课程设计论文单片机模拟汽车方向灯系统.doc

单片机模拟的汽车方向灯系统 班 级：2009级自动化6班 小组成员：指导教师：单片机模拟的汽车方向灯系统引言 汽车是我们生活中重要的一部分，为我们出行提供了便利，且汽车安全也成为我们日益关注的焦点。汽车信号灯的作用是大家所熟知的，汽车通过显示不同的信号灯告诉前后左右的行车或者行人汽车正在进行的操作，以达到警醒行人或其他汽车的作用，使汽车更加安全的在路上行驶。由此本系统利用单片机模拟汽车方向灯系统，展现出汽车方向灯的具体功能。本系统模拟控制汽车驾驶中的左转弯、右转弯、刹车、紧急刹车、停车等操作。比如在左转弯和右转弯时，通过转弯开关的闭合，从而使左头灯、左尾灯和右头灯、左头灯闪烁；汽车刹车时，刹车灯亮等等；通过实验板上的开关控制LED灯来显示汽车的刹车、紧急、左转、右转等状态，设置故障开关、检测电路、报警电路，并在 LCD 显示相应的状态。一、设计内容1、基本要求设计一个用单片机模拟的包括刹车、紧急刹车、停车、左转、右转等的方向指示系统。2、提高要求包括故障监控、报警的单片机模拟系统 二、 技术指标1.包括刹车、紧急刹车、停车、左转、右转等的基本方向灯控制开关2.包括左头灯、右头灯、左尾灯、右尾灯、等基本指示灯3.包括至少两种以上频率闪烁方向指示形式4.包括三种以上频率闪烁方向指示形式5.包括故障监控（如 指示错误、方向灯不亮）功能6.能显示故障代码7.具有故障错误报警功能8.具有故障修复功能本系统用发光二极管模拟汽车方向灯，如左头灯、左尾灯、右头灯、右尾灯、刹车灯、倒车灯及其各自的备用灯，用带锁的按钮模拟控制开关，如左转、右转、刹车、倒车、停车、紧急刹车及故障开关。具体功能如下：（1）、正常驾驶下，按下左转开关时，左头灯、左尾灯同时闪烁；按下右转开关时，右头灯、右尾灯同时以0.5HZ频率闪烁，蜂鸣器以0.5hz频率响应，在LCD屏幕上显示左转或右转的信息。（2）、刹车时，按下刹车开关，刹车灯亮，在LCD屏幕上显示刹车的信息。（3）、倒车时，按下倒车开关时，倒车灯亮，并在LCD的屏幕上显示倒车的信息。（4）、停车时，按下停车开关时，左头灯、左尾灯、右头灯、右尾灯以1hz的频率闪烁，蜂鸣器也以此频率响应，并在LCD上显示相关的信息。（5）、在紧急情况，紧急刹车时，左头灯、左尾灯、右头灯、右尾灯及刹车灯以1.5HZ的频率闪烁，蜂鸣器也是以1.5hz的频率响应，并在LCD上显示相应的信息。（6）、当遇到故障时，比如某个灯坏了，此时按下故障开关，立即启用备用灯，并在LCD上准确显示出哪个灯出现故障，便于维修。此外本系统还设置了左转刹车、右转刹车、倒车刹车、左转倒车、右转倒车、刹车停车等功能，并能够在LCD上也显示出相应的信息。本系统通过故障检测电路对故障进行监测，通过LCD显示错误信息，同时用蜂鸣器实现报警功能，且用备用灯系统对出现故障的灯进行修复。三、 设计方案本系统的实现总体框图如图所示：故障报警电路LCD显示电路汽车控制开关STC89c52单片机故障修复电路指示灯检测电路汽车头尾指示电路灯四、硬件设计模块本系统可分为六个模块：汽车控制模块、故障报警模块、LCD显示模块、汽车指示灯显示模块、指示灯检测模块和故障修复模块。汽车控制模块：我们用6个带锁的开关模拟各个控制状态，分别表示刹车、左转、右转、停车、紧急刹车、倒车、左转刹车、右转刹车等情况，按下开关时，相应的IO口为低电平，断开时为高电平，以此来控制指示灯的亮灭。故障报警模块：此模块由蜂鸣器、三极管、电阻、或门组成。蜂鸣器一端接三极管的集电极，一端接电源，三极管的基极接单片机的IO口，发射极接地，当基极为高电平的时候，蜂鸣器就会响应。LCD显示电路：我们使用LCD1602型号，有16个引脚，此模块还用到排阻、滑动变阻器。滑动变阻器作用是用来调解对比度，排阻作用是驱动LCD作用。用LCD能够显示出电路的各种状态，并能显示故障情况。汽车指示灯显示模块：此模块由左头灯、左尾灯、右头灯、右尾灯、刹车灯、倒车灯及电阻组成。通过单片机可以控制各种指示灯的亮灭，通过指示灯的亮灭情况，可推断出行车状态。指示灯检测模块：此模块主要由带锁的开关组成，当按下故障开关时，造成指示灯出现故障，有此将信息反映到单片机，再做出相应的反应。故障修复模块：此模块由备用灯组成，当指示灯出现故障时，启用备用灯系统，已达到故障修复功能。1、STC89C52简介本系统采用STC89C52单片机作为主芯片，STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL搞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。STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚RXD和TXD分别是此放大器的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。在RXD和TXD引脚上外接定时元件，内部振荡器就产生自激振荡。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶体振荡频率可以在1.212MHz之间选择，电容值在530pF之间选择，电容值的大小可对频率起微调的作用。STC89C52具体介绍如下： 主电源引脚（2根）VCC：电源输入，接5V电源GND：接地线外接晶振引脚（2根）XTAL1：片内振荡电路的输入端XTAL2：片内振荡电路的输出端控制引脚（4根）RST/VPP：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。ALE/PROG：地址锁存允许信号PSEN：外部存储器读选通信号EA/VPP：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。可编程输入/输出引脚（32根）STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。PO口：8位双向I/O口线，名称为P0.0P0.7P1口：8位准双向I/O口线，名称为P1.0P1.7 P2口：8位准双向I/O口线，名称为P2.0P2.7 P3口：8位准双向I/O口线，名称为P3.0P3.72、LCD1602简介1602液晶也叫1602字符型液晶 它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块 它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔 每行之间也有也有间隔 起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此 所以他不能显示图形1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块显示字符和数字。LCD1602的特性：（1）+5V电压，对比度可调（2）内含复位电路（3）提供各种控制命令,如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能（4）有80字节显示数据存储器DDRAM（5）内建有160个5X7点阵的字型的字符发生器CGROM（6）8个可由用户自定义的5X7的字符发生器CGRAM1602采用标准的16脚接口，其中:第1脚：VSS为地电源第2脚：VDD接5V正电源第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度 第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚：RW为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。第714脚：D0D7为8位双向数据线。第1516脚：空脚 3、器件选择单片机选择STC89C52RC型号是因为它具有以优点：在指令代码完全兼容8051单片机的基础上有两种机器周期可以选择，实际工作频率可达48MHz，且用户应用程序空间为8K字节（比传统的8051的大），其片上集成512字节RAM（较8051大），且可以提供40个端口。而在故障报警系统中使用三极管则可以将通过或门传递过来的故障信号放大后传递到蜂鸣器中使蜂鸣器发出鸣叫报警。在LCD上需要通过设置一个排阻增大对LCD的驱动电流，并且应通过加增一个滑动变阻器来调节LCD对比度。电路仿真图：功能表如下：操作输出信号倒车灯刹车灯左头灯左尾灯右头灯右尾灯左转0.5HZ闪烁0.5HZ闪烁右转0.5HZ闪烁0.5HZ闪烁刹车亮紧急刹车亮1.5HZ闪烁1.5HZ闪烁1.5HZ闪烁1.5HZ闪烁停车1HZ闪烁1HZ闪烁1HZ闪烁1HZ闪烁倒车0.5HZ闪烁左转刹车亮0.5HZ闪烁0.5HZ闪烁右转刹车亮0.5HZ闪烁0.5HZ闪烁倒车刹车亮亮左转倒车亮0.5HZ闪烁0.5HZ闪烁右转倒车亮0.5HZ闪烁0.5HZ闪烁刹车停车亮1HZ闪烁1HZ闪烁1HZ闪烁1HZ闪烁使用元件如下：元件名称.需要数量元件名称需要数量STC89C52RC 单片机1 HD74LS32P 或门1LCD1602A 1 LED 红灯5LED 黄灯8 开关13按键1 电容30pF2电解电容 22uF1 三极管 NPN1蜂鸣器1 电阻10K6电阻1K 1 电阻30013滑动变阻器10K 1 晶振 12M1排阻 1 IC座1实验板：1工具：烙铁1镊子1斜口钳1小起子1领用人签字：指导教师签字：领用时间： 程序流程图：YYYYY程序开始NNNNNNNNYYY判断车灯是否坏了备用灯显示正常显示显示欢迎语判断是否按键紧急刹车刹车左转右转倒车停车YN判断是否有刹车灯或左转灯或右转灯或停车灯或倒车灯坏了刹车NNYYY正常显示备用灯显示判断刹车灯是否坏了判断是否有左转、右转、停车、倒车按键按下各分支程序：判断是否有刹车、右转、停车、倒车按键按下判断左转灯是否坏了备用灯显示正常显示YYYNN左转判断是否有刹车灯或左转灯或右转灯或停车灯或倒车灯坏了NYYN判断是否有刹车灯或左转灯或右转灯或停车灯或倒车灯坏了右转NNYYY正常显示备用灯显示判断右转灯是否坏了判断是否有刹车、左转、停车、倒车按键按下YN判断是否有刹车灯或左转灯或右转灯或停车灯或倒车灯坏了停车NNYYY正常显示备用灯显示判断停车灯是否坏了判断是否有刹车、左转、右转、倒车按键按下YN判断是否有刹车灯或左转灯或右转灯或停车灯或倒车灯坏了倒车NNYYY正常显示备用灯显示判断倒车灯是否坏了判断是否有刹车、左转、右转、停车、按键按下程序代码为： ORG 0000HRS EQU P2.2 RW EQU P2.1EP EQU P2.0 LJMP MAIN2 ORG 0030H MAIN2:MOV P1,#00H MOV P3,#80H ACALL CHUSHI MOV P0,#0C7H ACALL XIEZHILING MOV DPTR,#WELCOME1 ACALL WRITEDATA MOV P0,#80H ACALL XIEZHILING MOV DPTR,#WELCOME ACALL WRITEDATA MOV R0,#41 MAIN3:MOV P0,#18H ACALL XIEZHILING ACALL DELAY3 DJNZ R0,MAIN3 MOV R1,#4 SHANSUO1:MOV P0,#80H ACALL XIEZHILING MOV DPTR,#WELCOME ACALL WRITEDATA MOV P0,#0C7H ACALL XIEZHILING MOV DPTR,#WELCOME1 ACALL WRITEDATA ACALL DELAY2 MOV P0,#01H ACALL XIEZHILING ACALL DELAY2 DJNZ R1,SHANSUO1 MAIN1: ACALL CHUSHIMOV P0,#80H ACALL XIEZHILINGMOV DPTR,#WELCOMEACALL WRITEDATAMOV P0,#0C7H ACALL XIEZHILINGMOV DPTR,#WELCOME1ACALL WRITEDATAACALL DELAY MAIN:MOV P1,#00H MOV P3,#80H MOV P0,#01HACALL XIEZHILING CHU:MOV C,P3.7JNC JINJ MOV C,P2.3 JNC SHACHEMOV C,P2.4JNC ZUOZHUAMOV C,P2.5JNC YOUZHUAMOV C,P2.6JNC TINGCHMOV C,P2.7JNC DAOCHLJMP MAIN1 TINGCH:LJMP TINGCHE DAOCH:LJMP DAOCHE ZUOZHUA:LJMP ZUOZHUANYOUZHUA:LJMP YOUZHUAN JINJ:LJMP JINJI SHACHE:SETB P1.0 MOV C,P1.0JNC BEIYONG01 RIGHT1:MOV C,P2.4JNC SHAZUO1MOV C,P2.5JNC SHAYOU1MOV C,P2.6JNC SHATINMOV C,P2.7JNC SHADAO1MOV C,P3.7JNC JINJACALL BRAKEMOV P1,#01H ACALL DELAY LJMP MAIN SHAZUO1:LJMP SHAZUOSHAYOU1:LJMP SHAYOUSHADAO1:LJMP SHADAO SHATIN:LJMP SHATING ZUOZHUAN:MOV P1,#0AH MOV C,P1.1 JNC BEIYONG21LH MOV C,P1.3 JNC BEIYONG21LT RIGHT2:MOV C,P2.7JNC ZUODA ACALL LEFT MOV P1,#4AH ACALL DELAY MOV P1,#00H ACALL DELAY LJMP MAIN ZUODA:LJMP ZUODAO BEIYONG21LH:ACALL LEFTHB LJMP BEIYONG2BEIYONG21LT:ACALL LEFTTB LJMP BEIYONG2 BEIYONG01:LJMP BEIYONG1 YOUZHUAN:MOV 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