汽車(chē)燈單片機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　單片機(jī)原理及系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　專(zhuān) 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p>　　班 級(jí)： 電氣1004班 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>

2、;　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　2013年3月7日</b></p><p>　　摘要，基于單片機(jī)的工作原理，以八路搶答器為理念，制作廣泛</p><p><b>　　1引 言</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容是：基于單片機(jī)的汽車(chē)燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3、。模擬汽車(chē)在駕駛中的左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、剎車(chē)、合緊急開(kāi)關(guān)、停靠等操作。在左轉(zhuǎn)彎或右轉(zhuǎn)彎時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)彎操作桿使左轉(zhuǎn)彎或右轉(zhuǎn)彎開(kāi)關(guān)合上，從而使左頭信號(hào)燈、儀表板的左轉(zhuǎn)彎燈、左尾信號(hào)燈或右頭信號(hào)燈、儀表板的右轉(zhuǎn)彎信號(hào)燈、右尾信號(hào)燈閃爍；閉合緊急開(kāi)關(guān)時(shí)以上六個(gè)信號(hào)燈全部閃爍；汽車(chē)剎車(chē)時(shí)，左右兩個(gè)尾信號(hào)燈點(diǎn)亮；若正當(dāng)轉(zhuǎn)彎時(shí)剎車(chē)，則轉(zhuǎn)彎時(shí)原閃爍的信號(hào)燈應(yīng)繼續(xù)閃爍，同時(shí)另一個(gè)尾信號(hào)燈點(diǎn)亮，以上閃爍的信號(hào)燈以1Hz頻率慢速閃爍；在汽車(chē)停靠開(kāi)關(guān)合上時(shí)左頭信號(hào)燈

4、、右頭信號(hào)燈、左尾信號(hào)燈、右尾信號(hào)燈以10Hz頻率快速閃爍。任何在下表中未出現(xiàn)的組合，都將出現(xiàn)故障指示燈閃爍，閃爍頻率為10Hz。</p><p><b>　　2設(shè)計(jì)方案及原理</b></p><p>　　2.1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)概述</p><p>　　該設(shè)計(jì)方案中，選用ATMEL公司的8位通用單片機(jī)AT89C51，讓其P0口為系統(tǒng)的輸入端口，輸入

5、信號(hào)由開(kāi)關(guān)的通斷產(chǎn)生，而P1口為系統(tǒng)的輸出端口，輸出給7個(gè)LED指示燈。同時(shí)，本設(shè)計(jì)中將剎車(chē)輸入信號(hào)以中斷的方式進(jìn)行輸入，這樣在一定程度上就保證了諸如剎車(chē)這種緊急情況下實(shí)時(shí)性較高的需要。詳細(xì)的硬件設(shè)計(jì)方案見(jiàn)后續(xù)章節(jié)。</p><p>　　2.2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)概述</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要，為滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的需求，我們把剎車(chē)信號(hào)處理成外部中斷0的形式，其他輸入信號(hào)以普通的輸入信號(hào)

6、進(jìn)行輸入，CPU以輪詢的方式對(duì)它們進(jìn)行查詢。若CPU發(fā)現(xiàn)有輸入信號(hào)的組合是所期望輸入信號(hào)組合的任何一組時(shí)，則驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的指示燈發(fā)出相應(yīng)的指示情況。詳細(xì)的軟件設(shè)計(jì)方案見(jiàn)后續(xù)章節(jié)。</p><p><b>　　3硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 硬件設(shè)計(jì)方案</p><p>　　如前所述，在該設(shè)計(jì)方案中，選用ATMEL公司的8位通用單片機(jī)

7、AT89C51，讓其P0口為系統(tǒng)的輸入端口，輸入信號(hào)由開(kāi)關(guān)的通斷產(chǎn)生，其中，P0.0為左轉(zhuǎn)彎開(kāi)關(guān)，P0.1為右轉(zhuǎn)彎開(kāi)關(guān)，P0.2為緊急開(kāi)關(guān)，P0.3為?？块_(kāi)關(guān)。P1口為系統(tǒng)的輸出端口，輸出給7個(gè)LED指示燈。其中，P1.0到P1.2引腳分別連接汽車(chē)的左轉(zhuǎn)彎燈、左頭燈和左尾燈，為便于區(qū)分，這三個(gè)燈均用黃燈表示；P1.3到P1.5引腳分別連接汽車(chē)的右轉(zhuǎn)彎燈、右頭燈和右尾燈；P1.6引腳連接汽車(chē)的故障指示燈。同時(shí)，本設(shè)計(jì)中將剎車(chē)輸入信號(hào)以外部

8、中斷0的方式進(jìn)行輸入，這樣在一定程度上就保證了諸如剎車(chē)這種緊急情況下實(shí)時(shí)性較高的需要。</p><p>　　3.2 硬件設(shè)計(jì)原理圖</p><p>　　在Proteus仿真環(huán)境下所搭建的系統(tǒng)硬件電路圖如圖3.1所示。</p><p>　　圖3.1 系統(tǒng)硬件原理圖</p><p><b>　　4 軟件設(shè)計(jì)</b></

9、p><p>　　4.1 軟件設(shè)計(jì)方案</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，我們把左轉(zhuǎn)彎信號(hào)輸入、右轉(zhuǎn)彎信號(hào)輸入、緊急信號(hào)輸入和?？啃盘?hào)輸入當(dāng)做普通的信號(hào)輸入給單片機(jī)進(jìn)行處理，此時(shí)CPU采用輪詢的方式對(duì)各個(gè)信號(hào)的組合方式逐個(gè)地進(jìn)行排查：若CPU發(fā)現(xiàn)有有效的信號(hào)輸入，則驅(qū)動(dòng)相應(yīng)指示燈進(jìn)行相應(yīng)的顯示，若發(fā)現(xiàn)有無(wú)效的信號(hào)輸入，則驅(qū)動(dòng)故障指示燈閃爍，若上述情況都未發(fā)生，則CPU繼續(xù)輪詢排查各個(gè)輸入信號(hào)的組

10、合，直到有信號(hào)輸入。</p><p>　　由于剎車(chē)信號(hào)是一種很緊急的信號(hào)，故此處將剎車(chē)信號(hào)處理成外部中斷信號(hào)進(jìn)行輸入，以保證實(shí)時(shí)性，將損失降低到最小。此時(shí)CPU正在執(zhí)行主程序(即CPU正以輪詢的方式排查各輸入信號(hào)的組合)，當(dāng)有剎車(chē)信號(hào)輸入時(shí)，程序立即轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序去處理，其中包含著與剎車(chē)有關(guān)的各個(gè)有效信號(hào)的組合，當(dāng)輸入信號(hào)的組合有效時(shí)，則發(fā)出相應(yīng)的動(dòng)作，若輸入無(wú)效信號(hào)時(shí)，則故障指示燈閃爍?？紤]到一般剎車(chē)之后都需

11、要重新啟動(dòng)汽車(chē)及整個(gè)汽車(chē)的控制系統(tǒng)，我們把當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入到中斷時(shí)的各個(gè)有效狀態(tài)人為地設(shè)置為重復(fù)等待狀態(tài)，直到系統(tǒng)重新上電復(fù)位之后，又恢復(fù)到正常的等待狀態(tài)。</p><p>　　4.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　4.2.1 主程序流程圖</p><p>　　在主程序中，首先將輸出端口與清零，以免對(duì)后續(xù)的程序執(zhí)行結(jié)果產(chǎn)生錯(cuò)誤的影響。片內(nèi)存儲(chǔ)單元30H、31H和32

12、H分別用來(lái)當(dāng)做左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎、緊急開(kāi)關(guān)是否閉合的標(biāo)志存儲(chǔ)器，若有相應(yīng)的信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，則相應(yīng)的標(biāo)志存儲(chǔ)器置為#FFH，否則，相應(yīng)的標(biāo)志存儲(chǔ)器清零。設(shè)置這三個(gè)標(biāo)志存儲(chǔ)器的目的是為了當(dāng)有剎車(chē)中斷產(chǎn)生是，便于CPU辨認(rèn)是否在剎車(chē)的情況下有左轉(zhuǎn)彎、右轉(zhuǎn)彎或者是緊急開(kāi)關(guān)閉合。為了能夠使系統(tǒng)在汽車(chē)處于運(yùn)行狀態(tài)下連續(xù)可靠地工作，主程序采用循環(huán)掃描，即輪詢的方式工作。</p><p>　　主程序流程圖如圖4.1所示。</p&g

13、t;<p>　　4.2.2 中斷程序流程圖</p><p>　　在中斷服務(wù)程序中，首先同主程序一樣，先將輸出口清零，以免影響后續(xù)程序執(zhí)行結(jié)果。緊接著，程序通過(guò)一級(jí)一級(jí)的判斷與排查，看是否有與題中所給出的信號(hào)組合相符的信號(hào)組合出現(xiàn)，若出現(xiàn)了，則相應(yīng)的指示燈要出現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作，并進(jìn)入循環(huán)執(zhí)行的狀態(tài)，直到系統(tǒng)從剎車(chē)狀態(tài)中解除出來(lái)，重新上電復(fù)位后，又重頭開(kāi)始執(zhí)行程序；否則，故障指示燈顯示。</p>

14、<p>　　中斷程序流程圖如圖4.2所示。</p><p>　　圖4.1 主程序流程圖</p><p>　　圖4.2 中斷程序流程圖</p><p><b>　　5總 結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)將近一周時(shí)間的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)，我又重新溫習(xí)回顧了有關(guān)8051單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和一些基本的指令，并進(jìn)一步

15、加深了用單片機(jī)進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)硬件和程序設(shè)計(jì)的方法與步驟，鞏固了利用單片機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)時(shí)的一些技巧與方法。就本次所選的設(shè)計(jì)題目而言，我在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先通過(guò)仔細(xì)分析題目，來(lái)找到解決問(wèn)題的突破口，這一步對(duì)于后續(xù)過(guò)程的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。其次，根據(jù)所分析的結(jié)果，綜合考慮各種必要條件后，設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)的硬件電路圖。接著，進(jìn)行系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，這一步需要詳細(xì)分析題中各種情況之間的邏輯關(guān)系與其自身的要求，還要綜合考慮到實(shí)際情況的需要。在搞清楚這些關(guān)系

16、之后，為系統(tǒng)編寫(xiě)匯編程序源代碼。然后，在KeilC應(yīng)用軟件環(huán)境下，對(duì)匯編源代碼進(jìn)行編譯、匯編與連接，并將生成的可執(zhí)行文件與硬件系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，最后在Proteus仿真環(huán)境下進(jìn)行仿真，調(diào)試仿真結(jié)果是否正確。通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，我復(fù)習(xí)掌握了不僅有關(guān)單片機(jī)的知識(shí)，還收獲了一些有關(guān)論文寫(xiě)作規(guī)范的要求，這讓我受益匪淺。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　

17、　[1] 李華,王思明,張金敏.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].蘭州:蘭州大學(xué)出版社,2001.5.</p><p>　　[2] 徐愛(ài)均.單片機(jī)原理實(shí)用教程-基于Proteus虛擬仿真[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.1.</p><p>　　[3] 李廣弟.單片機(jī)基礎(chǔ)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,1994.</p><p>　　[4] 房小翠.單片機(jī)實(shí)用系統(tǒng)

18、設(shè)計(jì)技術(shù)[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,1999.</p><p>　　[5] 胡漢才.單片機(jī)原理及接口技術(shù).清華大學(xué)出版社,1995.</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　ORG0000H</b></p><p><b>　　LJMPMAIN<

19、;/b></p><p><b>　　ORG0003H</b></p><p>　　LJMPINTRT0</p><p>　　MAIN:MOVP1,#00H ；輸出口清0</p><p>　　MOV30H,#00H ；標(biāo)志清0</p>

20、;<p>　　MOV31H,#00H ；</p><p>　　MOV32H,#00H ；</p><p><b>　　SETBEX0</b></p><p><b>　　SETBEA</b></p><p>　　HP1:

21、MOVA,P0 ；左轉(zhuǎn)判斷</p><p><b>　　CLRC</b></p><p>　　SUBBA,#01H</p><p><b>　　JZZZW</b></p><p><b>　　JNZJX1</b></p

22、><p>　　ZZW:MOV30H,#0FFH ；左轉(zhuǎn)指示</p><p>　　SS1:MOVP1,#07H</p><p>　　LCALLDELAY1</p><p>　　MOVP1,#00H</p><p>　　LCALLDELAY1</p><p

23、><b>　　SJMPHP1</b></p><p>　　JX1:MOV30H,#00H</p><p>　　HP2:CLRC ；右轉(zhuǎn)判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBBA,#02

24、H</p><p><b>　　JZYZW</b></p><p><b>　　JNZJX2</b></p><p>　　YZW:MOV31H,#0FFH ；右轉(zhuǎn)指示</p><p>　　SS2:MOVP1,#38H</p><p

25、>　　LCALLDELAY1</p><p>　　MOVP1,#00H</p><p>　　LCALLDELAY1</p><p><b>　　SJMPHP2</b></p><p>　　JX2:MOV31H,#00H ；合緊急開(kāi)關(guān)判斷</p><

26、p>　　HP3:CLRC</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBBA,#04H</p><p><b>　　JZHJJ</b></p><p><b>　　JNZJX3</b></p><p&

27、gt;　　HJJ:MOV32H,#0FFH ；合緊急開(kāi)關(guān)指示</p><p>　　SS3:MOVP1,#3FH</p><p>　　LCALLDELAY1</p><p>　　MOVP1,#00H</p><p>　　LCALLDELAY1</p><p><b

28、>　　SJMPHP3</b></p><p>　　JX3:MOV32H,#00H</p><p>　　HP4:CLRC ；合?？块_(kāi)關(guān)判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBBA,#08H<

29、/p><p><b>　　JZTK</b></p><p><b>　　JNZJX4</b></p><p>　　TK:MOVP1,#36H ；合?？块_(kāi)關(guān)指示</p><p>　　LCALLDELAY10</p><p>　　

30、MOVP1,#00H</p><p>　　LCALLDELAY10</p><p><b>　　SJMPHP4</b></p><p>　　JX4:CLRC ；有無(wú)輸入判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p&

31、gt;<p><b>　　JZTZ</b></p><p>　　CLRC ；左轉(zhuǎn)判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBBA,#01H</p><p><b>　　JZTZ&

32、lt;/b></p><p>　　CLRC ；右轉(zhuǎn)判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBBA,#02H</p><p><b>　　JZTZ</b></p><p>　　

33、CLRC ；合緊急開(kāi)關(guān)判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBBA,#04H</p><p><b>　　JZTZ</b></p><p>　　CLRC ；合

34、停靠開(kāi)關(guān)判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBBA,#08H</p><p><b>　　JZTZ</b></p><p><b>　　AJMPGZ</b></p><p>　　GZ:MOV

35、P1,#40H ；故障指示</p><p>　　LCALLDELAY10</p><p>　　MOVP1,#00H</p><p>　　LCALLDELAY10</p><p><b>　　AJMPJX4</b></p><p>　　TZ:AJM

36、PMAIN ；返回繼續(xù)</p><p>　　INTRT0:CLREA ；關(guān)中斷</p><p>　　MOVP1,#00H</p><p>　　CLRC ；左轉(zhuǎn)判斷</p><p><b>　　MOV

37、A,30H</b></p><p>　　SUBBA,#0FFH</p><p><b>　　JZZZS</b></p><p>　　CLRC ；右轉(zhuǎn)判斷</p><p><b>　　MOVA,31H</b></p>&l

38、t;p>　　SUBBA,#0FFH</p><p><b>　　JZYZS</b></p><p>　　PSC:MOVA,P0 ；剎車(chē)判斷</p><p><b>　　JZSC</b></p><p><b>　　JNZGZ

39、1</b></p><p>　　SC:MOVP1,#24H</p><p>　　CLRC ；剎車(chē)合緊急開(kāi)關(guān)判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBBA,#04H</p><p><

40、;b>　　JZHJS</b></p><p><b>　　SJMPSC</b></p><p>　　GZ1:MOVP1,#40H ；故障指示</p><p>　　LCALLDELAY10</p><p>　　MOVP1,#00H</p>&

41、lt;p>　　LCALLDELAY10</p><p><b>　　SJMPGZ1</b></p><p>　　ZZS:CLRC ；左轉(zhuǎn)彎剎車(chē)合緊急開(kāi)關(guān)判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBB

42、A,#05H</p><p><b>　　JZZSJ</b></p><p>　　ZS:MOVP1,#27H ；左轉(zhuǎn)彎剎車(chē)指示</p><p>　　LCALLDELAY1</p><p>　　MOVP1,#00H</p><p><b>

43、　　SETBP1.5</b></p><p>　　LCALLDELAY1</p><p><b>　　SJMPZZS</b></p><p>　　ZSJ:MOVP1,#3FH ；左轉(zhuǎn)彎剎車(chē)合緊急開(kāi)關(guān)指示</p><p>　　LCALLDELAY1</p&g

44、t;<p>　　MOVP1,#00H</p><p><b>　　SETBP1.5</b></p><p>　　LCALLDELAY1</p><p><b>　　SJMPZSJ</b></p><p>　　YZS:CLRC ；

45、右轉(zhuǎn)彎剎車(chē)合緊急開(kāi)關(guān)判斷</p><p><b>　　MOVA,P0</b></p><p>　　SUBBA,#06H</p><p><b>　　JZYSJ</b></p><p>　　YS:MOVP1,#3CH ；右轉(zhuǎn)彎剎車(chē)指示</p>

46、<p>　　LCALLDELAY1</p><p>　　MOVP1,#00H</p><p><b>　　SETBP1.2</b></p><p>　　LCALLDELAY1</p><p><b>　　SJMPYZS</b></p><p>　　Y

47、SJ:MOVP1,#3FH ；右轉(zhuǎn)彎剎車(chē)合緊急開(kāi)關(guān)指示</p><p>　　LCALLDELAY1</p><p>　　MOVP1,#00H</p><p><b>　　SETBP1.2</b></p><p>　　LCALLDELAY1</p><p&

48、gt;<b>　　SJMPYSJ</b></p><p>　　HJS:MOVP1,#3FH ；剎車(chē)時(shí)合緊急開(kāi)關(guān)指示</p><p>　　LCALLDELAY1</p><p>　　MOVP1,#00H</p><p><b>　　SETBP1.2</b>

49、</p><p><b>　　SETBP1.5</b></p><p>　　LCALLDELAY1</p><p><b>　　SJMPHJS</b></p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　DELAY10:MOV

50、R7,#200 ；延時(shí)0.1s子程序</p><p>　　L:MOVR6,#123</p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　L1:DJNZR6,L1</p><p><b>　　DJNZR7,L</b></p>

51、<p><b>　　RET</b></p><p>　　DELAY1:MOVR5,#10 ；延時(shí)1s子程序</p><p>　　L2:MOVR7,#200</p><p>　　L3:MOVR6,#123</p><p><b>　　NOP<