本科毕设论文-—基于单片机汽车尾灯控制.doc
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1、毕业设计说明书(论文)题 目基于单片机汽车尾灯控制助 学 点 : 湖南电子科技职业学院 专 业: 电子信息工程 学 生 姓 名: 考 籍 号: 指导教师姓名: 职称 最终评定成绩 长沙学院毕业设计(论文)基于单片机汽车尾灯控制助 学 点:湖南电子科技职业学院专 业: 电子信息工程 考 籍 号: 学生姓名: 指导教师: 副教授 2012 年 10 月 长沙学院毕业设计(论文) 毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过
2、的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日期: 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 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
3、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; AbstractThis task is to design a car tail light controller depend onMCU, it mai
4、nly constituted by AT89S52 then become a car taillight Control circuit, using LED simulation the car taillight, using the button turn as the control signal. Through the design of a carTaillight control circuit, the use of well integrated single chip、C language、analog circuit, become familiar with th
5、e basic methodof electronic circuit design. Key words:AT89S52;Light emitting diode; MCU; C language;taillight;II 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43.2 LCD1602液晶屏介绍83.3系统结构原理图、器件选择
6、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附录四2639 长沙学院毕业设计(论文)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
7、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
8、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);主要符号表 长沙学院毕业设计(论文)2 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,
9、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
10、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AT89S52电源电路发 光 二 极管 显 示 电路时钟电路液 晶 屏
11、显示 电 路复位电路按键电路图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。3 系统硬件原理介绍3.1 单片机AT89S52介绍图3.1.1AT89S52引脚图(1)AT89S52主要功能列举如下:1、拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash2、晶片内部具时钟振荡器(传统最高工作频率可至 12MHz)3、内部程序存储器(ROM)为 8KB4、内部数据存储器(RAM)为 256字节5、32 个可编程I/O 口线6、8 个中断向量源7、三个 16 位定时器/
12、计数器8、三级加密程序存储器9、全双工UART串行通道(2)AT89S52各引脚功能介绍:1、VCC:AT89S52电源正端输入,接+5V。2、VSS:电源地端。3、XTAL1:单芯片系统时钟的反相放大器输入端。4、XTAL2:系统时钟的反相放大器输出端,一般在设计上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了,此外可以在两引脚与地之间加入一 20PF 的小电容,可以使系统更稳定,避免噪声干扰而死机。5、RESET:AT89S52的重置引脚,高电平动作,当要对晶片重置时,只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间,AT89S51便能完成系统重置的各项
13、动作,使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态,并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。6、EA/Vpp:EA为英文External Access的缩写,表示存取外部程序代码之意,低电平动作,也就是说当此引脚接低电平后,系统会取用外部的程序代码(存于外部EPROM中)来执行程序。因此在8031及8032中,EA引脚必须接低电平,因为其内部无程序存储器空间。如果是使用 8751 内部程序空间时,此引脚要接成高电平。此外,在将程序代码烧录至8751内部EPROM时,可以利用此引脚来输入21V的烧录高压(Vpp)。7、ALE/PROG:ALE是英文Address Latch Enabl
14、e的缩写,表示地址锁存器启用信号。AT89S52可以利用这支引脚来触发外部的8位锁存器(如74LS373),将端口0的地址总线(A0A7)锁进锁存器中,因为AT89S52是以多工的方式送出地址及数据。平时在程序执行时ALE引脚的输出频率约是系统工作频率的1/6,因此可以用来驱动其他周边晶片的时基输入。此外在烧录8751程序代码时,此引脚会被当成程序规划的特殊功能来使用。8、PSEN:此为Program Store Enable的缩写,其意为程序储存启用,当8051被设成为读取外部程序代码工作模式时(EA=0),会送出此信号以便取得程序代码,通常这支脚是接到EPROM的OE脚。AT89S52可以
15、利用PSEN及RD引脚分别启用存在外部的RAM与EPROM,使得数据存储器与程序存储器可以合并在一起而共用64K的定址范围。9、PORT0(P0.0P0.7):端口0是一个8位宽的开路汲极(Open Drain)双向输出入端口,共有8个位,P0.0表示位0,P0.1表示位1,依此类推。其他三个I/O端口(P1、P2、P3)则不具有此电路组态,而是内部有一提升电路,P0在当做I/O用时可以推动8个LS的TTL负载。如果当EA引脚为低电平时(即取用外部程序代码或数据存储器),P0就以多工方式提供地址总线(A0A7)及数据总线(D0D7)。设计者必须外加一锁存器将端口0送出的地址栓锁住成为A0A7,
16、再配合端口2所送出的A8A15合成一完整的16位地址总线,而定址到64K的外部存储器空间。10、PORT2(P2.0P2.7):端口2是具有内部提升电路的双向I/O端口,每一个引脚可以推动4个LS的TTL负载,若将端口2的输出设为高电平时,此端口便能当成输入端口来使用。P2除了当做一般I/O端口使用外,若是在AT89S52扩充外接程序存储器或数据存储器时,也提供地址总线的高字节A8A15,这个时候P2便不能当做I/O来使用了。11、PORT1(P1.0P1.7):端口1也是具有内部提升电路的双向I/O端口,其输出缓冲器可以推动4个LS TTL负载,同样地若将端口1的输出设为高电平,便是由此端口
17、来输入数据。如果是使用8052或是8032的话,P1.0又当做定时器2的外部脉冲输入脚,而P1.1可以有T2EX功能,可以做外部中断输入的触发脚位。12、PORT3(P3.0P3.7):端口3也具有内部提升电路的双向I/O端口,其输出缓冲器可以推动4个TTL负载,同时还多工具有其他的额外特殊功能,包括串行通信、外部中断控制、计时计数控制及外部数据存储器内容的读取或写入控制等功能。其引脚分配如下:P3.0:RXD,串行通信输入。P3.1:TXD,串行通信输出。P3.2:INT0,外部中断0输入。P3.3:INT1,外部中断1输入。P3.4:T0,计时计数器0输入。P3.5:T1,计时计数器1输入
18、。P3.6:WR:外部数据存储器的写入信号。P3.7:RD,外部数据存储器的读取信号。3.2 LCD1602液晶屏介绍1602LCD主要技术参数:显示容量:162个字符芯片工作电压:4.55.5V工作电流:2.0mA(5.0V)模块最佳工作电压:5.0V字符尺寸:2.954.35(WH)mm引脚功能说明:1602LCD采用标准的14脚(无背光)或16脚(带背光)接口,各引脚接口说明如表10-13所示:编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7
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- 本科 论文 基于 单片机 汽车 尾灯 控制
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