汽車燈單片機課程設(shè)計

1、<p>　　單片機原理及系統(tǒng)課程設(shè)計</p><p>　　專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 </p><p>　　班 級： 電氣1004班 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學 號： </p><p>

2、;　　指導教師： </p><p><b>　　2013年3月7日</b></p><p>　　摘要，基于單片機的工作原理，以八路搶答器為理念，制作廣泛</p><p><b>　　1引 言</b></p><p>　　本設(shè)計的設(shè)計內(nèi)容是：基于單片機的汽車燈控制系統(tǒng)的設(shè)計

3、。模擬汽車在駕駛中的左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、剎車、合緊急開關(guān)、停靠等操作。在左轉(zhuǎn)彎或右轉(zhuǎn)彎時，通過轉(zhuǎn)彎操作桿使左轉(zhuǎn)彎或右轉(zhuǎn)彎開關(guān)合上，從而使左頭信號燈、儀表板的左轉(zhuǎn)彎燈、左尾信號燈或右頭信號燈、儀表板的右轉(zhuǎn)彎信號燈、右尾信號燈閃爍；閉合緊急開關(guān)時以上六個信號燈全部閃爍；汽車剎車時，左右兩個尾信號燈點亮；若正當轉(zhuǎn)彎時剎車，則轉(zhuǎn)彎時原閃爍的信號燈應(yīng)繼續(xù)閃爍，同時另一個尾信號燈點亮，以上閃爍的信號燈以1Hz頻率慢速閃爍；在汽車?？块_關(guān)合上時左頭信號燈

4、、右頭信號燈、左尾信號燈、右尾信號燈以10Hz頻率快速閃爍。任何在下表中未出現(xiàn)的組合，都將出現(xiàn)故障指示燈閃爍，閃爍頻率為10Hz。</p><p><b>　　2設(shè)計方案及原理</b></p><p>　　2.1系統(tǒng)硬件設(shè)計概述</p><p>　　該設(shè)計方案中，選用ATMEL公司的8位通用單片機AT89C51，讓其P0口為系統(tǒng)的輸入端口，輸入

5、信號由開關(guān)的通斷產(chǎn)生，而P1口為系統(tǒng)的輸出端口，輸出給7個LED指示燈。同時，本設(shè)計中將剎車輸入信號以中斷的方式進行輸入，這樣在一定程度上就保證了諸如剎車這種緊急情況下實時性較高的需要。詳細的硬件設(shè)計方案見后續(xù)章節(jié)。</p><p>　　2.2系統(tǒng)軟件設(shè)計概述</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計需要，為滿足系統(tǒng)實時性的需求，我們把剎車信號處理成外部中斷0的形式，其他輸入信號以普通的輸入信號

6、進行輸入，CPU以輪詢的方式對它們進行查詢。若CPU發(fā)現(xiàn)有輸入信號的組合是所期望輸入信號組合的任何一組時，則驅(qū)動相應(yīng)的指示燈發(fā)出相應(yīng)的指示情況。詳細的軟件設(shè)計方案見后續(xù)章節(jié)。</p><p><b>　　3硬件設(shè)計</b></p><p>　　3.1 硬件設(shè)計方案</p><p>　　如前所述，在該設(shè)計方案中，選用ATMEL公司的8位通用單片機

7、AT89C51，讓其P0口為系統(tǒng)的輸入端口，輸入信號由開關(guān)的通斷產(chǎn)生，其中，P0.0為左轉(zhuǎn)彎開關(guān)，P0.1為右轉(zhuǎn)彎開關(guān)，P0.2為緊急開關(guān)，P0.3為停靠開關(guān)。P1口為系統(tǒng)的輸出端口，輸出給7個LED指示燈。其中，P1.0到P1.2引腳分別連接汽車的左轉(zhuǎn)彎燈、左頭燈和左尾燈，為便于區(qū)分，這三個燈均用黃燈表示；P1.3到P1.5引腳分別連接汽車的右轉(zhuǎn)彎燈、右頭燈和右尾燈；P1.6引腳連接汽車的故障指示燈。同時，本設(shè)計中將剎車輸入信號以外部

8、中斷0的方式進行輸入，這樣在一定程度上就保證了諸如剎車這種緊急情況下實時性較高的需要。</p><p>　　3.2 硬件設(shè)計原理圖</p><p>　　在Proteus仿真環(huán)境下所搭建的系統(tǒng)硬件電路圖如圖3.1所示。</p><p>　　圖3.1 系統(tǒng)硬件原理圖</p><p><b>　　4 軟件設(shè)計</b></

9、p><p>　　4.1 軟件設(shè)計方案</p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求，我們把左轉(zhuǎn)彎信號輸入、右轉(zhuǎn)彎信號輸入、緊急信號輸入和停靠信號輸入當做普通的信號輸入給單片機進行處理，此時CPU采用輪詢的方式對各個信號的組合方式逐個地進行排查：若CPU發(fā)現(xiàn)有有效的信號輸入，則驅(qū)動相應(yīng)指示燈進行相應(yīng)的顯示，若發(fā)現(xiàn)有無效的信號輸入，則驅(qū)動故障指示燈閃爍，若上述情況都未發(fā)生，則CPU繼續(xù)輪詢排查各個輸入信號的組

10、合，直到有信號輸入。</p><p>　　由于剎車信號是一種很緊急的信號，故此處將剎車信號處理成外部中斷信號進行輸入，以保證實時性，將損失降低到最小。此時CPU正在執(zhí)行主程序(即CPU正以輪詢的方式排查各輸入信號的組合)，當有剎車信號輸入時，程序立即轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序去處理，其中包含著與剎車有關(guān)的各個有效信號的組合，當輸入信號的組合有效時，則發(fā)出相應(yīng)的動作，若輸入無效信號時，則故障指示燈閃爍?？紤]到一般剎車之后都需

11、要重新啟動汽車及整個汽車的控制系統(tǒng)，我們把當系統(tǒng)進入到中斷時的各個有效狀態(tài)人為地設(shè)置為重復(fù)等待狀態(tài)，直到系統(tǒng)重新上電復(fù)位之后，又恢復(fù)到正常的等待狀態(tài)。</p><p>　　4.2 系統(tǒng)設(shè)計流程圖</p><p>　　4.2.1 主程序流程圖</p><p>　　在主程序中，首先將輸出端口與清零，以免對后續(xù)的程序執(zhí)行結(jié)果產(chǎn)生錯誤的影響。片內(nèi)存儲單元30H、31H和32

12、H分別用來當做左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、緊急開關(guān)是否閉合的標志存儲器，若有相應(yīng)的信號出現(xiàn)時，則相應(yīng)的標志存儲器置為#FFH，否則，相應(yīng)的標志存儲器清零。設(shè)置這三個標志存儲器的目的是為了當有剎車中斷產(chǎn)生是，便于CPU辨認是否在剎車的情況下有左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎或者是緊急開關(guān)閉合。為了能夠使系統(tǒng)在汽車處于運行狀態(tài)下連續(xù)可靠地工作，主程序采用循環(huán)掃描，即輪詢的方式工作。</p><p>　　主程序流程圖如圖4.1所示。</p&g

13、t;<p>　　4.2.2 中斷程序流程圖</p><p>　　在中斷服務(wù)程序中，首先同主程序一樣，先將輸出口清零，以免影響后續(xù)程序執(zhí)行結(jié)果。緊接著，程序通過一級一級的判斷與排查，看是否有與題中所給出的信號組合相符的信號組合出現(xiàn)，若出現(xiàn)了，則相應(yīng)的指示燈要出現(xiàn)相應(yīng)的動作，并進入循環(huán)執(zhí)行的狀態(tài)，直到系統(tǒng)從剎車狀態(tài)中解除出來，重新上電復(fù)位后，又重頭開始執(zhí)行程序；否則，故障指示燈顯示。</p>

14、<p>　　中斷程序流程圖如圖4.2所示。</p><p>　　圖4.1 主程序流程圖</p><p>　　圖4.2 中斷程序流程圖</p><p><b>　　5總 結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過將近一周時間的單片機課程設(shè)計，我又重新溫習回顧了有關(guān)8051單片機的基本結(jié)構(gòu)和一些基本的指令，并進一步

15、加深了用單片機進行整個系統(tǒng)硬件和程序設(shè)計的方法與步驟，鞏固了利用單片機進行系統(tǒng)軟件設(shè)計時的一些技巧與方法。就本次所選的設(shè)計題目而言，我在設(shè)計的過程中，首先通過仔細分析題目，來找到解決問題的突破口，這一步對于后續(xù)過程的設(shè)計具有指導意義。其次，根據(jù)所分析的結(jié)果，綜合考慮各種必要條件后，設(shè)計出了系統(tǒng)的硬件電路圖。接著，進行系統(tǒng)的軟件設(shè)計，這一步需要詳細分析題中各種情況之間的邏輯關(guān)系與其自身的要求，還要綜合考慮到實際情況的需要。在搞清楚這些關(guān)系

16、之后，為系統(tǒng)編寫匯編程序源代碼。然后，在KeilC應(yīng)用軟件環(huán)境下，對匯編源代碼進行編譯、匯編與連接，并將生成的可執(zhí)行文件與硬件系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，最后在Proteus仿真環(huán)境下進行仿真，調(diào)試仿真結(jié)果是否正確。通過此次課程設(shè)計，我復(fù)習掌握了不僅有關(guān)單片機的知識，還收獲了一些有關(guān)論文寫作規(guī)范的要求，這讓我受益匪淺。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　

17、　[1] 李華,王思明,張金敏.單片機原理及應(yīng)用[M].蘭州:蘭州大學出版社,2001.5.</p><p>　　[2] 徐愛均.單片機原理實用教程-基于Proteus虛擬仿真[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.1.</p><p>　　[3] 李廣弟.單片機基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學出版社,1994.</p><p>　　[4] 房小翠.單片機實用系統(tǒng)

18、設(shè)計技術(shù)[M].北京:國防工業(yè)出版社,1999.</p><p>　　[5] 胡漢才.單片機原理及接口技術(shù).清華大學出版社,1995.</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　ORG0000H</b></p><p><b>　　LJMPMAIN<

19、;/b></p><p><b>　　ORG0003H</b></p><p>　　LJMPINTRT0</p><p>　　MAIN:MOVP1,#00H ；輸出口清0</p><p>　　MOV30H,#00H ；標志清0</p>

20、;<p>　　MOV31H,#00H ；</p><p>　　MOV32H,#00H ；</p><p><b>　　SETBEX0</b></p><p><b>　　SETBEA</b></p><p>　　HP1:

21、MOVA,P0 ；左轉(zhuǎn)判斷</p><p><b>　　CLRC</b></p><p>　　SUBBA,#01H</p><p><b>　　JZZZW</b></p><p><b>　　JNZJX1</b></p

22、><p>　　ZZW:MOV30H,#0FFH ；左轉(zhuǎn)指示</p><p>　　SS1:MOVP1,#07H</p><p>　　LCALLDELAY1</p><p>　　MOVP1,#00H</p><p>　　LCALLDELAY1</p><p

23、><b>　　SJMPHP1</b></p><p>　　JX1:MOV30H,#00H</p><p>　　HP2:CLRC ；右轉(zhuǎn)判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBBA,#02

24、H</p><p><b>　　JZYZW</b></p><p><b>　　JNZJX2</b></p><p>　　YZW:MOV31H,#0FFH ；右轉(zhuǎn)指示</p><p>　　SS2:MOVP1,#38H</p><p

25、>　　LCALLDELAY1</p><p>　　MOVP1,#00H</p><p>　　LCALLDELAY1</p><p><b>　　SJMPHP2</b></p><p>　　JX2:MOV31H,#00H ；合緊急開關(guān)判斷</p><

26、p>　　HP3:CLRC</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBBA,#04H</p><p><b>　　JZHJJ</b></p><p><b>　　JNZJX3</b></p><p&

27、gt;　　HJJ:MOV32H,#0FFH ；合緊急開關(guān)指示</p><p>　　SS3:MOVP1,#3FH</p><p>　　LCALLDELAY1</p><p>　　MOVP1,#00H</p><p>　　LCALLDELAY1</p><p><b

28、>　　SJMPHP3</b></p><p>　　JX3:MOV32H,#00H</p><p>　　HP4:CLRC ；合?？块_關(guān)判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBBA,#08H<

29、/p><p><b>　　JZTK</b></p><p><b>　　JNZJX4</b></p><p>　　TK:MOVP1,#36H ；合?？块_關(guān)指示</p><p>　　LCALLDELAY10</p><p>　　

30、MOVP1,#00H</p><p>　　LCALLDELAY10</p><p><b>　　SJMPHP4</b></p><p>　　JX4:CLRC ；有無輸入判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p&

31、gt;<p><b>　　JZTZ</b></p><p>　　CLRC ；左轉(zhuǎn)判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBBA,#01H</p><p><b>　　JZTZ&

32、lt;/b></p><p>　　CLRC ；右轉(zhuǎn)判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBBA,#02H</p><p><b>　　JZTZ</b></p><p>　　

33、CLRC ；合緊急開關(guān)判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBBA,#04H</p><p><b>　　JZTZ</b></p><p>　　CLRC ；合

34、?？块_關(guān)判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBBA,#08H</p><p><b>　　JZTZ</b></p><p><b>　　AJMPGZ</b></p><p>　　GZ:MOV

35、P1,#40H ；故障指示</p><p>　　LCALLDELAY10</p><p>　　MOVP1,#00H</p><p>　　LCALLDELAY10</p><p><b>　　AJMPJX4</b></p><p>　　TZ:AJM

36、PMAIN ；返回繼續(xù)</p><p>　　INTRT0:CLREA ；關(guān)中斷</p><p>　　MOVP1,#00H</p><p>　　CLRC ；左轉(zhuǎn)判斷</p><p><b>　　MOV

37、A,30H</b></p><p>　　SUBBA,#0FFH</p><p><b>　　JZZZS</b></p><p>　　CLRC ；右轉(zhuǎn)判斷</p><p><b>　　MOVA,31H</b></p>&l

38、t;p>　　SUBBA,#0FFH</p><p><b>　　JZYZS</b></p><p>　　PSC:MOVA,P0 ；剎車判斷</p><p><b>　　JZSC</b></p><p><b>　　JNZGZ

39、1</b></p><p>　　SC:MOVP1,#24H</p><p>　　CLRC ；剎車合緊急開關(guān)判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBBA,#04H</p><p><

40、;b>　　JZHJS</b></p><p><b>　　SJMPSC</b></p><p>　　GZ1:MOVP1,#40H ；故障指示</p><p>　　LCALLDELAY10</p><p>　　MOVP1,#00H</p>&

41、lt;p>　　LCALLDELAY10</p><p><b>　　SJMPGZ1</b></p><p>　　ZZS:CLRC ；左轉(zhuǎn)彎剎車合緊急開關(guān)判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBB

42、A,#05H</p><p><b>　　JZZSJ</b></p><p>　　ZS:MOVP1,#27H ；左轉(zhuǎn)彎剎車指示</p><p>　　LCALLDELAY1</p><p>　　MOVP1,#00H</p><p><b>

43、　　SETBP1.5</b></p><p>　　LCALLDELAY1</p><p><b>　　SJMPZZS</b></p><p>　　ZSJ:MOVP1,#3FH ；左轉(zhuǎn)彎剎車合緊急開關(guān)指示</p><p>　　LCALLDELAY1</p&g

44、t;<p>　　MOVP1,#00H</p><p><b>　　SETBP1.5</b></p><p>　　LCALLDELAY1</p><p><b>　　SJMPZSJ</b></p><p>　　YZS:CLRC ；

45、右轉(zhuǎn)彎剎車合緊急開關(guān)判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBBA,#06H</p><p><b>　　JZYSJ</b></p><p>　　YS:MOVP1,#3CH ；右轉(zhuǎn)彎剎車指示</p>

46、<p>　　LCALLDELAY1</p><p>　　MOVP1,#00H</p><p><b>　　SETBP1.2</b></p><p>　　LCALLDELAY1</p><p><b>　　SJMPYZS</b></p><p>　　Y

47、SJ:MOVP1,#3FH ；右轉(zhuǎn)彎剎車合緊急開關(guān)指示</p><p>　　LCALLDELAY1</p><p>　　MOVP1,#00H</p><p><b>　　SETBP1.2</b></p><p>　　LCALLDELAY1</p><p&

48、gt;<b>　　SJMPYSJ</b></p><p>　　HJS:MOVP1,#3FH ；剎車時合緊急開關(guān)指示</p><p>　　LCALLDELAY1</p><p>　　MOVP1,#00H</p><p><b>　　SETBP1.2</b>

49、</p><p><b>　　SETBP1.5</b></p><p>　　LCALLDELAY1</p><p><b>　　SJMPHJS</b></p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　DELAY10:MOV

50、R7,#200 ；延時0.1s子程序</p><p>　　L:MOVR6,#123</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　L1:DJNZR6,L1</p><p><b>　　DJNZR7,L</b></p>

51、<p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY1:MOVR5,#10 ；延時1s子程序</p><p>　　L2:MOVR7,#200</p><p>　　L3:MOVR6,#123</p><p><b>　　NOP<