1、单片机原理及系统课程设计报告 1 汽车转向信号灯控制设计汽车转向信号灯控制设计 一一. . 引言引言 汽车上的信号灯有：转向灯(左前灯、右前灯、左后灯、右后灯、仪表盘上的 二个指示灯)。当汽车转弯、刹车、停靠时，转向灯发出不同的信号。汽车转弯或 停靠时，相应的信号灯要发出闪烁的灯光信号，目前国内广泛使用电热式闪光器 产生闪光信号。闪光频率在 50110 次/min，但是一般控制在 6095 次/min 之间。 闪光器是通过调节镍铬丝的拉力和触点的间隙来满足频率要求的，灯泡功率的大 小也会影响闪烁频率，因此在更换闪光器或灯泡时调整比较困难。同时，系统没 有故检测，驾驶员无法知道车外的转向灯及示宽
2、灯是否点亮，从而影响行车安全。 到目前为止，我们还没有发现能检测灯丝断丝这种故障的有效方法。针对上 述问题，我们用 AT89C51 单片机设计了一套汽车转向信号灯控制系统。用 LED 产 生闪光信号，同时能自动检测信号灯故障，信号灯灯具的发展是随着汽车制造技 术及电光源技术的发展而逐步完善的。它经历了机油(或煤油)灯、乙炔气灯到电光 源灯的发展历程。现代汽车信号灯灯具已经开始使用发光二极管 LED 技术以及光 导技术，这是信号灯灯具的一个飞跃。 二二 . .设计方案及原理设计方案及原理 1. .设计方案设计方案 汽车转弯控制杆有三个位置： （1）中间位置时，汽车不转弯； （2）向上时，汽车左转
3、； （3）向下时，汽车右转。 汽车转向灯控制： （1）汽车转弯时，左右尾灯、左右头灯和仪表盘上的 2 个指示灯相应地发出 闪烁信号； （2）当应急开关合上时，6 个信号灯都应闪烁； （3）汽车刹车时，2 个尾灯发出不闪烁的信号； （4）如果刹车时正在转弯，则相应的转弯闪烁信号不受影响； （5）汽车转弯或应急状态下，外部信号灯和仪表盘指示灯的闪烁频率为 1HZ； （6）停靠时，头灯、尾灯以 30HZ 的频率闪烁。 2. .设计原理设计原理 汽车转向信号灯控制系统采用 AT89C51 单片机为运算和控制的核心, 单片机原理及系统课程设计报告 2 AT89C51 有 P0、P1、P2、P3 四个 8
4、 位的并行双向 I/O 口，P3 口用于控制信号输 入，P1 口用于控制 LED 信号灯的显示。将汽车信号灯的输出可以转换为如下真值 表如表 1 所示。 表 1 汽车转向信号灯控制功能真值表 输入信号 输出信号 左 转 右 转 刹 车 紧 急 停 靠 左 头 灯 右 头 灯 左 转 弯 灯 右 转 弯 灯 左 尾 灯 右 尾 灯 1 0 0 0 0 闪烁 灭 闪烁 灭 闪烁 灭 0 1 0 0 0 灭 闪烁 灭 闪烁 灭 闪烁 0 0 1 0 0 灭 灭 灭 灭 亮 亮 0 0 0 1 0 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 0 0 0 0 1 闪烁 闪烁 灭 灭 闪烁 闪烁 1 0 1 0
5、0 闪烁 灭 闪烁 灭 闪烁 亮 0 1 1 0 0 灭 闪烁 灭 闪烁 灭 闪烁 0 0 1 1 0 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 亮 亮 1 0 1 1 0 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 亮 0 1 1 1 0 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 亮 闪烁 三三. 硬件设计硬件设计 1.硬件系统框图硬件系统框图 硬件系统原理框图由 5 部分组成：AT89C51 芯片、晶振电路、复位电路、控 制电路和输出电路，如图 3.1 所示。 图 3.1 硬件原理框图 2.硬件系统各硬件系统各部分部分电路设计电路设计 2.1 复位电路设计复位电路设计 AT89C51 单片机 晶 振 电 路 复位电路 控制电路 输出电路
6、单片机原理及系统课程设计报告 3 AT89C51 有复位信号引脚 RET，用于从外引入复位信号。单片机基本复位电 路共有上电复位、按键电平复位、按键脉冲复位 3 种，本设计采用按键电平复位。 复位电路用于产生复位信号，通过 RET 引脚送入单片机，进行复位操作。电阻采 用 1K，电容采用 22uF，如图 3.2 所示。 22uF C Vcc 1K R RST S 图 3.2 复位电路 2.2 晶振电路设晶振电路设计计 AT89C51 单片机芯片中的高增益反向放大器，其输入端为引脚 XTAL1，输 出端为引脚 XTAL2， 通过这两个引脚在芯片外并接石英晶体振荡器和两个电容器。 石英晶体为感性元件，与电容构成振荡回路，为片内放大器提供正反馈和振荡所 需的相移条件，从而构成一个稳定的自激振荡器。晶振频率是指晶体的振荡频率， 也就是振荡电路的脉冲频率，也称振荡频率。晶振频率是单片机的一项重要性能 指标。因为单片机的时钟信号是通过振荡信号分频得到的，所以晶振频率直接影 响时钟信号的频率。晶振频率越高，系统的时钟频率就越
