基于单片机的汽车转向灯控制器设计.docxVIP

-1-

基于单片机的汽车转向灯控制器设计

李勇

北京科技大学设备工程系车辆工程，北京，(100083)

摘要：随着社会的不断发展，汽车逐渐成为现代社会的一种重要交通工具。车灯是行车安全的必备件，除了具有照明作用，还具有转向、刹车等警示作用。汽车转向和报警信号灯是汽车运动方向和车身状态的表示信号，关系着汽车的安全问题，因此基于单片机的汽车转向灯控制器的设计一直以来都是汽车电子设计中的一个十分重要的领域。本设计采用微控制器对转向灯进行控制，微控制器可靠性高，定时时间精确，还可以承受一定的温度变化，基本不受周围环境的影响，不仅可以达到精确控制的目的，而且使用寿命也大大延长。本文详细阐述了汽车转向灯控制器的硬件设计和软件设计过程，其中包括功率驱动和故障检测等主要硬件设计电路，绘制软件流程图等。

关键词：汽车电子；微控制器；功率驱动；故障检测

1.绪论

1.1引言

车灯是行车安全的必备件，除了具有照明作用，对行人和其他车辆还具有转向、会车、刹车等警示作用。其中汽车转向灯的控制就是一例。汽车转向和报警信号灯是汽车运动方向和车身状态的表示信号，关系着汽车的安全问题，因此基于单片机的汽车转向灯控制器的一直以来都是汽车电子设计中的一个十分重要的领域[5]。

汽车灯光除照明外．还有一些是信号灯，作为对其它车辆或行人的灯光信号标志。常的信号灯有转向灯、转向辅助灯、故障警告灯、转向指示灯以及倒车报警灯等[1]。

传统的汽车闪光器结构简单体积小、闪光频率稳定、监控作用明显,故被广泛使用。但这样的继电器由于自身条件的限制，可靠性低，定时时间不够精确，使用寿命较短，继电器受温度影响较大，对于温度变化较大的环境往往不能满足要求，而采用MCU（微控制器）控制的转向灯控制器可避免此类问题的出现，此类控制器具有较高的可靠性，定时时间精确度高，还可以承受一定的温度变化。此类控制器采用电子控制原理，基本不受周围环境的影响，不仅可以达到精确控制的目的，而且使用寿命也大大延长。MCU（微控制器）是整个控制系统的核心部分，它的选择决定了系统的软件开发环境以及硬件连接方式等一系列的问题。

1.2汽车转向灯的工作要求

汽车转向和报警信号灯是汽车运动方向和车身状态的表示信号，关系着汽车的安全问题，一直以来都是汽车电子设计中的一个十分重要的领域。正确使用信号灯对安全行车很重要。

转向灯使用要求：转向控制时，拨打相应侧的转向开关，相应侧的转向灯低频闪烁，

同时驾驶室里相应侧LED转向指示灯或也以同样低的频率闪烁；左右两侧转向灯有故障时，驾驶室里LED转向指示灯或高频闪烁；汽车紧急报警时，四个转向灯同时高频率闪烁，驾驶室里左右LED转向指示灯一和一同频率闪烁，此时

转向控制不起作用。

-2-

LED转向指示灯工作时，相应侧的继电器或蜂鸣器同时工作并发出“啪啪”的响声。

2.硬件控制系统设计

2.1硬件控制系统方框图

根据自动控制系统的控制原理，硬件系统有输入模块、控制模块、输出模块、故障检测模块和一些辅助元件组成，汽车转向灯控制器硬件控制系统方框图如图2-1所示。

图2-1硬件控制系统方框图

2.2微控制器的选用

传统的MCS51由于性能稳定，工作可靠等优点在工农业生产中应用十分广泛，在自动控制领域得到充分利用，但MCS51芯片不具有A/D转换功能，须另加芯片方可实现A/D转换，而飞思卡尔（FreeScale）半导体公司（原Motorola公司半导体产品部）的MC68HC08系列单片机[2,3]由于性能稳定，耐温度变化，提供了多种内部集成模块，具有A/D转换功能等特点在很多领域得到广泛应用，它的体系结构为产品开发节省了大量时间和成本，近年来MC68HC08多种型号的单片机在汽车、消费、工业、网络和无线市场等各个领域发挥了越来越大的用途，飞思卡尔在许多领域居市场领先地位,汽车半导体产品市场位居第一。

MC68HC08系列单片机种类众多，其中的MC68HC08QY4性价比高、引脚少，内部集成了各种I/O模块以及A/D转换模块，本设计采用16个引脚的MC68HC08QY4芯片，该芯片是本设计的最佳选择。

图2-2MC68HC08QY4引脚分配图

-3-

中断产生脉冲信号如下图所示

图2-3中断产生脉冲信号

关于分频因子p及预置寄存器的设定值的确定方法如下：设fbus=3.2MHz=3200000Hz，定时1s时，TMOD=n，分频因子为p，则n=t×（fbus/p）,若p64，比如p=25=32，则有n=100000=$186A0