7 嵌入式技术入门-汽车转向灯设计

项目1嵌入式技术入门——汽车转向灯设计嵌入式技术及应用任务1.2汽车转向灯控制引导案例：嵌入式技术应用开发赛项是全国职业院校技能大赛中规模最大、规格最高的比赛之一。采用嵌入式智能小车为载体，重点考察嵌入式系统电路设计及应用、嵌入式微控制器技术及应用、传感器技术及应用、RFID技术及应用、无线传感技术及应用、移动互联网技术及应用、Android应用开发、机器视觉技术及应用、智能语音技术及应用、嵌入式人工智能与边缘计算技术应用等嵌入式技术核心知识和核心技能。本项目对嵌入式智能小车的二次开发，以嵌入式智能小车的转向灯、鸣笛控制为主要工作任务，作为嵌入式技术及应用的入门知识与技能。主要内容为：①嵌入式系统软件平台的搭建。②嵌入式硬件平台的构建与模拟。③能够编写转向灯、鸣笛的控制程序。职业能力目标01任务描述与要求02任务分析03知识链接04任务准备05任务实施06任务小结07任务1嵌入式智能小车转向灯任务拓展08信息收集：安装在汽车不同位置的信号灯是汽车驾驶员向行人传递汽车行驶状况的语言工具。汽车信号灯一般包括转向灯、刹车灯、倒车灯、雾灯等，其中汽车转向灯包括左转灯和右转灯。任务要求：

汽车转向灯驱动电路的工作原理。编写出模块化程序，代码结构清晰，可读性、可维护性强。进行软硬件联合调试并实现功能。任务描述与要求05任务分析05PB2、PB3接STM32微控制器的GPIO端口，它们分别接入与非门74HC00的输入端，与非门的另一端接2Hz的脉冲信号，该信号由硬件产生。与非门的输出端分别经74HC14施密特反相器整形后驱动达林顿管ULN2803，达林顿管输出电流大，足以驱动左右转向灯。当PB2为高电平时，2Hz的方波信号进入U4输入端，其输出为反相的2Hz信号，让左转向灯闪烁；当PB2为低电平时，与门关闭，此时U4输出为高电平，左转向灯熄灭。同理，PB3为高电平，右转向灯亮；PB3为低电平，右转向灯熄灭。PB0、PB1分别为左右转向灯的控制自锁按钮，闭合表示驾驶员发出指令，断开表示未发出指令。图1-101汽车转向灯主要原理图2.电路的电子元件参数信息。05代号名称参数U174HC14贴片封装U374HC00贴片封装U4ULN2803贴片封装R3、R4贴片电阻1kΩ，0602封装K1、K2自锁开关

3.主控芯片的型号、工作电压和封装信息主控芯片型号为STM32F407ZET6，工作电压3.3V，芯片封装为LQFP。4.编程软件和开发工具的信息所需硬件、软件开发平台：智能车竞赛平台，STM32CubeMX、MDK-ARM开发软件。5.制订任务进度安排表任务实施06设备清单表任务实施前必须先准备好以下设备和资源。序号设备/资源名称数量是否准备到位（√）1M3主控模块1

2指示灯驱动板1

3各色香蕉线若干

7基于STM32CubeMX建立工程编写代码搭建硬件环境编译下载程序结果验证

任务实施导航&实施纪要06实施纪要表项目名称项目1

汽车转向灯设计任务名称1.2任务1转向灯设计序号分步纪要1

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建立工程添加串口收发功能修改代码编译下载程序搭建硬件环境结果验证1.基于STM32CubeMX建立工程06建立工程存放的文件夹新建STM32CubeMX工程配置STM32外设配置工程参数保存工程并生成初始化代码10打开STM32CubeMX软件，芯片型号选择STM32F407ZETx，LQFP144封装，然后单击“Start”按钮。配置调试工具为串行调试，参见CubeMX软件相关技能训练，此处不在赘述。配置系统时钟，HSE为外部晶振，LSE未使用。配置PB0为左转向灯，PB1为右转向灯，设置初始化参数为输出模式，默认输出低电平，推挽输出，下拉，低速模式，PB0、PB1默认编号依次设置为L_Key、R_Key。配置PB2、PB3为输出模式，工作在推挽输出，不上拉不下拉,PB2、PB3默认编号依次设置为L_Light、R_Light。切换到系统时钟配置页面，将HSE设置为8MHz，设置PLL分频系数为4，倍频系数为168，系统时钟来源选择为PPCLK，将系统工作频率设置为168MHz。设置AHB分频系数，将AHPB1和AHPB2总线工作频率设置在最高频率。设置工程目录、开发环境，并生成MDK-ARM开发环境的初始化代码，具体参见CubeMX软件相关操作技能训练。（1）使用STM32CubeMX配置初始化参数05（2）使用KeilMDK-ARM编写转向灯驱动代码05进入STM32CubeMX生成的工程目录，双击Keil项目文件，激活代码编辑功能。在main.c的/*USERCODEBEGINPV*/和/*USERCODEENDPV*/之间添加如下代码：②在main.c的/*USERCODEBEGIN3*/和/*USERCODEEND3*/之间添加如下代码：（3）编译整个工程，下载到智能车控制板，测试其功能。（1）用仿真的方式验证汽车转向灯设计如果读者手边没有智能车硬件，也可用ProteusV8.9以上版本，绘制原理图，MCU的型号选用STM32F401RC。具体仿真电路如图1-102所示。06基于STM32F401RC的CubeMX工程062.PinoutConfiguration063.ClockTreeConfiguration06打开CubeMX生成的基础工程，添加如前所示代码，编译生成HEX文件。在Proteus原理图中加载KeilMDK生成的HEX。按下左转向灯按键，看看左灯是否闪烁。复位左转向灯。在按下右转向灯按键，看看左灯是否闪烁。复位右转向灯。06任务验收07任务考核评分基本信息班级

学号

分组

姓名

时间

总分

任务考核(50%)序号步骤完成情况标准分得分1安装STM32CubeMX软件

20

2安装KeilMDK-ARM软件

20

3绘制原理图，了解工作原理

10

4使用CubeMX配置工作参数

20

5能编写转向灯驱动代码

10

6程序能正常运行，功能正确

20

素质教育(50%)安全文明生产20

6S管理20

团队协作与沟通能力20

文档与资料编写能力20

工作纪律与劳动教育20

教师评价

学生总结

项目小结本项目以智能车转向灯的设计为载体，介绍了