框图如图2.1所示。图2.1 汽车转弯灯单片机控制系统框图2.1.2 汽车转弯灯单片机控制系统电路PCB图汽车转弯灯单片机控制系统电路PCB图见附录2。2.1.3 汽车转弯灯单片机控制系统电路原理图汽车转弯灯单片机控制系统电路原理图见附录3。2.1.4 直流稳压电源电路原理图直流稳压电源电路原理图见附录4。2.2 单片机控制系统功能模块的设计2.2.1 电源电路在所学的电源中的整元件类型可分为电子管稳压电路、三极管稳压电路、可控硅稳压电路，集成稳压电路等；根据调整元件与向载连接方法，可分为并联型和串联型；根据调整元件工作状态不同，可分为线性和开关稳压电路。单片机系统中使用的集成电路器件大多数在5V电源电压工作。随着集成制造技术的发展以及数字式电子元器件的微小型化，集成电路元器件采用更先进精细的制造工艺，在减小集成芯片几何尺寸的同时，降低工作电压。我们学习的小功率直流稳压电源电路由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路等四部分组成，如图2.2所示。 图2.2 直流稳压电源基本电路框图直流稳压电源的各基本电路如下：(1)变压器它的作用是将电网220V的交流电压V1变换成整流滤波电路所需要的交流电压V2。变压器副边与原边的功率比如式(2.1)所示。 (2.1)式(4.1)中，为变压器的效率。(2)稳压电路常见的集成稳压器有固定式三端稳压器与可调式三端稳压器。此电路部分采用集成稳压器。固定式三端稳压器的常见产品有两种：CW78*系列稳压器输出固定的正点压，如7805输出为+5V，7812输出为+12V； CW79*系列稳压器输出固定的负电压，如7905输出为-5V，7912输出为-12V。输出端接电容C2进一步滤去纹波，输出端接电容C3能改善负载的瞬态影响，使电路稳定工作。(3)整流滤波电路整流二极管D1D4组成单向桥式整流电路，将交流电压V2变成脉动的直流电压，再经过滤波电容C1，C2滤去纹波，输出直流电压Vi。Vi与交流电压V2的有效值的关系如式(2.2)所示。 (2.2)每只整流二极管承受的最大反向电压如式所示。 (2.3)按课题设计要求，我们需要的能输出5V12V的直流电源，其原理图如图2.3所示。1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:20-May-2008Sheet of File:F:YY.ddbDrawn By:Vin1GND2+15V3U3CW7805Vin1GND3+5V2U1CW7812Vin2GND1-15V3U4CW7905Vin2GND1-15V3U2CW7912R1300R2300R3300R4300CI3300uFC23300uFC5470uFC6470uFC9220uFC10220uF1234D1BRIDGE11234D2BRIDGE1C30.1uFC40.1uFC70.1uFC80.1uFC11CAFC12CAF+17V123J1CON312JL1+512JL2+512JL3+512JL4+512JL5+512JL6+1212JL7+1212JL8-1212JL9-1212JL10-512JL11-5DTYDTYTUOTUOTTRTTRL1LEDL2LEDL3LEDL4LEDS1SW SPST图2.3 直流稳压电源电路图2.2.2 时钟电路采用单片机内部晶振。如图2.4所示。在MCS-51系列单片机内部有一个高增益反向放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。而在芯片外部XTAL1和 XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，形成反馈电路，就构成了一个稳定的自激振荡器。外接晶体（石英或陶瓷，陶瓷的精度不高，但价格便宜）振荡器以及电容C1和C2构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中， C1和C2的大小会对振荡器频率的高低、振荡器的稳定性、起振的快速性和温度特性有一定的影响。因此建议在采用石英晶体振荡器时C=10+/-10pF，陶瓷振荡器时，C=40+/-10pF，典型值为40pF。在设计电路板时，振荡器和电容应尽量安装得与单片机靠近，以减小寄生电容的存在更好的保障振荡器稳定、可靠的工作。图2.4 时钟振荡电路由多片单片机组成的系统中，为了各单片机间时钟信号的同步，常引入统一的外部脉冲信号作为各单片机的振荡脉冲。将外部震荡器的信号接至XTAL2内部时钟发生器的输入端，而内部反向发大器的输入端XTAL1应接地， XTAL2的逻辑电平不是TTL电平，所以需要外接一个上拉电阻。因为整个电子钟只用一块单片机，不涉及时刻信号同步问题，所以此种电路我们不选用。如图2.5所示。图2.5 外部时钟源接法2.2.3 复位电路上电复位电路如图2.6所示，是利用外部复位电路实现。 振荡器启动时间不超过10ms。在加电情况下，这个电可以使单片机复位。按键手动复位又分按键脉冲电平复位和按键电平复位，如图2.7，2.8。电平复位将复位端通过电阻与Vcc相连，按键脉冲复位是利用RC分电路产生正脉冲来达到复位的。在按键电平复位和按键脉冲复位两种简单的复位电路中，干扰易串入复位端，在大多数情况下，不会造成单片机的错误复位，但会引起内部寄存器错误复位，这里可在复位端引脚上接一个去藕电容。电阻、电容参数适宜于6MHz晶振，能保证复位信号与电平持续时间大于2个机器周期。我们采用按键电平复位的方法，电路如图2.8。 图2.6上电复位电路 图2.7 按键脉冲复位电路 图2.8 按键电平复位电路 2.2.4 键盘接口电路的设计根据设计的要求，本设计选用独立式键盘。其工作原理为，单片机引脚作为输入使用，首先置“1”。当键没有被按下时，单片机引脚上为高电平；而当键被按下去后，引脚接地，单片机引脚上为低电平。是否有键按下，以及被按下的是哪一个组成键盘的按键有触点式和非触点式俩种。如图2.9所示。当开关D断开时，P1.0输入为高电平；D闭合后，P1.0输入为低电平。如图2.10所示是电路板上按键的接法，5个按键分别接到P1.0、P1.1、P1.2、P1.3和P1.4。对于这种接法，各程序可以采用不断查询的方法，其功能就是：检测是否有键闭合，判断键号并转入相应的键处理。图2.9 独立式键盘原理图图2.10 电路板上按键的接法2.2.5 信号灯电路图图2.10 行列式键盘原理图LED具有二极管的特性，但在导通之后会发光，称之为发光二极管。与普通的灯泡一样，LED导通后，随着其俩端电压的增加，电流急剧增加，所以，必须给LED串联一个限流电阻，否则一旦通电，LED会被烧坏。要用89S52单片机来控制LED，显然这个LED必须要与89S52单片机的某个脚相连。89S52单片机上除了基本连线必须用到的6个脚，还有34个引脚。这里把LED与89S52单片机的P0脚相连。本次设计中按照图2.11的接法，当AT89S52单片机的第1脚是高电平时，LED不亮，当第1脚是低电平时，LED亮。但是在汽车转弯灯里要根据汽车方向来控制信号灯，而实现LED的亮与灭。图2.11 信号灯电路2.2.6 故障监控电路如图2.12所示。是这类故障监控电路的方案之一，它利用T0作检测输入，只增加1个晶体管和几个电阻。假定其中一个信号灯是受控断开的（输出口线送高电平），而其余信号灯皆受控接通。这时晶体管Q1的6个输入端中有5个是低电平。图2.12 故障监控电路让单片机发出控制使所有信号灯都接通，则Q1应截止，测试T0应呈高电平。如果这时存在控制线与+5伏电源短路或驱动晶体管断路等故障，则Q1仍导通，T0仍呈低电平，表示线路中存在着另一类故障。这种故障监控功能很容易靠软件来实现。2.2.7 报警电路当故障监控电路检测到有故障时，系统设有报警电路中的蜂鸣器会发出响声。报警电路如图2.13所示。图2.13 报警电路2.3 元器件清单汽车转弯灯元器件清单如表2.1。表2.1 汽车转弯灯元器件清单名 称数 量名 称数 量LED7限流电阻（100）6按键1电阻（1K）3下载线接口1上拉电阻（5.1K）5芯片插座（40PIN）1电容（10pF）2电源插针（2PIN）1电容（22F）1整流桥1蜂鸣器1印刷板1三极管（NPN）2电阻（200）2晶振（12MHz）1拨码开关5电源电路元器件清单如表2.2。表2.2 电源电路元器件清单名 称数 量名 称数 量变压器（n=220:12）1集成稳压（CW7805）1限流电阻（100）1集成稳压（CW7905）1整流桥2集成稳压（CW7812）1电源插座1集成稳压（CW7912）1极性电容（220F）2电容（0.1F）4极性电容（3300F）2LED4极性电容（470F）2排线1单排针25拨码开关12.4 主要芯片介绍2.4.1 单片机特点 AT89S52单片机特点如表2.4.1所示。表2.4.1 AT89S52单片机特点1兼容MCS-51产品指令系统2.8k可反复擦写Flash 闪速ROM3 32个可编程I/O口线4256x8bit内部RAM5 2个16位定时/计数器6全静态工作模式：0Hz-33MHz7 看门狗（WDT）及双数据指针8全双工串行UART通道9 6个中断源101000次擦写周期11 中断可从空闲模唤醒系统123级程序加密锁13 低功耗空闲和掉电模式14掉电标识和快速编程特性15. 灵活的在系统编程（ISP-字节）16. 4.0-5.0V的工作电压范围AT89S52有40引脚双列直插式填和44引脚封装方式。方型封装有4个引脚（标有NC）是不连线的，故在连接时应注意。它在一块小芯片上，有CPU、存储器、I/O口、定时器/计数器、中断系统等。2.4.2 单片机各引脚介绍(1) VCC：电源。(2) GND：接地。(3) P0口：是一个8位漏极开路的双向I/O口。(4) P1口：是一个具有内部上拉电路的8位双向I/O口。(5) P2口：是一个具有内部上拉电路的8位双向I/O口，P2口输出缓冲器能吸入/放出4个TTL输入。访问外部程序存储器及使用16位地址的是数据存储器（MOVXDPTR）时，P2口输出高8位地址。这种情况下，当不置“1”时，P2口使用强大的内部上拉电路。访问使用8位地址的外部存储器（MOVX RI）时，P2口输出P2口锁存器的内容。(6) P3口：是一个具有内部上拉电路的8位双向I/O口，P3输出缓冲器能吸入/放出4个TTL输入。Flash编程及检验时，P3口也接收一些控制信号。表2.4.2 AT89S52的P3口各种专用功能表引脚替代的专用功能P3.0（串行输入口）P3.1（串行输出口）P3.2（外部中断0）P3.3（外部中断1）P3.4（定时器0的外部输入）P3.5（定时器1的外部输入）P3.6（外部数据存储器写选通）P3.7（外部数据存储器读选通）(7) RST：复位端。当振荡器工作时，此时高电平将系统复位。(8) ALE/PROG：当访问外部存储器时，ALE（允许地址锁存）是一个用于锁存地址的低8位字节的输出脉冲。(9) PSEN：外部程序存储器读选取通信号。（10) EA/Vpp：访问外部程序存储器允许端。 (11) XTAL1：振荡器反向放大器输入端和内部时钟发生器的输入端。XTAL2：振荡器反相放大器输出端。2.4.3 单片机的功能介绍AT89S52与89C51相比新增加很多功能，性能有了较大提升，价格基本不变化，甚至比89C51更低。新功能主要有：(1) ISP在线编程功能，是一个强大易用的功能。 (2) 最高工作频率为33MHz，从而具有了更快的计算速度。(3) 有双工UART串行通道。(4) 内部集成看门狗计时器。(5) 双数据指示器。 (6) 电源关闭标识。 (7) 全新的加密算法，这就可以有效的保护不被侵犯。兼容性方面，AT89S52向下完全兼容51全部字系列产品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容产品。网络教程上的程序在89S52上一样可以照常运行，是所谓的向下兼容。AT89S52与89C51相比，具体优势如下：(1) 序存储器写入方式写入程序方式不同，89C51只支持并行写入。需要VPP烧写高压。AT89S52则支持ISP在线可编程写入技术！串行写入、速度相当快、稳定性好，烧写电压也仅仅需要45V即可。(2) 范围AT89S52电源范围宽达4.05.0V。(3) 性能AT89S52的性能远高于89C5*,89S5*系列支持最高高达33MHz的工作率。而89C51工作频率范围最高只支持到24MHz。 (4) 功能89S5*系列的加密算法，使对于89S52的解密变的不可能。程序不易外漏，这样就可以有效的保护知识产权。(5) 兼容性用89S5*可以代89C5*使用，相同的程序，运行结果一样。89S5*兼容性很好。(6) 干扰性由于S5*内部集成看门狗计时器，比89C51那样外接看门狗单元电路要好。 三汽车转弯灯控制系统软件设计3.1 汽车转弯灯控制系统流程图3.1.1 汽车转弯灯控制系统主程序流程图控制系统主程序流程图如图3.1所示。 图3.1 控制系统主程序流程图3.1.2 中断服务程序流程图中断服务的程序流程图如图3.2所示。图3.2 中断服务的程序流程图3.1.3控制系统键功能流程图键的功能程序流程图如图3.3所示。图3.3 键的功能程序流程图3.2 软件和程序设计3.2.1 软件设计单片机的应用开发，除了保证硬件电路的正确连接以外，更重要的工作是进行软件的开发。单片机与其他微型计算机一样，若没有软件的支持，所设计产品就没有什么用途。在开发时，要掌握一定的程序设计和开发方法。 3.2.2 程序说明原理图按键连线：P1.0=刹车；P1.1=紧急；P1.2=停靠；P1.3=左转；P1.4=右转；说明：键值是根据P1的状态来确定的。例P1=00011110，表明刹车键按下，它的键值是0x1e（只看后面五位），程序清单见附录1。四总结4.1 软件调试总结对应用程序进行排错调试就是对已经进行过硬件检查的试验板和翻译成机器码的应用程序，还要进行联合排错和调试检查。目前常用的排错、调试方法有两种，一是用单片机仿真开发装置与试验板联机提供排错、调试手段，具体的方法有单步运行、断点运行、跟踪运行、全速运行等。其中单步运行方法是使所编制的程序指令仅执行一条就停止下来，检查试验板和应用程序中的错误，然后再单步执行下一条指令；断点运行方法是在程序中设置断点，使得当程序执行到断点处时停止，供设计者检查试验板和应用程序中的错误；跟踪运行方法是应用程序指令一条一条地执行，开发装置摄取运行每一条指令的地址、单片机各部分数据、I/O端口等处信息，供调试者随时停止程序，对各种信息进行检查和修改；全速运行方法是实时地运行用户程序，可以检查用户程序最终执行结果，也可用Vision2软件进行程序的调试。在这次硬件仿真中，应用到了Proteus 软件。先打开软件，找到所需元器件，把元器件调入，连线，下载程序到AT89S52芯片中，运行，根据不同的按键按下的情况的不同，可直观的看到相应的信号灯亮或闪烁。在此，我们可以先把方案在软件中调试，确定方案的可行性以及需要改进的地方，同时，在硬件仿真中，可以很直观、形象地看到现象。4.2 单片机硬件功能实现的总结单片机硬件功能实现说明如下：1、利用单片机的P0口连接6个LED作为数据线输出使用；2、利用单片机的P1口连接5个开关作为数据线输入使用；3、定时器/计数器的使用定时器/计数器0,定时功能,工作方式1,提供10ms的定时时间。4、中断源的使用定时器/计数器中断0。5、按键设定P1.0=刹车；P1.1=紧急；P1.2=停靠；P1.3=左转；P1.4=右转6、显示设定P0.0-P0.5控制线，接LED显示，信号灯顺序点亮是左前灯、右前灯、左仪表板、右仪表板、左后灯、右后灯。4.3 仿真操作说明及现象的总结Proteus软件，找到不同元器件，调入后，连线，下载程序到AT89S52芯片中，运行可看到相应的信号灯亮或闪烁，具体仿真图见附录6图。操作说明如下：（1） 按S1刹车键，D5、D6相应信号灯亮；（2） 按S2紧急键，D1、D2、D3、D4、D5、D6相应信号灯以1Hz频率闪烁；（3） 按S3停靠键，D1、D2、 D5、D6相应信号灯以10Hz高频率闪烁；（4） 按S4左转弯键，D1、D3、D5相应信号以1Hz频率灯亮；（5） 按S5右转弯键，D2、D4、D6相应信号灯以1Hz频率闪烁；（6） 按S1刹车、S2紧急键，D1、D2、D3、D4相应信号灯以1Hz频率闪烁；D5、D6信号灯亮；（7） 按S4左转弯、S1刹车键，D1、D3、D5相应信号灯以1Hz频率闪烁； D6信号灯亮；（8） 按S5右转弯、S1刹车键，D2、D4、D6相应信号灯以1Hz频率闪烁；D5信号灯亮；（9） 按S4左转弯、S1刹车、S2紧急键，D1、D2、D3、D4、D5相应信号灯以1 Hz频率闪烁；D6信号灯亮；（10）按S5右转弯、S1刹车、S2紧急键，D1、D2、D3、D4、D6相应信号灯以1Hz频率闪烁，D5信号灯亮。参考文献1李广弟，朱月秀，王秀山.单片机基础M.北京：航空航天大学出版社，2000.1471562康华光，陈大钦.电子技术基础模拟部分M.武汉：高等教育出版社，1998.571163谢自美.电子线路设计实验测试（第二版）.武汉：华中理工出版社，20004戴佳，戴卫恒.51单片机C 语言应用程序设计实例精讲M.北京：电子工业出版社，2006.25315徐爱钧，彭秀华。Keil Cx51 V7.0单片机高级语言编程与Vision2应用实践M.北京：电子工业出版社，2006.133187 24 附 录附录1：程序清单ORG 0000H LJMP BEGAINBEGAIN: MOV P3,0FFH ;P3口置“1”，为输入做准备 MOV A,P3 ANL A,#1FH ;读如开关状态 MOV DPTR,#TABLE RL A ;累加器乘2 JMP A+DPTRTABLE: AJMP RUN0 ;同时打开 AJMP RUN1 ;S1合上,S2打开 AJMP RUN2 ;S2合上S1打开 AJMP RUN3 ;S1，S2同时合上 AJM