[论文精品] 汽车转向信号灯设计

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1、单片机课程设计题目：汽车转向信号灯班级：自动化082班姓名：学号：指导教师：设计时间：评语：成绩131.引言汽车转向灯控制系统在汽车电气部分中占有相当重要的比重，而一般的控制系统常常采用TTL逻辑电路加控制杆进行控制，虽然都可以实现转向灯控制功能，但导线多，设计复杂，稳定性不好，若有某个触点烧毁，就得整体更换，从而导致可靠性差、检修不方便和维修费用高等问题。而以8051单片机作为控制器，与软件配合，不但提高系统的可靠性和稳定性，而且大大简化了控制系统电路结构，还使系统具有一定的智能功能。整个系统方便灵活，安全可靠。1.1汽车控制信号表1汽车转向信号灯工作真

2、值表输入信号输出信号刹车开关紧急开关左转开关右转开关左前灯右前灯左尾灯右尾灯000000001010断断闪烁断闪烁断断断闪烁断闪烁断000111001010闪烁闪烁闪烁闪烁闪烁闪烁闪烁闪烁闪烁闪烁闪烁闪烁111000001010断断闪烁断闪烁断通通闪烁通闪烁通111111001010闪烁闪烁闪烁闪烁闪烁闪烁通通闪烁通闪烁通本设计用一个单刀三掷开关类比汽车转弯控制杆，在中间位置时，无触点接通，汽车不转弯；向上闭合时，汽车左转弯；向下闭合时，汽车右转弯。13汽车转弯时，要求相应的一侧尾灯、前灯和小信号灯（即仪表板上的指示灯）闪烁发光；当紧急开关闭合时，所有的6

3、个信号灯都要闪烁；汽车刹车时，左右尾灯都要亮，但在转弯过程中刹车，相应一侧的尾灯仍应闪烁，前信号灯及小信号灯并不受刹车信号的影响。信号灯功能要求如表1真值表所列。在本系统中，汽车转弯或紧急状态下，外部信号灯及小信号灯的闪烁频率为1Hz的低频信号。当汽车正常停车时，外部信号灯以高频30Hz频率闪烁，以适应低亮度背景的使用要求，但小信号灯在停车时不起作用。2.软、硬件实现根据前面所述的理论和中断系统的知识进行具体的软、硬件设计，其中包括总体设计方案、各种电路图、硬件实现和软件实现。2.设计方案及原理以8051单片机作控制器，通过软件实现上述功能，为了保证系统的

4、可靠性，本系统采用了先进的冗余技术和故障监控技术，使得系统在出现部分故障时，也能正常工作，在某一个信号灯完全烧毁或线路故障而不能正常工作时，能自动报警。如图1所示。系统由两个输入输出网络和三个电路构成。振荡电路利用8051内高增益反向放大器，把石英体和两个电容跨接于18（XTAL2）脚、19（XTAL1）脚间的组成。系统采用了上电自动复位电路，即通过外部复位电路的电容来实现，只要电源VCC的上升时间不超过1ms，就可以接通电源完成系统复位初始化。由8051中断系统5个中断源，分为2个优先级，中断源的优先级由程序排定，中断请求是否会得到响应，受中断允许寄存器

5、IE中各位控制，当同时收到几个同一优先级的中断请求时，响应哪个服务，取决于内部程序查询顺序，相当于优先级内还同时存在另一个辅助优先结构。138051输入网络振荡网络复位电路输出网络故障监控电路图1系统设计框图3.系统硬件部分3.1硬件控制系统方框图根据自动控制系统的控制原理，硬件系统有输入模块、控制模块、输出模块、故障检测模块和一些辅助元件组成，汽车转向灯控制器硬件控制系统方框图如图3.1所示。图3.1硬件控制系统方框图3.2微控制器的选用传统的MCS51由于性能稳定，工作可靠等优点在工农业生产中应用十分广泛，在自动控制领域得到充分利用，但MCS51芯片不

6、具有A/D转换功能，须另加芯片方可实现A/D转换，而飞思卡尔（FreeScale）半导体公司（原Motorola公司半导体产品部）的MC68HC08系列单片机[2,3]由于性能稳定，耐温度变化，提供了多种内部集成模块，具有A/D转换功能等特点在很多领域得到广泛应用，它的体系结构为产品开发节省了大量时间和成本，近年来MC68HC0813多种型号的单片机在汽车、消费、工业、网络和无线市场等各个领域发挥了越来越大的用途，飞思卡尔在许多领域居市场领先地位,汽车半导体产品市场位居第一。MC68HC08系列单片机种类众多，其中的MC68HC08QY4性价比高、引脚少，

7、内部集成了各种I/O模块以及A/D转换模块，本设计采用16个引脚的MC68HC08QY4芯片，该芯片是本设计的最佳选择，如图3.2所示：图3.2MC68HC08QY4引脚分配图中断产生脉冲信号如图3.3所示：图3.3中断产生脉冲信号关于分频因子p及预置寄存器的设定值的确定方法如下：设fbus=3.2MHz=3200000Hz，定时1s时，TMOD=n，分频因子为p，则n=t×（fbus/p）,若p<64，比如p=25=32，则有n==$186A0,超出16位，入法装入预置寄存器。因此p必须取64，此时n=50000=$C350,可以装入预置寄存器，满足要求

8、。本设计中要求低频40次/min，高频80次/min，产生占空比为