汽車(chē)信號(hào)燈控制器

吳全垚 曾云昊

【摘要】汽車(chē)信號(hào)燈是汽車(chē)與其它車(chē)輛交流用的語(yǔ)言，各種各樣的顯示表達(dá)了不同的含義和駕駛員應(yīng)該進(jìn)行的操作，是服務(wù)交通，使事故率降低到最低的一個(gè)不錯(cuò)的選擇，理所當(dāng)然汽車(chē)信號(hào)燈控制器的設(shè)計(jì)也就許許多多，這里我使用根據(jù)MCS-51單片機(jī)的先進(jìn)技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)這款通路，附加故障監(jiān)測(cè)和停等功能，以使汽車(chē)信號(hào)燈控制器趨于完美。

【關(guān)鍵詞】汽車(chē)信號(hào)燈 單片機(jī) 控制系統(tǒng)

一、控制系統(tǒng)概述

51子系列及兼容單片機(jī)的典型產(chǎn)品有8031、8051、8751、80C51、80C31、89C51及89551 等。構(gòu)造基本一樣，其首要差別是在片內(nèi)存的配置上。

8051、80C51（低功耗）是ROM型單片機(jī)，內(nèi)的掩膜ROM程序存儲(chǔ)器和128B的RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可尋址范圍均為64KB;8751有4KB的可編程EPROM程序存儲(chǔ)器;而8031和80C31（低功耗）則為無(wú)ROM型單片機(jī)，運(yùn)用外接程序存儲(chǔ)器;89C51內(nèi)含4KB的閃速EEPROM;89551內(nèi)含4KB的Flash閃速程序存儲(chǔ)器。

52子系列及兼容單片機(jī)的模范產(chǎn)品有8032、8052、8752、89C52、89S52。

單片機(jī)有程序存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，數(shù)據(jù)總線，地址總線，控制總線，并行I/O口，串行通信口，中斷系統(tǒng)。

二、設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)及要求

1、 設(shè)計(jì)的要求

此設(shè)計(jì)是根據(jù)汽車(chē)在行駛中的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車(chē)、閉緊迫電鍵、停等操作。在左轉(zhuǎn)彎或右轉(zhuǎn)彎時(shí)，利用轉(zhuǎn)彎操作桿將左轉(zhuǎn)彎或右轉(zhuǎn)彎電鍵合上，因而使左頭燈、儀表板的左轉(zhuǎn)燈、左尾信號(hào)燈或右頭信號(hào)燈、儀表的右轉(zhuǎn)燈、右尾信號(hào)燈閃光;閉緊急電鍵時(shí)，之上六個(gè)信號(hào)燈全體閃光;汽車(chē)剎車(chē)，左、右兩個(gè)尾信號(hào)燈點(diǎn)亮;如果在轉(zhuǎn)彎時(shí)剎車(chē)，則轉(zhuǎn)彎時(shí)原閃光的信號(hào)燈連續(xù)閃光，同時(shí)其它尾信號(hào)燈同時(shí)點(diǎn)亮，以上的信號(hào)燈以1Hz頻率慢速閃光。一切在下表中未出現(xiàn)的結(jié)合，都將出現(xiàn)故障指示器閃光，閃光頻率為10Hz。

在各種模仿駕駛電鍵操作時(shí)，信號(hào)燈輸出的信號(hào)見(jiàn)下表：

2、設(shè)計(jì)方案與思想

（1）選定方案的論證

方案一：選用門(mén)電路，用中、小規(guī)模集成電路芯片7400、74138、7486和其余機(jī)件落實(shí)對(duì)汽車(chē)尾燈的控制功能。用555定時(shí)器或石英振蕩器出現(xiàn)一個(gè)秒脈沖，然后組成一個(gè)計(jì)數(shù)器，把開(kāi)關(guān)控制的信號(hào)和計(jì)數(shù)器得到的數(shù)據(jù)譯碼，最后控制汽車(chē)尾燈。本方案的優(yōu)點(diǎn)是需要由軟件控制，反應(yīng)速度較快，但缺點(diǎn)是硬件電路很復(fù)雜。

方案二：選用單片機(jī)atmelAT89C51為正中機(jī)件來(lái)設(shè)計(jì)汽車(chē)信號(hào)燈控制系統(tǒng)，利用單片機(jī)編程特點(diǎn)和可以驅(qū)動(dòng)外電路的特點(diǎn)，可以便捷地使用程序控制外電路，且可以很準(zhǔn)確地控制汽車(chē)行駛狀態(tài)。此方案優(yōu)點(diǎn)是硬件電路簡(jiǎn)單，系統(tǒng)計(jì)算速度比數(shù)字電路遲鈍，邏輯運(yùn)算功用比數(shù)字電路快，但要求有一定的編程。

綜合兩種方案和自己特點(diǎn)，決定選方案二。

（2）硬件設(shè)計(jì)方案

駕駛汽車(chē)會(huì)碰到左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車(chē)、緊迫電鍵、停五個(gè)操作，因此可用五個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)模仿，如果單片機(jī)監(jiān)測(cè)出有關(guān)操作，就斷定屬于哪一類(lèi)操作，然后通過(guò)軟件來(lái)控制相應(yīng)的信號(hào)燈閃或亮。為此實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)信號(hào)燈控制。

根據(jù)設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)背景及所學(xué)單片機(jī)理論知識(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)，挑選5個(gè)開(kāi)電鍵、AT89C51單片機(jī)、ULN2003A芯片和7只發(fā)光二極管。以AT89C51為控制中心，當(dāng)5個(gè)電鍵的情況變更后，單片機(jī)根據(jù)監(jiān)測(cè)到的開(kāi)關(guān)信號(hào)通過(guò)軟件輸出相關(guān)信號(hào)，再由ULN2003A芯片驅(qū)動(dòng)7個(gè)汽車(chē)信號(hào)燈與開(kāi)關(guān)的相應(yīng)狀態(tài)對(duì)應(yīng)閃爍或長(zhǎng)亮。

結(jié)論

此使用MSC-51系列單片機(jī)中的AT89C51基片為核心件來(lái)設(shè)計(jì)汽車(chē)信號(hào)燈控制系統(tǒng)，完成了汽車(chē)在駕駛中的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車(chē)等操作控制信號(hào)燈閃亮的功能。在本畢業(yè)設(shè)計(jì)中，通過(guò)動(dòng)手更深層次學(xué)習(xí)和掌握了單片機(jī)原理的相關(guān)知識(shí)，尤其是程序編程方面知識(shí)，對(duì)單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)有了更深的了解，進(jìn)一步豐富了對(duì)單片機(jī)知識(shí)的理解，掌握一些簡(jiǎn)單單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試的技巧。

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