计算机控制技术毕业论文

计算机控制技术毕业论文计算机控制技术毕业论文题目：基于单片机的汽车转弯信号灯控制系统设计摘要本设计在于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。在转弯时，通过转弯操作杆使转弯开关闭合，从而使头信号灯、仪表板的转弯灯、尾信号灯闪烁；闭合紧急开关时以上6个信号灯全部闪烁；汽车刹车时，左右两个尾信号灯点亮；若正当转弯时刹车，则转弯时原闪烁的信号灯继续闪烁，同时另一个尾信号灯点亮。基于上述的设计思想，本设计采用单片机控制，在控制系统中，选择了五个开关（K1-K55个电压跟随器、1个AT90S8535单片机、7只发光二极管2片8255接口芯片、1个ADC0809A/D转换器、3个DAC0832D/A转换器、1片74LS138芯片。其中AT90S8535单片机做为控制核心，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6个汽车信号灯和1个错误指示灯根据开关的相应状态闪烁或长亮。信号灯及错误指示灯由发光二极管模拟替代。所采用的单片机及其他元件的成本不高，还能很好的达到控制要求，不会增加汽车的制造成本。对生产厂家和消费者来说是非常好的选择。关键词：单片机汽车转弯信号灯AT90S85351目录1设计背景..................................................................................................................32总体方案.................................................................................................................42.1控制器的选择................................................................................................42.2放大器的选择................................................................................................62.3可编程并行接口8255...................................................................................62.4A/D转换器的选择........................................................................................62.5D/A转换器的选择........................................................................................72.6显示部分........................................................................................................73硬件电路设计..........................................................................................................83.1AT90S8535的接口电路...............................................................................83.2开关量输入与放大器电路..........................................................................93.38255的接口电路.........................................................................................103.4ADC0809转换电路...................................................................................113.5DAC0832的转换电路...............................................................................113.674LS138转换电路与显示电路................................................................124系统软件设计........................................................................................................134.1系统总体软件设计......................................................................................134.2单片机程序设计..........................................................................................144.38255程序设计...........................................................................................144.4A/D转换器ADC0809程序设计..............................................................154.5D/A转换器程序设计..................................................................................155总结........................................................................................................................166参考文献................................................................................................................177附录系统总体电路图......................................................................................1821后左右的行车者本汽车正在进行的操作，以达到安全行驶的目的，汽车信号灯主要有以下7种：左头灯、右头灯、左转弯灯、右转弯灯、左尾灯、右尾灯和错误指示灯。本控制系统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。在左转弯和右转弯时，通过转弯操作杆使左转弯（或右转弯）开仪表板的右转弯灯、右尾信号灯）闪烁；闭合紧急开关时以上6个信号灯全部闪烁；汽车刹车时，左右两个尾信号灯点亮；若正当转弯时刹车，则转弯时原闪烁的信号灯继续闪烁，同时另一个尾信号灯点亮，以上闪烁的信号灯以1HZ频率慢速闪烁，其组合见表1-1，在表中未出现的组合，都将出现故障指示灯闪烁，闪烁频率为10HZ。通过在实验箱上分别按K1K2K3K4和K5键来显示汽车刹车、紧急、停靠、左转和右转等状态。灭灭灭灭灭灭灭灭灭亮亮亮3灭亮灭表251个AT90S85357只发光二极管、2个8255接口芯片、1个ADC0809A/D转换器、3个DAC0832D/A转换器、1片74LS138芯片。其中AT90S8535单片机做为控制核心，当5个开动6个汽车信号灯和1错误指示灯由发光二极管模拟替代。系统的总体结构图如下：图方案一:采用继电器控制变短，需经常更换继电器，并且断开吸合会产生噪声，严重影响汽车的性能，因此继电器不适合用来控制汽车转弯信号灯。4方案二：PLC作为控制器用PLCPLC对开关量信号的控制精确度高，继电器控制系统和一般的计算机控制系统。并且PLC的体积小、质量轻、功耗低，集成度非常高。但同时，PLC的成本非常高，对于一般的汽车转弯信号灯控制系统来说无疑是增加了成本，而且对只有单纯的开关量控制而无计数、定时、算术运算等运算的信号灯控制系统来说更是大材小用，浪费资源。方案三：单片机作为控制器单片机控制系统同样具有PLC的各种优点，与PLC的不同之处就是其集成度没有PLC高，但对于汽车转弯信号灯的控制系统来说，单片机的功能已足够用，而且与PLC相比，其成本够低，不会大幅度增加汽车的成本，非常适合来控制汽车的转弯信号灯。综上所述，本控制系统将采用单片机来作为本设计的控制器。单片机的选型：单片机是目前市场上颇受欢迎的高性价比的单片机系列,AT90S8535单片机是系列单片机中内部接口丰富,功能齐全且性价比高的一个品种,其CPU由32个8位可单期访问的通用寄存器，寄存器堆中6个可以组成3个16位用于数据寻址的间接寻址寄存器指针，ALU支持两个寄存器之间、寄存器和常数之间的算术和逻辑运算，以及单寄存器的操作。同时还有64个I/O寄存器，内部512个8位SRAM等，其主要特点有:a.AT90S8535单片机内有8KB的Flash程序存储器，可反复擦写便于新产品开发。b.,当主频为8MHZ时,大多数指令仅需约125ns。有32个I/O,灌电流可达40mA,能直接驱动、继电器等器件;输入口可三态输入,也可带内部上拉电阻。d.设有看门狗定时器,便于程序抗干扰。．低功耗，具有空闲、省电、掉电三种低功耗方式，掉电模式下工作电流小于1微安。5．有UART异步串行接口，便于实现RS232C和RS485通信接口。．超功能精简指令。数为1，即输出电压与输入电压大小相等，相位相同，它的输入电阻为无穷大，影响。8255由数据端口、A\B部分组成。有三种基本的工作方式：方式0、方式1、方式2。其中A口可以工作在三种方式下，B口只能工作在前两种方式下，C口在作为数据输入输出0AB口工作在方式1或A口工作在方式2时，C口的某些位被用作连接相应的选通控制信号。可以通过8255的初始化来确定各个端口工作在何方式下。A/D转换器是将模拟信号转换成数字信号的器件。ADC0809是8位逐次逼近型的A/D转换器，芯片内包含8通道多路开关及与计算机兼容的控制逻辑。256R电阻分压器，以及一个逐次逼近型寄存器SAR。ADC0809、C和地址锁存允许端子逼近型的A/D转换器，它由比较器、控制逻辑、输出锁存缓冲器、逐次逼近型寄存器及开关树组和256R256R电阻分压器组成D/A转换器。6START和地址锁存允许脉冲ALE的上升沿将地址锁存，经译码模拟量、、C选择开关所指定的通道信号被送至A/D转换器。在START地逼近。此时，转换结束信号EOC呈低电平状态。由于逐次逼近需要一定的过程，所以在此期间，模拟输入值应维持不变，比较器需要一次一次地进行比较，知道转换结束。此时，若计算机发出一个允许命令，则可读出数据。D/AD/A转换器输出地模拟信号是以电流形式体现的，也就是以输出电流的大小表示输出数字量的大小。而电压输出型8位、10位、12位、168位的DAC0832D/A转换器。DAC0832是采用CMOS工艺制成的，主要由两个8位寄存器和一个8位D/A转换器组成。管来作为信号灯。发光二极管（）是一种由磷化镓（GaP）等半导体材料制成的、能直接将电能转变成光能的发光显示器件。当其内部有一定电流通过时，它就会发光。发光二极管也与普通二极管一样由PN结构成，也具有单向导电性。它广泛应用于各种电子电路、家电、仪表等设备中、作电源指示或电平指示。按发光二极管的发光颜色分为有色光和红外光。有色光又分为红色光、黄色光、橙色光、绿色光等。另外，发光二极管还可分为普通单色发光二极管、高亮度发光二极管、超高亮度发光二极管、变色发光二极管、闪烁发光二极管、电压控制型发光二极管、红外发光二极管和负阻发光二极管等。普通单色发光二极管具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳它属于电流控制型半导体器件，使用时需串接合适的限流电阻。因此选用单色7发光二极管作为显示器件。3AT90S8535的引脚及接口电路如下：AT90S8535的AVCC引脚应通过一个低通滤波器与VCC相连，低通滤波器及其与AVCC的连接电路如下：8图开关按键与电压跟随器连接的电路图如下：93.3.18255作为单片机的输入I/O口接口电路8255在信号输入时的接口电路如下:图3.3.28255作为单片机的输出I/O接口电路8255在信号输出时的接口电路如下:10A/D转换电路采用ADC0809的接口电路如下：图D/A转换电路采用DAC0832的接口电路如下：图11经过D/A转换后的信号经74LS138译码后与显示部分的电