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基于MCS-51单片机的汽车信号灯控制器设计教程文件.ppt
学生: 学号: 专业: 指导教师: 设计思路 以单片机原理为基础,通过Proteus软件设计电路图,模拟汽车信号灯的控制系统进行仿真。 采用MSC-51系列单片机AT89C51芯片为中心器件来设计汽车信号灯控制系统,实现了能根据模拟7种驾驶操作情况的开关量输入,控制仪表板的左/右转弯信号灯、左/右头灯和左/右尾灯六类灯的“亮”、“灭”及“闪烁”等。 设计的技术指标及要求 本设计是模拟汽车在驾驶中的左转弯、右转弯、刹车、闭合紧急开关、停靠等操作。在左转弯或右转弯时,通过转弯操作杆使左转弯或右转弯开关合上,从而使左头信号灯、仪表板的左转弯信号灯、左尾信号灯或右头信号灯、仪表板的右转弯信号灯、右尾信号灯闪烁 。 各种操作对应的信号灯输出表 输出信号 左头信号灯 右头信号灯 左转弯信号灯 右转弯信号灯 左尾信号灯 右尾信号灯 左转弯(合上左转弯开关) 闪烁 灭 闪烁 灭 闪烁 灭 右转弯(合上右转弯开关) 灭 闪烁 灭 闪烁 灭 闪烁 闭合紧急开关 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 刹车(合上刹车开关) 灭 灭 灭 灭 亮 亮 左转弯时刹车 闪烁 灭 闪烁 灭 闪烁 亮 右转弯时刹车 灭 闪烁 灭 闪烁 亮 闪烁 刹车时闭合紧急开关 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 亮 亮 左转弯时刹车闭合紧急开关 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 亮 右转弯时刹车闭合紧急开关 闪烁 闪烁 闪烁 闪烁 亮 闪烁 停靠(闭合停靠开关) 闪烁 闪烁 灭 灭 闪烁 闪烁 设计方案 在驾驶汽车时有左转弯、右转弯、刹车、紧急开关、停靠五个操作,所以可以用五个开关来模拟这几个操作,当单片机检测到相关操作后,然后判断属于那一类操作,再通过软件来驱动控制相应的信号灯闪烁或长亮。以此来实现对汽车信号灯的控制。 基于设计思想、设计环境以及所学单片机知识,在设计时,选择了5个开关、AT89C51单片机、ULN2003A芯片以及7只发光二极管。其中AT89C51做为控制核心,当5个开关的状态发生改变后,单片机检测到开关信号后就通过软件输出相关信号,在经过ULN2003A芯片来驱动7个汽车信号灯根据开关的相应状态闪烁或长亮。 整体电路的工作原理 AT89C51 ULN2003A 输入控制信号 (五个开关) 输出信号灯 (七只发光二极管) ULN2003A简介 ULN2003A是一个非门电路,包含7个单元(7个硅NPN 达林顿管组成的驱动芯片),单独每个单元驱动电流最大可达350mA. 9脚可以悬空。比如1脚输入,16脚输出,负载接在VCC与16脚之间,不用9脚。 AT89C51的最小系统 复位电路 时钟电路 ULN2003A的连接 ULN2003A有16个引脚,其中1~7脚按顺序接P1.6~P1.0,10~16脚按顺序接D1~D7。电路图如图所示: 开关的连接 AT89C51芯片P3口与5个开关的连接如图所示,开关包括:刹车开关、紧急开关、停靠开关、左转开关和右转开关。 整体电路原理图 软件设计 程序设计思想 : (1)开关状态直接输入到P3口的低5位,并对P3口 的低5位进行判断。 (2)通过对P3口低5位数据进行判断,跳转到相应的信号灯显示分支程序。 (3)信号灯的显示状态由P1口的低7位输出数据决定,灯的“闪烁”与“长亮”通过延时分支和P1口的低7位数据配合控制。 (4)延时分支用循环程序设计,通过内、外循环和多重循环的次数控制延时的时间长短。
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