基于單片機的汽車轉(zhuǎn)向燈的課程設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、課程設計任務書- 2 -</p><p>　　二、單片機的介紹- 4 -</p><p>　　AT89C51單片機簡介：- 5 -</p><p>　　三、題目

2、分析及端口確定- 8 -</p><p>　　確立輸入及輸出端口：- 9 -</p><p>　　四、硬件電路圖- 10 -</p><p>　　五、流程圖及源程序- 11 -</p><p>　　1、流程圖- 11 -</p><p>　　2、源程序- 11 -</p><p>　

3、　六、參考文獻- 15 -</p><p>　　七、心得體會- 16 -</p><p>　　八、課程設計指導教師評審標準及成績評定- 17 -</p><p><b>　　一、課程設計任務書</b></p><p>　　1、題目：汽車轉(zhuǎn)彎信號燈控制</p><p><b>　　2

4、、設計目的：</b></p><p>　　1)進一步掌握單片機的結(jié)構(gòu)和工作原理。</p><p>　　2)掌握單片機的接口技術及外圍芯片的工作原理及控制方法。</p><p>　　3)進一步掌握單片機程序編寫及程序調(diào)試過程，掌握模塊化程序設計方法。</p><p>　　4)使學生了解單片機應用系統(tǒng)開發(fā)的過程，提高學生開發(fā)應用能力。

5、</p><p><b>　　3、設計要求</b></p><p>　　根據(jù)所選題目相關設計原理，自行查閱參考文獻，設計出題目要求所需單片機接口及外部電路，畫出硬件電路圖，寫出設計基本原理，設計程序流程圖，編寫程序，最后上機調(diào)試并實現(xiàn)。</p><p>　　本設計全班同學分小組完成，每小組6－8名學生，要求所有學生都參與設計過程，每位學生承擔一

6、部分任務。</p><p>　　設計完成后，每組學生要求提交一份設計報告。報告內(nèi)容包括：</p><p><b>　　1）設計原理</b></p><p><b>　　2）程序流程圖</b></p><p><b>　　3）程序清單</b></p><p&g

7、t;　　4）設計總結(jié)（體會）</p><p><b>　　4、設計過程</b></p><p>　　1、根據(jù)設計要求，查閱相關參考資料。</p><p>　　2、根據(jù)設計系統(tǒng)選擇相關器件，畫出電路圖。</p><p>　　3、設計程序流程圖，根據(jù)流程圖編寫程序。</p><p>　　4、將完整程序

8、進行軟件調(diào)試及在線仿真調(diào)試，程序通過后燒錄到89C51芯片中。</p><p><b>　　設計說明</b></p><p>　　設計要求模擬汽車在駕駛中的左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、剎車、緊急開關、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

9、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；在汽車停靠開關合上時左頭信號燈、右頭信號燈、左尾信號燈、右尾信號燈以10Hz頻率快速閃爍。任何上述未出現(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>　　二、單片機的介紹</b></

10、p><p>　　單片機是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計算機系統(tǒng)。</p><p>　　單片機具有體積小，集成度高，性能穩(wěn)定，可靠性高等特點，而且具有較

11、高的性價比。</p><p>　　單片機的種類繁多，一般按單片機數(shù)據(jù)總線的位數(shù)進行分類，主要分為4位、8位、16位和32位單片機。</p><p>　　根據(jù)應用領域、總線類型來分：</p><p>　　(1)工控型／家電型。工控型的單片機主要是面向測控，要求尋址范圍大，運算能力強。家電型的單片機要求體積小、價格低，外圍器件少，使用方便。</p><

12、;p>　　(2)總線型／非總線型?？偩€型單片機是指單片機設有并行總線，用以擴展并行外圍器件。非總線型單片機是指單片機通過串行口與外圍器件連接，或直接把外圍器件、外設接口集成在片內(nèi)。</p><p>　　(3)通用型／專用型。通用型單片機，它的應用范圍寬，如Intel公司的MCS—5l系列產(chǎn)品8031、80C51等通過不同的外圍擴展就可以用在不同的設備中。專用型單片機是專門為某一產(chǎn)品設計生產(chǎn)的如電子體溫計、計

13、費電度表等。</p><p>　　單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制等領域，大致可分如下幾個范疇：</p><p>　　在智能儀器儀表上的應用；</p><p>　　在工業(yè)控制中的應用；</p><p>　　在家用電器中的應用；</p><p>　　在計算機網(wǎng)絡和通信

14、領域中的應用；</p><p>　　單片機在醫(yī)用設備領域中的應用；</p><p>　　在各種大型電器中的模塊化應用；</p><p>　　單片機在汽車設備領域中的應用。</p><p>　　AT89C51單片機簡介：</p><p>　　AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Flas

15、h 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。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)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造技術制造，與工業(yè)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

16、一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。外形及引腳排列如圖1所示:</p><p><b>　　圖1</b></p><p><b>　　1、主要特性：</b></p><p>　　·與MCS-51 兼容 </p>

17、<p>　　·4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 </p><p>　　·壽命：1000寫/擦循環(huán) </p><p>　　·數(shù)據(jù)保留時間：10年 </p><p>　　·全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz </p><p>　　·三級程序存儲器鎖定 </p><p>　　&

18、#183;128×8位內(nèi)部RAM </p><p>　　·32可編程I/O線 </p><p>　　·兩個16位定時器/計數(shù)器 </p><p><b>　　·5個中斷源 </b></p><p><b>　　·可編程串行通道 </b></p&

19、gt;<p>　　·低功耗的閑置和掉電模式 </p><p>　　·片內(nèi)振蕩器和時鐘電路</p><p><b>　　2、各引腳說明</b></p><p>　　VCC：供電電壓。 </p><p><b>　　GND：接地。 </b></p><

20、;p>　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P0口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 </p><p>　　P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL

21、門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 </p><p>　　P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部

22、上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 </p><p>　　P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為

23、高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 </p><p>　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： </p><p><b>　　口管腳 備選功能 </b></p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口） </p><p>　　P3.1

24、 TXD（串行輸出口） </p><p>　　P3.2 /INT0（外部中斷0） </p><p>　　P3.3 /INT1（外部中斷1） </p><p>　　P3.4 T0（記時器0外部輸入） </p><p>　　P3.5 T1（記時器1外部輸入） </p><p>　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）

25、</p><p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） </p><p>　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 </p><p>　　RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。 </p><p>　　ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。

26、在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。 </p>

27、<p>　　/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 </p><p>　　/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在

28、FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 </p><p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 </p><p>　　XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。</p><p><b>　　振蕩器特性: </b></p><p>　　XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和

29、輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應不接。有余輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。</p><p>　　三、題目分析及端口確定</p><p><b>　　題目要求如下：</b></p><p>　

30、　設計要求模擬汽車在駕駛中的左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、剎車、緊急開關、?？康炔僮?。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_關合上時左頭

31、信號燈、右頭信號燈、左尾信號燈、右尾信號燈以10Hz頻率快速閃爍。任何上述未出現(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>　　由題目分析，得：</b></p><p>　　確立輸入及輸出端口：</p><p><b>　　輸入口：</b></p><p><

32、b>　　輸出口：</b></p><p><b>　　四、硬件電路圖</b></p><p><b>　　五、流程圖及源程序</b></p><p><b>　　1、流程圖</b></p><p><b>　　2、源程序</b></

33、p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　AJMP START1</p><p><b>　　ORG 0030H</b></p><p>　　SAME EQU 4EH</p><p>　　START1:MOV P0,#00H</p>&

34、lt;p>　　START:MOV A,P1</p><p>　　ANL A,#01FH</p><p>　　CJNE A,#00H,SHIY</p><p>　　AJMP START1</p><p>　　SHIY:MOV SAME,A</p><p>　　LCALL Y10S</p><p&

35、gt;<b>　　MOV A,P1</b></p><p>　　ANL A,#1FH</p><p>　　CJNE A,#00H,SHIY1</p><p>　　AJMP START1</p><p>　　SHIY1:CJNE A,SAME,START1</p><p>　　CJNE A,#01H

36、,NEXT1</p><p><b>　　AJMP LEFT</b></p><p>　　NEXT1:CJNE A,#02H,NEXT2</p><p>　　AJMP RIGHT</p><p>　　NEXT2:CJNE A,#04H,NEXT3</p><p>　　AJMP EARGE</

37、p><p>　　NEXT3:CJNE A,#08H,NEXT4</p><p>　　AJMP BRAKE</p><p>　　NEXT4:CJNE A,#09H,NEXT5</p><p><b>　　AJMP LEBR</b></p><p>　　NEXT5:CJNE A,#0AH,NEXT6<

38、;/p><p><b>　　AJMP RIBR</b></p><p>　　NEXT6:CJNE A,#10H,NEXT7</p><p><b>　　AJMP STOP</b></p><p>　　NEXT7:AJMP ERROR</p><p>　　LEFT:MOV P0,#

39、07H</p><p><b>　　LCALL Y1S</b></p><p>　　MOV P0,#00H</p><p><b>　　LCALL Y1S</b></p><p>　　AJMP START</p><p>　　RIGHT:MOV P0,#38H</p&g

40、t;<p><b>　　LCALL Y1S</b></p><p>　　MOV P0,#00H</p><p><b>　　LCALL Y1S</b></p><p>　　AJMP START</p><p>　　EARGE:MOV P0,#3FH</p><p&g

41、t;<b>　　LCALL Y1S</b></p><p>　　MOV P0,#00H</p><p><b>　　LCALL Y1S</b></p><p>　　AJMP START</p><p>　　BRAKE:MOV P0,#24H</p><p>　　AJMP ST

42、ART</p><p>　　LEBR:MOV P0,#27H</p><p><b>　　LCALL Y1S</b></p><p>　　MOV P0,#20H</p><p><b>　　LCALL Y1S</b></p><p>　　AJMP START</p>

43、;<p>　　RIBR:MOV P0,#3CH</p><p><b>　　LCALL Y1S</b></p><p>　　MOV P0,#04H</p><p><b>　　LCALL Y1S</b></p><p>　　AJMP START</p><p>

44、　　STOP:MOV P0,#2DH</p><p>　　LCALL Y10S</p><p>　　MOV P0,#00H</p><p>　　LCALL Y10S</p><p>　　AJMP START</p><p>　　ERROR:MOV P0,#3FH</p><p>　　LCALL

45、Y10S</p><p>　　MOV P0,#00H</p><p>　　LCALL Y10S</p><p>　　AJMP START</p><p><b>　　ORG 0100H</b></p><p>　　Y1S:MOV R3,#5</p><p>　　Y11:MO

46、V R4,#200</p><p>　　Y12:MOV R5,#125</p><p><b>　　Y13:NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　DJNZ R5,Y13</p><p>　　DJNZ R4,Y12</p>

47、<p>　　DJNZ R3,Y11</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　ORG 0200H</b></p><p>　　Y10S:MOV R3,#100</p><p>　　Y101:MOV R2,#248</p><p>&l

48、t;b>　　NOP</b></p><p>　　Y102:DJNZ R2,Y102</p><p>　　DJNZ R3,Y101</p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　END</b></p><p><b>　　六

49、、參考文獻</b></p><p>　　[1] 江力. 單片機原理與應用技術【M】北京：清華大學出版社：</p><p>　　[2] 張洪潤. 單片機應用技術【M】北京：清華大學出版社：</p><p>　　[3] 張毅剛. MC-51單片機原理及應用【M】哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社：</p><p><b>　　七、

50、心得體會</b></p><p>　　作為一名電氣工程及其自動化專業(yè)的學生，做單片機課程設計是十分必要的。在已度過的大學時間里，我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)課的理論知識，如何去鍛煉我們的實踐能力？如何把我們所學的專業(yè)基礎課理論知識運用到實踐中去呢？我想做類似的課程設計就為我們提供了良好的實踐平臺。在做本次課程設計的過程中，我感觸最深的當屬查閱大量的課程資料了。我們是在做單片機

51、課程設計，一切都要有據(jù)可依，有理可尋，不切實際的構(gòu)想永遠只能是構(gòu)想，永遠無法升級為設計。其次，在這次課程設計中，我們運用到了以前所學的專業(yè)課知識，如：CAD制圖、匯編語言、protel及模擬和數(shù)字電路知識等。雖然過去從未獨立應用過它們，但在學習的過程中帶著問題去學我發(fā)現(xiàn)效率很高，這是我做這次課程設計的又一收獲。最后，要做好一個課程設計，就必須做到：在設計程序之前，對所用單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個系統(tǒng)的了解，知道該單片機內(nèi)有哪些資源；要有一個