單片機課程設計--智能車燈控制系統

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要………………………………………………………………………I</p><p>　　第1章……………………………………………………………………1</p><p>　　1.1 課題來源………………………………………………………….1</p><p>　　1.2

2、課題研究的目的意義……………………………………………..2</p><p>　　1.3 國內外現狀及水平………………………………………………..2</p><p>　　1.4 課題研究內容……………………………………………………..2</p><p>　　第2章 系統方案設計…………………………………………………..3</p><p>　　2

3、.1 方案論證………………………………………………………….3</p><p>　　第3章 電路設計………………………………………………………..4</p><p>　　3.1 工作原理…………………………………………………………..4</p><p>　　3.2 AT80C51介紹………………………………………………………5</p><p>

4、;　　第4章 程序設計……………………………………………………….6</p><p>　　4.1 設計思路……………………………………………………….….6</p><p>　　4.2 程序流程圖…………………………………………………….….7</p><p>　　第5章 結果測試及分析………………………………………………10</p><p>

5、;　　5.1 結果測試………………………………………………………....10</p><p>　　5.2 結果分析………………………………………………………....13</p><p>　　第6章 總結…………………………………………………….…….14</p><p>　　參考文獻……………………………………………………………......15</p>

6、<p>　　致謝………………………………………………………………….….16</p><p>　　附錄A（源程序）……………………………………………………..17</p><p>　　附錄B（電路圖）………………………………………………….…..22</p><p>　　附錄C（器件清單）…………………………………………………….23</p>

7、;<p><b>　　第1章</b></p><p><b>　　1.1 課題來源</b></p><p>　　根據11通信二班單片機課程設計工作計劃，課題選擇采用兩種辦法:一是學生根據自己的特長和愛好,征對某一應用,自擬課題經老師確認。二是由老師提供可供選擇的課題,學生自選。我組經商討后，決定從老師提供的課題中選擇。我組本次課程設

8、計的題目是“方向之星”控制器。</p><p>　　1.2 課題研究的目的意義</p><p>　　隨著我國經濟水平的提高和汽車工業技術的發展，對汽車安全性要求越來越高。影響安全性的因素較多，有主動因素，也有被動因素，汽車車燈正常工作，能否保證駕駛員能即時給出行車信號和在夜間行車的良好視野范圍是一個重要因素。車與車之間能用車燈交流，而精良的車燈語言設計能提高交流的效率，更加的節能，從而減少

9、交通事故的發生，保障人生安全，并使資源能得到更有效的利用。本次課程設計的目的就是方便和加強車與車之間的交流，并最大限度的節約能源、資源。</p><p>　　1.3 國內外現狀及水平</p><p>　　智能車燈控制系統（Intelligent Lighting Control System）是現代轎車的一大特征， 具有許多功能，如日常停車時實施冷監控，在汽車行駛中實施熱監控，以檢測汽車車

10、 燈是否開路、短路；控制器是否過流、過溫；引入PWM 調制以適應電壓波動，隨時判斷各種故障，具有全面的自診斷功能及自動保護功能。 智能車燈控制系統可以實現對故障車燈自動替代；方向燈損壞，則其它同方向 的方向燈具有輸出頻率加倍等功能。這種技術極大地提高了汽車的駕駛安全性和人性化，是汽車車身電子控制的發展方向。受上海聯創汽車電子公司委托，為其開發這種智能車燈控制系統，為即將進行國 產化的Rover 75 型汽車進行配套，開發已完成樣機，在廠

11、家進行全面測試，上車路試將在今年第三季度全部完成。發達國家的汽車通常有待機功耗的要求，而我國則不同，車輛規定通常不包含強制限制。</p><p>　　1.4 課題研究內容</p><p><b>　　主要要求及指標：</b></p><p>　　(1)正常直線行駛時,兩排小燈不亮，這時若緊急剎車(按鍵 J) ，左右兩排小燈同時閃亮,速率 1 次

12、/秒。</p><p>　　(2)左轉彎（按鍵 L）時，左排燈（4 個）依次向左閃亮；這時若緊急剎車(按鍵 J),左排燈同時閃亮,速率 1 次/秒 ；右轉彎（按鍵 R）時，右排燈（4 個）依次向右閃亮；這時若緊急剎車(按鍵 J), 右排燈同時閃亮,速率 1 次/秒 ；非正常行駛，左(右)轉彎時，左(右)排燈同時閃亮，速率 1 次/秒。</p><p>　　(3)只要按鍵 L、按鍵 R 同時

13、按下，兩排小燈不亮，但要 設計一個聲光提示電路，提示操作有誤。</p><p>　　第2章 系統方案設計</p><p><b>　　2.1 方案論證</b></p><p>　　采用P1口輸出實現指示燈閃爍控制部分。左轉時給P1.0-P1.3口送入鍵值，通過調用延時程序使左邊四個燈循環閃亮，并啟動計時器開始計時15秒。右轉同理，給P1.4-P

14、1.7口實現循環方向相反。剎車時P1口依次送值，以使所有指示燈閃爍。</p><p>　　計時部分，計數器0由15次作為一次計數的次數，1秒單獨控制燈閃爍，兩者互不干擾且又不矛盾，燈的閃爍準確定在15秒。</p><p>　　電路由80C51芯片、P1口和P3口、開關鍵及LED燈和可編程鍵盤顯示部分構成。開關和功能鍵的對應功能如表2.1（1表示按下，0表示為按下）:</p>

15、<p>　　表2.1 開關和功能鍵的對應功能</p><p><b>　　第3章 電路設計</b></p><p><b>　　3.1 工作原理</b></p><p>　?。?）芯片初始化模塊的設計與實現</p><p>　　對80C51芯片的初始化，將P1口輸出實現指示燈閃爍控制部分

16、。左轉時給P1.0-P1.3口送入鍵值，通過調用延時程序使左邊四個燈循環閃亮， 循環點亮15次。右轉同理，給P1.4-P1.7口實現循環方向相反。剎車時P1口依次送值，以使所有指示燈閃爍，并使用P3口的P3.0-P3.5來控制輸入的四種情況。</p><p>　?。?）左轉功能的實現</p><p>　　在左轉子程序中計數15秒。每執行一次中斷子程序即計時到1秒，數碼管計數加1，直到等于1

17、4時停止計數，關中斷。同時，再開中斷的這段時間，控制P1口輸出實現左側4個指示燈按左循環依次點亮。退出子程序前，所有指示燈熄滅，將系統置成正常行駛狀態。</p><p>　?。?）右轉功能的實現</p><p>　　在右轉子程序中計數15秒。每執行一次中斷子程序即計時到1秒，數碼管計數加1，直到等于14時停止計數，關中斷。同時，再開中斷的這段時間，控制P1口輸出實現右側4個指示燈按右循環依

18、次點亮。退出子程序前，所有指示燈熄滅 ，將系統置成正常行駛狀態。</p><p>　?。?）剎車功能的實現</p><p>　　在剎車子程序中計數15秒。開啟中斷后，每2s燈亮一次滅一次， 直到等于14時停止計時，關中斷。同時，在開中斷的這段時間，控制P1口輸出指示燈閃亮(亮1s，滅1s)。退出子程序前，所有指示燈熄滅，將系統置成正常行駛狀態。</p><p>　　

19、3.2 AT80C51介紹</p><p>　　T80C51是一種帶4K字節FLASH存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。AT80C2051是一種帶2K字節閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制

20、造技術制造，與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT80C51單片機為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案?，F在AT89S51/52已經取代了AT80C51/52。</p><p>　　AT80C51 提供以下標準功能：4k 字節 Flash閃爍

21、存儲器，128字節內部RAM，32 個I/O 口線，兩個16位定時/計數器，一個5向量兩級中斷結構，一個全雙工串行通行口，片內振蕩器及時鐘電路。同時，AT80C51可降至0Hz的靜態邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數器，串行通行口及中斷系統繼續工作。掉電方式保存RAM中的內容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位。</p><p>&

22、lt;b>　　第4章 程序設計</b></p><p>　　4.1 設計思路 </p><p>　　分析以上設計任務，由于汽車正常運行、左轉彎、右轉彎、緊急剎車時，所有燈閃亮的次序和是否閃亮是不同的，首先執行操作時出現依次閃亮，閃亮速率是1次/秒；所以，當燈亮時，延時1秒；燈滅時，延時1秒，即燈閃爍。P1口輸出實現指示燈閃爍控制部分。左轉時給P1.0-P1.2口送入

23、鍵值，通過調用延時程序使左邊三個燈循環閃亮，并啟動計時器開始計時15秒。</p><p>　　定時器/計數器，用來產生兩個不同的表現方法，一個為1秒，控制指示燈計時；一個為15次，控制一次循環的時間。</p><p>　　根據設計要求，設置左轉，右轉，臨時剎車，左轉彎剎車，右轉彎剎車，錯誤提示和總開關七個功能鍵：</p><p>　?。?）k1鍵表示錯誤狀態，錯誤指

24、示d9燈亮。</p><p>　?。?）k2鍵表示汽車左轉彎剎車，當汽車左轉彎剎車時，d1四個燈同時亮，亮1秒，滅1秒，亮15次指示燈全滅；</p><p>　?。?）k3鍵表示汽車右轉剎車，右轉剎車時，d5四個指示燈同時亮，亮1秒，滅1秒，亮15次指示燈全滅；</p><p>　?。?）k4鍵表示汽車緊急剎車，緊急剎車時，d1和d9八個個指示燈亮，數碼管顯示亮1秒

25、，滅1秒，亮15次指示燈全滅；</p><p>　?。?）k5鍵表示汽車汽車右轉彎，右轉彎時，d9四個指示燈從上直下依次亮，亮1秒，滅1秒，亮15次指示燈全滅；</p><p>　?。?）k6鍵表示汽車左轉彎，左轉彎時，d1四個指示燈從上直下依次亮，亮1秒，滅1秒，亮15次指示燈全滅；</p><p>　?。?）k7鍵表示總開關，按下k7時，停止工作。</p&

26、gt;<p><b>　　4.2 程序流程圖</b></p><p>　?。?）主程序流程圖如圖（4.2.1）所示：</p><p>　　圖4.2.1 主程序流程圖</p><p>　?。?）兩個中斷子程序如圖（4.2.2）所示：</p><p>　　圖4.2.2 中斷子程序</p>&l

27、t;p>　　第5章 結果測試及分析</p><p><b>　　5.1 結果測試</b></p><p>　?。?）按下K1 顯示如圖（5.1.1），d9持續亮，d5和d1不亮。</p><p>　　圖5.1.1 按下k1后的結果</p><p>　?。?）按下K2顯示如圖（5.1.2），d1閃爍，d5和d9不亮

28、。</p><p>　　圖5.1.2 按下k2的結果</p><p>　?。?）按下K3顯示如圖（5.1.3），d5閃爍，d1和d9不亮。</p><p>　　圖5.1.3 按下k3后的結果</p><p>　?。?）按下k4顯示如圖（5.1.4），d1和d5全部閃亮。</p><p>　　圖5.1.4 按下k4

29、后的結果</p><p>　?。?）按下k5如圖（5.1.5），d5燈從上到下依次閃爍，d1和d9不亮。</p><p>　　圖5.1.5 按下k5后的結果</p><p>　?。?）按下k6顯示如圖（5.1.6），d1燈從上到下依次閃爍，d5和d9不亮。</p><p>　　圖（5.1.6） 按下k6后的結果</p><

30、;p>　?。?）執行任何工作時按下K7停止工作，所有燈不亮。</p><p><b>　　5.2 結果分析</b></p><p>　　對于上述的測試結果和運行過程，達到了課程設計任務書中的要求，可以實現汽車啟動、左轉、右轉、剎車和停止等五項功能，通過優化后使得運行結果也更直觀易懂。不過在設計中，由于個人能力有限，也難免存在不足，代碼部分也不是最優，部分代碼有待

31、改進。</p><p><b>　　第6章 總結</b></p><p>　　經過兩周的設計和調試，終于把這份課程設計做出來了，一開始在畫圖上我們遇到了很多的問題，各執己見，最后才通一意見在PROTEUS畫出電路圖。</p><p>　　在對程序的調過程中，我們遇到了很多不同的問題，在發現問題與解決問題的過程中我們深刻體會到一個程序所要具備的

32、健全性的重要性，我們必須考慮到該程序在解決具體問題的直觀性與全面性，也就是要加強程序的可讀性。 </p><p>　　課程設計是培養學生綜合運用所學知識,發現,提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環節,是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程.隨著科學技術發展的日新日異，當今計算機應用在是生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀的大學來說掌握計算機開發技術十分重要的。</p>&

33、lt;p>　　兩周的課程設計結束了，在這次的課程設計中不僅檢驗了我所學習的知識，也培養了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設計過程中，與同學分工設計，和同學們相互探討，相互學習，相互監督。</p><p>　　課程設計是我們課程知識綜合應用的實踐訓練，我深深體會到”千里之行始于足下”這句千古名言的真正含義，我們今天認真的進行課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，為今后學習和工作提供了

34、寶貴的經驗，也為我們打下了堅實的基礎。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 趙晶.Protel99高級應用[M].人民郵電出版社, 2006.</p><p>　　[2] 谷樹忠.Protel DXP實用教程[M].電子工業出版社，2003.</p><p>　　[3] 劉湘濤、江世

35、民.單片機原理與應用[M].電子工業出版社, 2006.</p><p>　　[4] 孫育才.ATMEL新型AT89S51系列單片機及其應用[M].清華大學出版社, 2005.</p><p>　　[5] 李華．MCU-51系列單片機實用接口技術[M]．北京：北京航空航天大學出版社，1993.</p><p>　　[6] 張迎新、雷道振.單片機初級教程[M].北京航

36、天航空大學出版社, 2006.</p><p>　　[7] 付家才.單片機控制工程實踐技術 [M]. 北京化學工業出版社,2004.</p><p>　　[8] 劉瑞新.單片機原理及應用教程 [M]. 北京機械工業出版社,2005.</p><p>　　[9] 劉崢. LED技術及其在車燈系統中的應用 [M]. 上海汽車出版社,2009.</p>&l

37、t;p><b>　　致謝</b></p><p>　　感謝xx老師在課程設計上給予我的指導、提供給我的支持和幫助，這是我能順利完成這次報告的主要原因，更重要的是老師幫我解決了許多技術上的難題，讓我能把系統做得更加完善。在此期間，我不僅學到了許多新的知識，而且也開闊了視野，提高了自己的設計能力。</p><p>　　還要感謝幫助我的幾位同學，是你們在我平時設計中和

38、我一起探討問題，并指出我設計上的誤區，使我能及時的發現問題把設計順利的進行下去，沒有你們的幫助我不可能這樣順利地結稿，在此表示深深的謝意。</p><p><b>　　附錄A（源程序）</b></p><p>　　L BIT P3.6</p><p>　　R BIT P3.5</p><p>　　J BIT P3.4&l

39、t;/p><p>　　G BIT P3.7</p><p>　　LR BIT P2.5</p><p>　　LJ BIT P2.6</p><p>　　RJ BIT P2.7</p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　LJMP START<

40、;/p><p><b>　　ORG 0003H</b></p><p><b>　　LJMP TT0</b></p><p><b>　　ORG 0013H</b></p><p><b>　　LJMP TT1</b></p><p>

41、<b>　　ORG 0100H</b></p><p>　　START: SETB IT0</p><p><b>　　SETB EX0</b></p><p><b>　　SETB IT1</b></p><p><b>　　SETB EX1</b>&l

42、t;/p><p><b>　　SETB EA</b></p><p>　　MOV R3,#00H</p><p>　　LP0:MOV P0,#00H</p><p>　　MOV P1,#01H</p><p><b>　　LJMP LP0</b></p><p

43、>　　TT1: JB L,LP1</p><p>　　YT1: MOV P0,#01H</p><p><b>　　ACALL YS</b></p><p>　　JNB R ,LP1</p><p><b>　　JNB J,LP2</b></p><p>　　JNB G

44、 ,LP8</p><p>　　MOV P0,#02H</p><p><b>　　ACALL YS</b></p><p>　　JNB R ,LP1</p><p><b>　　JNB J,LP2</b></p><p>　　JNB G ,LP8</p>&l

45、t;p>　　MOV P0,#04H</p><p><b>　　ACALL YS</b></p><p>　　JNB R ,LP1</p><p><b>　　JNB J,LP2</b></p><p>　　JNB G ,LP8</p><p>　　MOV P0,#08

46、H</p><p><b>　　ACALL YS</b></p><p>　　JNB R ,LP1</p><p><b>　　JNB J,LP2</b></p><p>　　JNB G ,LP8</p><p><b>　　INC R3</b><

47、/p><p>　　CJNE R3,#15,YT1</p><p>　　MOV R3,#00H</p><p>　　LP8:LJMP LP3</p><p>　　LP1: JB R,LP2</p><p>　　YT2: MOV P0,#10H</p><p><b>　　ACALL YS&l

48、t;/b></p><p><b>　　JNB J,LP2</b></p><p>　　JNB G ,LP3</p><p>　　JNB L,TT1</p><p>　　MOV P0,#20H</p><p><b>　　ACALL YS</b></p>

49、<p>　　JNB L,TT1</p><p><b>　　JNB J,LP2</b></p><p>　　JNB G ,LP3</p><p>　　MOV P0,#40H</p><p><b>　　ACALL YS</b></p><p>　　JNB L,

50、TT1</p><p><b>　　JNB J,LP2</b></p><p>　　JNB G ,LP3</p><p>　　MOV P0,#80H</p><p><b>　　ACALL YS</b></p><p>　　JNB L,TT1</p><

51、p><b>　　JNB J,LP2</b></p><p>　　JNB G ,LP3</p><p><b>　　INC R3</b></p><p>　　CJNE R3,#15,YT2</p><p>　　MOV R3,#00H</p><p>　　LP2:JB J,

52、LP3</p><p>　　YT3:MOV P0,#0FFH</p><p><b>　　ACALL YS</b></p><p><b>　　JNB L,LP9</b></p><p><b>　　JNB R,LP1</b></p><p>　　JNB

53、 G, LP3</p><p>　　MOV P0,#00H</p><p><b>　　ACALL YS</b></p><p><b>　　JNB L,LP9</b></p><p><b>　　JNB R,LP1</b></p><p>　　JNB

54、G, LP3</p><p><b>　　INC R3</b></p><p>　　CJNE R3,#15,YT3</p><p>　　MOV R3,#00H</p><p>　　LP9:LJMP TT1</p><p><b>　　LP3:RETI</b></p>

55、;<p>　　TT0:JB LJ,LP4</p><p>　　YT4:MOV P0,#00H</p><p><b>　　ACALL YS</b></p><p><b>　　JNB G,LP6</b></p><p>　　MOV P0,#0FH</p><p>

56、;<b>　　ACALL YS</b></p><p><b>　　JNB G,LP6</b></p><p><b>　　INC R3</b></p><p>　　CJNE R3,#15,YT4</p><p>　　MOV R3,#00H</p><p&g

57、t;　　LP4:JB RJ,LP5</p><p>　　YT5:MOV P0,#00H</p><p><b>　　ACALL YS</b></p><p><b>　　JNB G,LP6</b></p><p>　　MOV P0,#0F0H</p><p><b>

58、;　　ACALL YS</b></p><p><b>　　JNB G,LP6</b></p><p><b>　　INC R3</b></p><p>　　CJNE R3,#15,YT5</p><p>　　MOV R3,#00H</p><p>　　LP5:J

59、B LR,LP6</p><p>　　MOV P1,#00H</p><p><b>　　ACALL YS1</b></p><p><b>　　LP6:RETI</b></p><p>　　YS:MOV R5,#100</p><p>　　D2:MOV R6,#200<

60、;/p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　D1:MOV R7,#23</p><p><b>　　DJNZ R7,$</b></p><p>　　DJNZ R6,D1</p><p>　　DJNZ R5,D2</p><p><

61、b>　　RET</b></p><p>　　YS1:MOV R1,#5</p><p>　　D3:MOV R5,#100</p><p>　　D4:MOV R6,#200</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　D5:MOV R7,#23</p>

62、;<p><b>　　DJNZ R7,$</b></p><p>　　DJNZ R6,D5</p><p>　　DJNZ R5,D4</p><p>　　DJNZ R1,D3</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　附錄