汽车信号灯控制系统设计

1、汽车信号灯控制系统设计一、设计目标模拟制作一套汽车信号灯微机控制系统，该系统可以正确反映驾驶操作与灯光信号的对应关系。二、设计要求汽车控制所需执行的操作包含左转弯、右转弯、应急、脚刹车、手刹车，这些操作均由相应的开关状态反映，所需控制的信号灯有：仪表盘左/右转弯信号指示灯、手刹抬起信号指示灯、左右头灯和左右尾灯，其驾驶操作与灯光信号对应关系如下：1. 左/右转弯灯开关(合上时)：仪表盘左/右转弯信号指示灯、左/右头灯、左/右尾灯闪烁。2. 紧急开关合上：所有灯闪烁。3. 刹车(合上刹车开关)：左右尾灯亮。4. 左/右转弯刹车：左/右转弯灯、左/右头灯、左/右尾灯闪烁，右/左尾灯亮。5. 刹车、

2、合上应急开关：尾灯亮、仪表盘左/右转弯信号指示灯和头灯都闪烁。6. 左/右转弯刹车，并合上紧急开关：右/左尾灯亮，其余灯闪烁。三、课题分析根据设计要求可以考虑到10种组合模式通过对以上问题描述的深入分析，可总结出以下三点：（1）通过7个发光二级管模拟两个头灯、两个尾灯和仪表盘上的两个指示灯一个手刹信号灯。（2）利用5个开关可产生的10种组合来分别模拟左转、右转、紧急，刹车，停靠的状态，使发光二极管信号灯相应亮、灭或闪烁。（3）通过程序或者定时/计数器控制灯的闪烁频率。用程序控制。四 课题总体设计 控制信号灯逻辑关系表开关灯左转右转应急脚刹手刹左转指示右转指示左头灯右头灯左尾灯右尾灯手刹信号10

3、0001(闪)01(闪)01(闪)000100001(闪)01(闪)01(闪)0001001(闪)1(闪)1(闪)1(闪)1(闪)1(闪)0000100000110100101(闪)01(闪)01(闪)100101001(闪)01(闪)11(闪)0001101(闪)1(闪)1(闪)1(闪)110000010000001(1) 当用户置开关状态为01h时，也即左转，表左转开关闭合，则仪表左灯、左头灯、左尾灯闪烁，其他灯灭。(2) 当用户置开关状态为02h时，也即右转，表右转开关闭合，则仪表右灯、右头灯、右尾灯闪烁，其他灯灭。(3) 当用户置开关状态为03h时,表紧急开关闭合，也即出现紧急状态时，

4、除手刹信号灯外所有灯闪烁。(4) 当用户置开关状态为04h时, 表踩刹车(合上刹车开关)，则左尾灯、右尾灯亮，其它灯灭。 (5) 当用户置开关状态为05h时，表示汽车左转刹车，则仪表左灯、左头灯、左尾灯闪烁同时右尾灯亮，其它灯灭。(6) 当用户置开关状态为06h时，表示汽车右转刹车，则仪表右灯、右头灯、右尾灯闪烁同时左尾灯亮，其它灯灭。(7) 当用户置开关状态为07h时，表示汽车此时处于紧急刹车状态，则仪表左右灯，左右头灯闪烁左右尾灯亮手刹信号灯灭。(8) 当用户置开关状态为08h时，表示汽车此时处于左转紧急刹车状态，则除手刹信号灯外全部指示灯亮。(9) 当用户置开关状态为09h时，表示汽车此

5、时处于右转紧急刹车状态，则除手刹信号灯外全部指示灯亮。(10) 当用户置开关状态为0ah时，表示汽车此时在停靠，则手刹信号灯亮所以，可以设置实验箱上的7个发光二极管的对应情况为： 灯状态开关状态仪表左灯（l1）仪表右灯（l2）左头灯（l3）右头灯（l4）左尾灯（l5）右尾灯（l6）手刹信号（l7）1左转（01h）闪烁灭闪烁灭闪烁灭灭2右转（02h）灭闪烁灭闪烁灭 闪烁灭3紧急（03h）闪闪闪闪闪闪灭4刹车（04h）灭灭灭灭亮亮灭5左转+刹车（05h）闪灭闪灭闪亮灭6右转+刹车（06h）灭闪灭闪亮闪灭7刹车+紧急（07h）闪闪闪闪亮亮灭8左转+刹车+紧急（08h）亮亮亮亮亮亮灭9右转+

6、刹车+紧急（09h）亮亮亮亮亮亮灭10停靠（0ah）灭灭灭灭灭灭亮表1 开关状态与灯状态对应表五 课题详细设计5.1 硬件设计1 芯片选择根据课题所要实现的功能，结合所学的知识进行分析，在对任务需求进行详细分析以后，在设计时，选择了五个开关、at89c51单片机、74ls240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74ls240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。2. 引脚信号定义5个开关k1k5分别接到单片机的p3.1p3.5口，然后发光二极管l1l7分别连接到单片机的p1.0

7、p1.6口。开关与灯的逻辑关系（1表示开关合上，0表示打开；1表示灯亮，1(闪)表示闪烁，0表示熄灭）在本系统中要求制作出汽车信号灯微机控制系统，控制的信号灯有仪表板左、右转弯灯，左、右头灯和左、右尾灯共六类灯，在不同操作控制下可驱动对应的灯闪烁或长亮。在系统中，利用开关在状态的变化来模拟汽车驾驶操作。单片机检测到相应的开关状态类别，产生与此状态相符合的控制信号，使信号灯闪烁或长亮。由于本设计在dvccdv52196实验箱上模拟的实现，其本身很多电路无法改变，所以其硬件框图如图2-4所示。at89c51单片机信号灯开关控制左转右转信号紧急或停靠信号74ls240芯片驱动系统硬件框图3根据图2-

8、4可知，可以合上开关来改变状态，即合上相应的开关后，就代表一种汽车驾驶操作。然后单片机检测到相应状态，然后判断属于那一类别，再利用软件来产生相应控制信号，经74ls240后来驱动汽车信号灯（发光二极管）在闪烁或长亮。电路原理图本设计是在dvccdv52196实验箱平台上设计的，所以根据设计环境和图2-4的系统框图，可得本系统的电路原理图如图2-5所示。 图2-5 汽车信号灯控制系统原理图5.2 软件设计思想软件部分与硬件部分一起构成一个完整的系统，对整个系统来说起着重要的作用。在本设计中使用了散传程序的设计方法，它根据系统的某种运算结果，分别转向各个处理程序。该方法利用jmp a+dptr，根

9、据运算结果，确定a和dptr的内容，从而实现转移。 1程序流程图根据软件的设计思想，可画出本系统程序流程图如图3-1所示。程序入口p3.0,p3.1,p3.2,p3.3,p3.4置“1”读入开关k1，k2，k3，k4，k5状态判断开关状态k1/k2=1,其余开关为0,驱动l1/l2和l3/l4,l5/l6闪烁k3=1,其余开关为0,除开l7所有灯闪烁k4=1,其余开关为0,l5和l6亮k1=k4=1,其余为0,l1、l3、l5闪烁，l6亮k2=k4=1其余为0,l2、l4、l6闪烁，l5灯亮,k3=k4=1,其余为0,l5、l6亮，除开l7其余灯闪烁k5=1,其余为0,l7亮图3-1 系统程序

10、流程图2 课程设计体会经过这段时间的课程设计，我们最终实现了该汽车信号灯控制系统，感到特别的欣慰，期间获益颇多。将微机接口技术中的理论与实践相结合起来，对芯片的功能也有了进一步认识理解，重温了汇编语言的编程。在实验调试过程中发现问题，分析问题，如何解决问题的能力都有所提高，这对我们不久将来离开学校，投入实际工作都是很有借鉴意义的。希望通过以后的学习，不断提升自身各方面的能力，如对专业知识的掌握程度，动手实践能力等。经过此次的课程设计，我们学会了合作。我们要形成自己的设计思想，以便在今后的专业课形成自己的风格。同时在多多锻炼自己的动手能力，以便在以后的工作能独立完成一些设计项目。 ；程序清单：

11、；说明：l1左转弯灯,l2右转弯灯; l3左头灯,l4右头灯; l5左尾灯,l6右尾灯，l7手刹信号灯。 org 0000h ljmp start org 0030hstart: mov p3,0ffh ;p3口置“1”,为输入做准备 mov a,p3 anl a,#1fh ;读开关状态 mov dptr,#table rl a ;累加器乘2 jmp a+dptrtable: ajmp go0 ;k1合上,k2打开 ajmp go1 ;k2合上k1打开 ajmp go2 ;k3合上 ajmp go3 ;k4合上 ajmp go4 ;k1,k4合上 ajmp go5 ;k2,k4合上 ajmp

12、go6 ;k3,k4合上 ajmp go7 ;k1,k3,k4合上 ajmp go8 ;k2,k3,k4合上 ajmp g09go0: mov p1,#00010101b ;k1合上，其余打开，l1、l3、l5闪烁 ;表示左边转弯loop: lcall delay ;延时1s mov p1,#00h lcall delay ;延时1s ljmp startgo1: mov p1,#00101010b ;k2合上，其余打开，l2、l4、l6闪烁 ljmp loop ;调用延时程序 ;表示右边转弯 ljmp startgo2: mov p1,#00111111b ;k3合上，除手刹信号灯外所有灯闪

13、烁 ;表示应急 ljmp loop ljmp startgo3: mov p1,#00110000b ;k4合上， l5、l6亮 其余灯灭 setb p1.4 ;l5亮 setb p1.5 ;l6亮 ;表示刹车， ljmp startgo4: mov p1,#00001101b ;k1、k4合上，左转弯并刹车 cpl p1.0 ;l1闪烁 cpl p1.2 ;l3闪烁 cpl p1.4 ;l5闪烁 lcall delay ;调用延时程序 setb p1.5 ;l6亮 ;左转刹车 ljmp startgo5: mov p1,#00101010 ;k2，k4合上，l2，l4，l6闪烁同时l5亮 cpl p1.1 ;l2闪烁 cpl p1.3 ;l4闪烁 cpl p1.5 ;l6闪烁 lcall delay ;调用延时程序 setb p1.4 ;l5亮 ;右转刹车 ljmp startgo6: cpl p1.0 ;k3，k4合上，l1l4闪烁 cpl p1.1 cpl p1.2 cpl p1.3 lcall delay setb p1.4 ;l5亮 setb p1.5 ;l6亮 ;紧急刹车 ljmp startgo7: mov p1,#00011111b ;k1，k3,k4合上l1l5亮 ljmp loop ;表示左转紧急刹车 ljmp