基于单片机的汽车车灯控制器的设计.doc

基于单片机的汽车车灯控制器的设计摘要：本设计采用单片机微控制器对车灯进行控制，微控制器可靠性高，定时时间精确，还可以承受一定的温度变化，基本不受周围环境的影响，不仅可以达到精确控制的目的，而且使用寿命也大大延长。关键词：单片机 汽车车灯 控制器中图分类号:th4文献标识码：a文章编号：1007-9416(2012)02-0137-02汽车车灯和报警信号灯是汽车运动方向和车身状态的表示信号，关系着汽车的安全问题。传统的汽车闪光器结构简单体积小、闪光频率稳定、监控作用明显,故被广泛使用。但这样的继电器由于自身条件的限制，可靠性低，定时时间不够精确，使用寿命较短。而采用mcu（微控制器）控制的车灯控制器可避免此类问题的出现，此类控制器具有较高的可靠性，定时时间精确度高，还可以承受一定的温度变化。此类控制器采用单片机控制原理，基本不受周围环境的影响，不仅可以达到精确控制的目的，而且使用寿命也大大延长。mcu（微控制器）是整个控制系统的核心部分，它的选择决定了系统的软件开发环境以及硬件连接方式等一系列的问题。基于单片机的汽车车灯控制器一直以来都是汽车单片机设计中的一个十分重要的领域。1、汽车车灯的工作要求车控制作用时，拨动相应侧的车开关，相应侧的车灯低频闪烁，同时驾驶室里相应侧led指示灯向左或向右也以同样低的频率闪烁；左右两侧车灯有故障时，驾驶室里led 车指示灯向左或向右高频闪烁；汽车紧急报警时，四个车灯同时高频率闪烁，驾驶室里左右led 车指示灯向左和向右同频率闪烁，此时车控制不起作用。led 车指示灯工作时，相应侧的继电器或蜂鸣器同时工作并发出“啪啪”的响声。2、单片机硬件控制器设计2.1 硬件控制系统方框图汽车车灯控制器硬件系统包括控制模块、输入模块、故障检测模块、输出模块以及辅助元件，硬件控制系统方框图如图1所示。2.2 核心元件的选取微控制器选用mc68hc08系列单片机，本设计采用16 个引脚的mc68hc08qy4芯片。该芯片性价比高、引脚少，内部集成了各种i/o模块以及a/d转换模块，是本设计的最佳选择。智能功率开关芯片选用bts6143d,该芯片是一款集成了sipmos片上技术的高边智能功率开关芯片，适用于汽车单片机苛刻的工作环境，其工作的温度范围可从-40至+150。此外，bts6143d 还具有多项保护功能：短路保护、过载保护、过压保护、过温关断、掉地和掉电保护、静电放电保护和电源反接保护等。2.3 故障检测当车灯出现故障（发生短路或断路）时，根据反馈回来的数据判断自动检测车灯故障，如果在正常范围内则低频闪烁，在正常范围之外的则高频闪烁。如果出现断路的情况，左侧灯的电阻增大，电流减小，反馈电流也减小，反馈电阻ris地作为下拉电阻，反馈电压减小，端口pta0的电压减小；如果出现短路的情况则恰恰相反，反馈电流增大，端口pta0电压也增大。如果左侧两个车灯都断路，il为0，反馈电压为0；有一个断路时，il为p/vout（p为21瓦）。如果左侧两个车灯都短路，il非常大，反馈电压也非常大；有一个短路时，il也很大，反馈电压也很大。如果左侧两个车灯都正常工作时，il为2p/vout为7.5a（p为21瓦）。同侧两个车灯正常工作时(工作环境为25c)根据实际线路情况有一定的误差，正常的il为7.5a，反馈比例（kilis=il:iis）kilis正常为9700，最低为8000，最高为10800，端口pta0为a/d口，所采集的模拟量电压为6.944v9.375v，将测得的反馈电压模拟量转化成数字量（二进制）为0110.11111001.0110，十六进制为0x06.f1a90x09.6并将转换来的数据与正常范围进行比较，如果在正常范围内则单片机发出相应的信号使车灯低频闪烁，否则高频闪烁。（正常工作闪烁频率为40次/min,故障时闪烁频率为80次/min）向驾驶员报警。为保证车灯功率满足的要求，对左侧车灯(前、后)用一块bts6143d芯片控制，将bts6143d芯片接在mcu（微控制器）上，右侧车灯同理。3、程序编译file name: 车灯控制器.asmauthor: lutherscribe:汽车车灯控制电路org 0000hljmp startorg 0100hstart:mov a,#05h;闪5次mov r7,#0ffh;开始时灯全灭mov 80h,r7;把显示输出mov r0,#08h;延时1秒lcall delayscan:键位扫描，b为0f0h,p3口为0b0hjnb 0b2h,left;p3.2为左转灯jnb 0b3h,right;p3.3为右转灯jnb 0b4h,stop;p3.4为停车红灯jnb 0b5h,back ;sjmp scanleft:mov a,#05h ;闪5次mov r7,#11111110b;mov 80h,r7mov r0,#03hlcall delaydec amov 80h,#0ffhlcall delaycjne a,#00h,leftretright:mov a,#05h ;闪5次mov r7,#01111111b ;右转灯闪，即最上层的灯mov 80h,r7mov r0,#03hlcall delaydec amov 80h,#0ffhlcall delaycjne a,#00h,rightretstop:mov r7,#10011001b ;从下往上数2367号灯亮，即停车灯mov 80h,r7mov r0,#08hlcall delayretback:mov a,#05h ;闪5次mov r7,#11100111b?;中间灯闪，即倒车灯mov 80h,r7cpl 0b7h ;cpl p3.7mov r0,#04hlcall delaydec amov 80h,#0ffhcpl 0b7hlcall delaycjne a,#00h,backretdelay: mov 0f0h,r0mov r4,0f0hl3: mov r2 ,#250l1: mov r3 ,#250l2: djnz r3 ,l2djnz r2 ,l1djnz r4 ,l3retend4、结语本设计实现了对汽车车灯的单片机控制，并且可以对发生的故障进行诊断如车灯的短路、断路等进行故障诊断并进行报警。 具有结构简单、配置灵活、