基于单片机的汽车尾灯控制系统

1课程设计(论文)说明书（原创声明：除文中引用内容外，本篇论文是本人在导师指导下独立完成的，特此声明。）设计课题：基于单片机的汽车尾灯控制院（系）：电子工程与自动化学院专业：测控技术与仪器学生姓名：马超学号：0800820416指导教师：陈寿宏职称：讲师2011年12月18日2摘要本次的课题是基于单片机的汽车尾灯控制器，该设计课题主要由AT89S52单片机为核心展开的汽车尾灯控制电路的设计方法，用发光二极管模拟汽车尾灯，按键开关作为转弯等控制信号。通过设计汽车尾灯显示控制电路，能很好的综合运用我们所学习到的单片机、C语言、模拟电路等知识，熟悉电子电路设计的基本方法。在实际应用中有很多种方法来实现汽车尾灯的控制，但此次以单片机为核心的控制电路体现出电路简单、制作方便、容易操作、可反复擦写、性能可靠等特点。关键词：AT89S52；发光二极管；单片机；C语言；汽车尾灯；AbstractThistaskistodesignacartaillightcontrollerdependonMCU,itmainlyconstitutedbyAT89S52thenbecomeacartaillightControlcircuit,usingLEDsimulationthecartaillight,usingthebuttonturnasthecontrolsignal.ThroughthedesignofacarTaillightcontrolcircuit,theuseofwellintegratedsinglechip、Clanguage、analogcircuit,becomefamiliarwiththebasicmethodofelectroniccircuitdesign.Keywords：AT89S52;Lightemittingdiode;MCU;Clanguage;taillight;3目录引言....................................................................................................................11设计任务......................................................................................................11.1任务说明............................................................................................11.2任务分析............................................................................................12设计方案选择及论证..................................................................................22.1方案一：采用555定时器等构成的汽车尾灯电路........................22.2方案二：由AT89S52及其外围电路构成的汽车尾灯控制器........22.3方案比较和选择................................................................................22.4系统框图的绘制................................................................................33系统硬件原理介绍......................................................................................43.1单片机AT89S52介绍........................................................................43.2LCD1602液晶屏介绍.........................................................................83.3系统结构原理图、器件选择.............................................................93.4硬件电路总原理图..........................................................................123.5设计原理及状态图..........................................................................133.6电路仿真图......................................................................................143.7本次课题的结果及结论................................................................154组装调试......................................................................................................154.1制作所需元件..................................................................................154.2硬件制作与调试中遇到的问题及解决方法...................................154.3软件工作原理..................................................................................164.4软件调试时遇到的问题及解决方法..............................................174.5实物图..............................................................................................185课设总结....................................................................................................20谢辞................................................................................................................21参考文献..........................................................................................................22附录一..............................................................................................................23附录二..............................................................................................................24附录三..............................................................................................................25附录四..............................................................................................................2611引言汽车作为现代交通工具已经大量进入人们的生活，随着电子技术的发展，对于汽车的控制电路也已经从过去的全人工开关控制发展到了智能化的控制。汽车尾灯控制器是随着汽车智能化技术的发展而迅速发展起来的，汽车尾灯一般基于微处理器的硬件电路结构构成，而正因为硬件电路的局限性，不能随意的更改电路的功能和性能，且可靠性得不到保证，因此对汽车尾灯控制系统的发展带来局限性，难以满足现代智能化的要求。本次的设计是基于单片机的汽车尾灯控制器，用发光二极管模拟汽车尾灯，用按键开关作为汽车转弯等控制信号，实现汽车尾灯的智能化控制。1设计任务1.1任务说明本次课题主要是以AT89S52为核心的单片机控制电路，它主要模拟了汽车尾灯系统的转弯、刹车、应急、夜间行驶等状态下的发光情况，实现了汽车尾灯控制的智能化。1.2任务分析设计一个基于单片机的汽车尾灯控制器，其具体指标要求如下：1）用发光二极管模拟汽车尾灯，按键开关作为转弯控制信号；2）按键选择左转弯，相应左尾灯闪烁；选择右转弯，右尾灯闪烁；3）按下双跳灯开关时，尾灯同时明、暗闪烁；4）可显示行进状态；5）可通过串口连接PC（发挥部分）；22设计方案选择及论证2.1方案一：采用555定时器等构成的汽车尾灯电路采用译码器74LS138、计数器74LS161、脉冲产生器555、开光控制电路、显示驱动电路、发光二极管以及各种逻辑元件等构成的汽车尾灯控制电路。由于汽车左右转弯时，四个指示灯循环点亮，所以用四进制计数器控制译码器电路顺序输出低电平，从而控制尾灯按要求点亮，达到模拟汽车转弯、刹车、正常行驶等状态。由于行车时都是开关控制，所以每一个开关都应该有一个消除机械振动的装置，可以用基本SR触发器来实现。2.2方案二：由AT89S52及其外围电路构成的汽车尾灯控制器AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。本次单片机的控制系统以AT89S52为控制器，键盘为输入信号，由于AT89S52本身的功能强大，汽车转弯灯的驱动用单片机的驱动功能来完成。使得单片机的功能得到了充分的运用；并且显示电路从并行I/O口输出，由限流电阻和发光二极管组成，低电平使发光二极管导通，显示出相应的信号灯亮灭情况，实现了左转、右转、刹车、应急灯多种状态下的控制效果。2.3方案比较和选择方案一中，要使用多种控制电路，实现的方法繁杂且不灵活，成本高，搭建好电路后调试起来不方便，不可以任意定义各种状态，电路的可靠性以及可扩展性不高，且与本次课题所要求运用的知识相悖，因此不宜使用此方案。方案二中，以单片机为核心，而单片机的编程比较直接，且可重复擦3除修改，硬件电路搭建方便简单。搭建好电路后通过AT89S52来编写程序，控制LED的亮灭，大大的简化了系统结构，降低材料的成本，提高系统的先进性和可靠性，能实现控制器的智能化。由于采用此种方法开发的系统其升级和改进较为方便，因此本次课题选用方案二。2.4系统框图的绘制图2.4.1系统结构框图整个系统包括电源电路、时钟电路、复位电路、按键电路、发光二极管显示电路、液晶屏显示电路、单片机等。其中主要由按键电路发出控制信号，由显示电路显示信号的具体状态。AT89S52电源电路时钟电路复位电路按键电路发光二极管显示电路液晶屏显示电路43系统硬件原理介绍3.