汽車信號燈控制器

吳全垚 曾云昊

【摘要】汽車信號燈是汽車與其它車輛交流用的語言，各種各樣的顯示表達了不同的含義和駕駛員應(yīng)該進行的操作，是服務(wù)交通，使事故率降低到最低的一個不錯的選擇，理所當(dāng)然汽車信號燈控制器的設(shè)計也就許許多多，這里我使用根據(jù)MCS-51單片機的先進技術(shù)來設(shè)計這款通路，附加故障監(jiān)測和停等功能，以使汽車信號燈控制器趨于完美。

【關(guān)鍵詞】汽車信號燈 單片機 控制系統(tǒng)

一、控制系統(tǒng)概述

51子系列及兼容單片機的典型產(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，內(nèi)的掩膜ROM程序存儲器和128B的RAM數(shù)據(jù)存儲器，可尋址范圍均為64KB;8751有4KB的可編程EPROM程序存儲器;而8031和80C31（低功耗）則為無ROM型單片機，運用外接程序存儲器;89C51內(nèi)含4KB的閃速EEPROM;89551內(nèi)含4KB的Flash閃速程序存儲器。

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

單片機有程序存儲器，數(shù)據(jù)存儲器，定時/計數(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)計的技術(shù)指標(biāo)及要求

1、 設(shè)計的要求

此設(shè)計是根據(jù)汽車在行駛中的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車、閉緊迫電鍵、停等操作。在左轉(zhuǎn)彎或右轉(zhuǎn)彎時，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、左尾信號燈或右頭信號燈、儀表的右轉(zhuǎn)燈、右尾信號燈閃光;閉緊急電鍵時，之上六個信號燈全體閃光;汽車剎車，左、右兩個尾信號燈點亮;如果在轉(zhuǎn)彎時剎車，則轉(zhuǎn)彎時原閃光的信號燈連續(xù)閃光，同時其它尾信號燈同時點亮，以上的信號燈以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，信號燈輸出的信號見下表：

2、設(shè)計方案與思想

（1）選定方案的論證

方案一：選用門電路，用中、小規(guī)模集成電路芯片7400、74138、7486和其余機件落實對汽車尾燈的控制功能。用555定時器或石英振蕩器出現(xiàn)一個秒脈沖，然后組成一個計數(shù)器，把開關(guān)控制的信號和計數(shù)器得到的數(shù)據(jù)譯碼，最后控制汽車尾燈。本方案的優(yōu)點是需要由軟件控制，反應(yīng)速度較快，但缺點是硬件電路很復(fù)雜。

方案二：選用單片機atmelAT89C51為正中機件來設(shè)計汽車信號燈控制系統(tǒng)，利用單片機編程特點和可以驅(qū)動外電路的特點，可以便捷地使用程序控制外電路，且可以很準(zhǔn)確地控制汽車行駛狀態(tài)。此方案優(yōu)點是硬件電路簡單，系統(tǒng)計算速度比數(shù)字電路遲鈍，邏輯運算功用比數(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，決定選方案二。

（2）硬件設(shè)計方案

駕駛汽車會碰到左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車、緊迫電鍵、停五個操作，因此可用五個開關(guān)來模仿，如果單片機監(jiān)測出有關(guān)操作，就斷定屬于哪一類操作，然后通過軟件來控制相應(yīng)的信號燈閃或亮。為此實現(xiàn)對汽車信號燈控制。

根據(jù)設(shè)計理論、設(shè)計背景及所學(xué)單片機理論知識，在設(shè)計時，挑選5個開電鍵、AT89C51單片機、ULN2003A芯片和7只發(fā)光二極管。以AT89C51為控制中心，當(dāng)5個電鍵的情況變更后，單片機根據(jù)監(jiān)測到的開關(guān)信號通過軟件輸出相關(guān)信號，再由ULN2003A芯片驅(qū)動7個汽車信號燈與開關(guān)的相應(yīng)狀態(tài)對應(yīng)閃爍或長亮。

結(jié)論

此使用MSC-51系列單片機中的AT89C51基片為核心件來設(shè)計汽車信號燈控制系統(tǒng)，完成了汽車在駕駛中的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車等操作控制信號燈閃亮的功能。在本畢業(yè)設(shè)計中，通過動手更深層次學(xué)習(xí)和掌握了單片機原理的相關(guān)知識，尤其是程序編程方面知識，對單片機原理及應(yīng)用技術(shù)有了更深的了解，進一步豐富了對單片機知識的理解，掌握一些簡單單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計、制作、調(diào)試的技巧。

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