汽车转向信号灯控制毕业设计.doc

汽车转向信号灯控制设计 一. 引言 汽车上的信号灯有：转向灯(左前灯、右前灯、左后灯、右后灯、仪表盘上的二个指示灯)。当汽车转弯、刹车、停靠时，转向灯发出不同的信号。汽车转弯或停靠时，相应的信号灯要发出闪烁的灯光信号，目前国内广泛使用电热式闪光器产生闪光信号。闪光频率在50~110次/min，1.设计方案 汽车转弯控制杆有三个位置： （1）（2）（3）（1）2个指示灯相应地发出闪烁信号； （2）6个信号灯都应闪烁； （3）2个尾灯发出不闪烁的信号； （4）（5）1HZ； （6）2.设计原理 汽车转向信号灯控制系统采用 AT89C51 单片机为运算和控制的核心, AT89C51有P0、P1、P2、P3四个8位的并行双向I/O口，P3口用于控制信号输入，P1口用于控制LED信号灯的显示。将汽车信号灯的输出可以转换为如下真值表如表1所示。 表1　汽车转向信号灯控制功能真值表 输入信号 输出信号 左转 右转 刹车 紧急 停靠 左头灯 右头灯 左转弯灯 右转弯灯 左尾灯 右尾灯 1 0 0 0 0 闪烁 灭 闪烁 灭 闪烁 灭 0 1 0 0 0 灭 闪烁 灭 闪烁 灭 闪烁 0 0 1 0 0 灭 灭 灭 灭 亮 亮 0 0 0 1 0 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 0 0 0 0 1 闪烁 闪烁 灭 灭 闪烁 闪烁 1 0 1 0 0 闪烁 灭 闪烁 灭 闪烁 亮 0 1 1 0 0 灭 闪烁 灭 闪烁 灭 闪烁 0 0 1 1 0 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 亮 亮 1 0 1 1 0 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 亮 0 1 1 1 0 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 亮 闪烁 三. 硬件设计 1.硬件系统框图 硬件系统原理框图由5部分组成：AT89C51芯片、晶振电路、复位电路、控制电路和输出电路，如图3.1所示。 图3.1硬件原理框图 2.硬件系统各部分电路设计 2.1复位电路设计 AT89C51有复位信号引脚RET，用于从外引入复位信号。单片机基本复位电路共有上电复位、按键电平复位、按键脉冲复位3种，本设计采用按键电平复位。复位电路用于产生复位信号，通过RET引脚送入单片机，进行复位操作。电阻采用1K，电容采用22uF，如图3.2所示。 图3.2 复位电路 2.2晶振电路设计 AT89C51单片机芯片中的高增益反向放大器，其输入端为引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2，通过这两个引脚在芯片外并接石英晶体振荡器和两个电容器。石英晶体为感性元件，与电容构成振荡回路，为片内放大器提供正反馈和振荡所需的相移条件，从而构成一个稳定的自激振荡器。晶振频率是指晶体的振荡频率，也就是振荡电路的脉冲频率，也称振荡频率。晶振频率是单片机的一项重要性能指标。因为单片机的时钟信号是通过振荡信号分频得到的，所以晶振频率直接影响时钟信号的频率。晶振频率越高，系统的时钟频率就越高，单片机运行速度也越快。然而晶振频率高对存储器等的速度和印刷电路板的工艺要求也高，不但影响速度，而且对单片机的工作电流也有一定影响，所以在选择晶振频率时，要兼顾速度、功耗和线路工艺。本设计选用频率为12MHz的晶振，电容选用12pF，具体设计如图3.3所示。 图3.3 晶振电路 2.3控制电路设计 控制电路是采用按钮电路进行控制信号输入。按钮电路设计中关键考虑的就 是按键去抖动问题，一般有硬件去抖和软件去抖两种方式。过去硬件去抖电路通常采用分立元件和触发器实现，目前市场上有硬件去抖专用接口芯片，例如：MAX6816~6818，均为单电源供电，电压为2.7～5.5V，分别为单输入、双输入和八输入。这里考虑到硬件的简化和成本，没有采用硬件去抖，而采用软件去抖,具体设计如图3.4所示。 图3.4 控制电路 2.4输出电路设计 输出电路采用LED显示，LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，另一端是N型半导体，在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。 图3.5 输出电路 2.5电源设计 电源采用USB供电。USB是英文Universal Serial BUS的缩写