1、 单片机原理及系统单片机原理及系统课程设计课程设计 专专 业：业： 电气工程及其自动化 班班 级：级： 电气 092 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 2012 2012 年年 7 7 月月 1 1 日日 评语： 平时（40） 修改（30） 报告（30） 总成绩 单片机原理及系统课程设计报告 - 1 - 1 引言引言 随着单片机的日益发展，其应用也越来越广泛，通过对“汽车转向灯单片机 控制系统”设计，可以对单片机的知识得到巩固和扩展。本课程内容是设计一个 单片机控制系统，在汽车进行左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、停靠等操作 时，实现对各种信号指示灯的控制。本设计主要是对单
2、片机的并行输入/输出口电 路的应用，通过 I/O 口控制发光二极管的亮灭闪烁，加上一些复位电路按键 电路驱动电路来模拟汽车尾灯的功能。 2 设计方案及原理设计方案及原理 汽车转向灯主要有单片机、按键、复位、时钟、电源、故障检测电路、LED 显 示电路组成最基本的单片机系统。单片机本身的功能强大，汽车转向灯的驱动用 单片机本身的驱动来驱动。使得单片机的功能得到充分的运用。本方案的故障检 测电路具有故障监控性能，他能提高系统的可靠性。 由定时器/计数器与中断系统的联合组成控制系统的工作原理。如汽车上有一 个转弯控制杆，其中有三个位置：中间位置，汽车不转弯；向上，汽车左转；向 下汽车右转。转弯时，规
3、定左右尾灯、左右头灯仪表板上 2 个指示灯相应地发出 闪烁信号。应急开关合上时，6 个信号灯都应闪烁。汽车刹车时，2 个尾灯发出不 闪烁信号。如正当转弯时刹车，转弯时原应闪烁的信号仍应闪烁。它们都是频率 为 1Hz 低频闪烁，在汽车停靠而停靠开关合上时，左头灯、右头灯、左尾灯、右 尾灯按频率为 10Hz频率快速闪烁。任何在下表中未出现的组合，都将出现故障指 示灯闪烁，闪烁频率为 10Hz。 3 系统系统硬件设计硬件设计 3.1 AT89C51 单片机介绍单片机介绍 AT89C51 单片机有以下部件构成：八位微处理器、振荡电路、总线控制部件、 中断控制部件、片内 Flash存储器、片内 RAM、
4、并行 I/O 接口、定时器和串行 I/O 接口。AT89C51 单片机内部由 CPU、4KB 的 FPEROM，128B 的 RAM，两个 16 位的定时器/计数器 T0 和 T1，4 个 8 位的 I/O 端 P0、P1、P2、P3 等组成。汽车转 向灯单片机控制系统电路是由单片机 AT89C51、复位、电源、时钟、LED 显示电 路、故障检测电路、按键电路构成汽车转向灯单片机控制系统框图如图 3.1 所示。 单片机原理及系统课程设计报告 - 2 - 图 3.1 汽车转向灯单片机控制系统框图 3.2 系统电路图系统电路图 系统原理图如图 3.2 所示: 图 3.2 汽车转向灯控制硬件接线图
5、A T89C51 按键电路 时钟电路 复位电路 电源电路 LED 显示电路 故障检 测电路 单片机原理及系统课程设计报告 - 3 - 4 系统系统软件设计软件设计 汽车转向灯控制系统主程序流程如图 4.1 所示，源程序清单见附录 1。 图 4.1 汽车转向灯控制系统主程序流程图 键的功能程序流程图如图 4.2 所示，主程序及子程序流程图见附录 2。 N N Y Y 开始 定时器0 赋初值 定时器0 赋初值 开总中断 启动定时器 定时器0赋 报警 结束 有键按下？ 有故障？ 单片机原理及系统课程设计报告 - 4 - 图 4.2 键的功能程序流程图 5 总结总结 本系统基于 MCS-51 开发平台
6、，充分利用了 51 单片机的各引脚功能，同时有 效利用了中断、查询、定时器、计数器，使得汽车转向信号灯控制得以实现。通 过这次课程设计，用软件的方法设计硬件，并用软件方式设计的软件系统到硬件 系统的转换是由有关的开发软件自动完成的。在设计过程中可用有关软件进行各 种仿真，同时系统可现场编程，在线升级等。整个系统可集成在一个芯片上，体 积小，功耗低，可靠性高。其技术以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件 描述语言为系统逻辑描述的主要表达方法，以计算机、大规模可编程逻辑器件的 开发软件及实验开发系统为设计工具，通过有关的开发软件，自动完成用软件方 式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译，逻辑化简，逻辑分割，逻辑综合及优 化，逻辑布局布线，逻辑仿真，直至特定目标芯片的适配便宜，逻辑映射，编程 下载等工作，为系统的设计开发带来了极大地方便。 开始 是否有键按下 读取键值 P1.0按 P1.1 按P1.3 按 P1.2 按P1.4 按 合刹车开关 合停靠开关 合紧急开关
