汽车信号灯控制系统1

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汽车照明灯光控制系统设计解析

汽车照明灯光控制系统设计解析

汽车照明灯光控制系统设计解析
一、模块直接控制灯光系统
模块直接控制灯光系统是指由控制模块直接控制灯光的工作。

老款的车辆是将相关的继电器做到了模块的内部进行控制,这种与继电器控制式区别不大,所以这里不再叙述。

另外一种是通过模块内部的场效应管直接输出进行控制。

1.功能特点
由模块通过内部的场效应管(FET)进行直接控制具有如下优点:
①监控:可以监测灯泡的工作是否正常;
②功率限制:如果车辆的电压大于设定值,则可对灯泡的亮度进行控制,提高灯泡的寿命;
③防止光强变化:当发动机的转速突然增加,可能会导致系统电压升高,灯泡光强变大;大功率用电设备的工作可能会导致系统电压下降,灯泡光强变小;采用模块控制则可以避免上述的两种现象。

(1)日间行车灯
日间行车灯是指使车辆在白天行驶时更容易被识别的灯具,装在车身前部。

日间行车灯不是照明灯,不是为了使驾驶员能看清路面,而是为了告知其他车辆或行人有一辆车开过来了,属于信号灯的范畴。

如下图所示,一般的日间行车灯,采用了更高亮度的LED灯组,能大幅降低达35%的电力,可增加电瓶的寿命,且LED的最长寿命更是达到80000h-100000h,几乎等同于车辆的使用年限。

日间行车灯
(2)自动大灯控制系统
自动大灯也叫自动感应式大灯,相当于为前大灯安装了感光控制系统,控制模块根据光线传感器来判断光线亮度变化,从而控制大灯的自动点亮或熄灭。

例如从亮的地方突然进入隧道,大灯自动调节灯光亮度,点亮前路。

微机原理与接口课程设计基于8086微处理器和8255A芯片的汽车信号灯微机控制系统的设计与实现

微机原理与接口课程设计基于8086微处理器和8255A芯片的汽车信号灯微机控制系统的设计与实现

课程设计题目汽车信号灯目录一、设计目的 (2)二、系统硬件设计 (3)三、系统软件设计 (9)四、系统调试及结果 (15)五、总结和体会 (16)六、参考文献 (16)一、设计目的通过所学知识和现代计算机技术来模拟模拟汽车信号灯控制系统,把所学的理论的知识用到现实实践中去,加强了对理论知识的理解和记忆。

展示了计算机技术在汽车行业的应用。

设计出汽车信号灯微机控制系统。

汽车信号灯的作用是大家所熟知的,汽车通过显示不同的信号灯来告诉前后左右的行车者本汽车正在进行的操作,本控制系统采用8086微处理器作为处理器和可编程的8255A芯片来模拟汽车信号灯控制系统。

通过在实验箱上分别按K1,K2,K3和K4键来显示汽车左转、右转,前进和后退等状态。

左/右转弯开关K1,K2闭合时,对应的仪表板左/右转弯指示灯、左/右转弯头灯和左/右转弯尾灯闪烁;紧急开关闭合时,所有仪表板左右转弯灯、左右转弯头灯和左右转弯尾灯闪烁;当用户按K3时,也即踩刹车时,刹车开关闭合,刹车灯(左右红色尾灯)亮;停靠时(合上停靠开关),即按K4键时,所有的灯闪烁。

所需执行的操作由相应的开关状态反映,所需控制的信号灯有仪表板左/右转弯灯、暂停灯、照明远灯和照明近灯共五类类灯.二、系统硬件设计1.硬件连接图:利用8088驱动8255 8253来连接外部电路。

2.器件选择:CPU(8088) 1个发光二极管 5个74ALS373 2个电阻 5个74ALS245 1个 74LS00 5个8255 1个控制开关 5个8253 1个3、8088,8255,8253功能及说明8088的引脚包括20根地址线,16根数据线及控制线,状态线,时钟,电源和地线等,大致可分五大类.第一类只传送一种信息,第二类每个引脚电平的高低代表不同信息,第三类代表不同的工作方式,第四类每个引脚可以传送两种信息,第五类引脚在输入和输出时分别传送不同的信息.同时还要地址锁存器及数据总线收发器来构成最小系统.因本电路用到各种比较重要的芯片,因此有必要对芯片进行简要介绍。

项目五 汽车照明与信号系统

项目五 汽车照明与信号系统

倒车蜂鸣器利用电容的充电和放
电,使线圈L1和L2的磁场时而相 加、时而相减,使触点4时开时闭, 从而控制电磁振动式蜂鸣器间歇 发声,以警告行人和其他车辆的
图5.27 倒车信号电路 1. 熔断丝;2. 倒车信号灯开关; 3. 倒车信号灯;4. 继电器触点; 5. 蜂鸣器;6. 电容器; 7. 倒车信号间歇发声控制器
图5.11
Z形非对称配光示意图
(三)汽车信号系统组成
汽车上除照明灯外,还有用以指示其他车辆或行人 的灯光信号标志,这些灯称为信号灯。
汽车信号系统组成:信号灯、控制开关、电源、线路 。
外信号灯指转向指示灯、制动灯、尾灯、示廓灯、 倒车灯; 内信号灯泛指仪表板的指示灯,主要有转向、机油压力 、充电、制动、关门提示等仪表指示灯。
氙气灯泡优点:
一方面,氙气灯泡拥有比普通卤素灯泡高三倍的光照强
度,耗能却仅为其三分之二; 另一方面,氙气灯泡采用与日光近乎相同的光色,为驾 驶者创造出更佳的视觉条件。氙气灯具使光照范围更广, 光照强度更大,大大地改善了驾驶的安全性和舒适性。
缺点:价格高、容易炫目。
3)LED灯
LED灯在车内照明和刹车灯、应急灯等方面的应用已经起 得了显著的成效,LED在整车内外部照明光源的比重已经超过 了80%。随着LED照明技术的快速发展和成本的逐步下降,LED 前照灯经过近年来的技术验证、概念车展示等阶段之后,越
图5.34 无触点电喇叭电路 1. 喇叭;2. 喇叭按钮
3.喇叭继电器
当装用双喇叭时,由
于其消耗的电流较大
,用按钮直接控制时,
按钮容易烧坏,故常
采用喇叭继电器控制
,其构造与接线方法
图5.35 喇叭继电器 1. 触点;2. 触点臂;3. 线圈;4. 支架;5. 喇叭按钮;6. 喇叭

基于PLC的交通信号灯控制系统设计——毕业设计论文

基于PLC的交通信号灯控制系统设计——毕业设计论文

广德爱众砺能善医毕业设计作品题目:基于PLC的交通信号灯控制系统设计姓名:专业:机电一体化班级:学号:校内指导老师:校外指导老师:填表日期:湘潭医卫职业技术学院教务处制湘潭医卫职业技术学院毕业设计作品二级学院医电学院专业机电一体化班级姓名学号校内指导老师毕业设计名称基于PLC的交通信号灯控制系统设计校外指导老师毕业设计时间课题进度:2016年3月15日—3月23日确定选题、收集相关资料;2016年3月23日—4月30日整理资料、撰写论文初稿;2016年4月30日—5月07日通过指导老师的审查,完成论文的第一次修改;2016年5月07日—5月14日通过指导老师的审查,完成论文的第二次修改;2016年5月14日—5月21日排版整理;2016年5月21日—5月25日接受指导老师审查评阅,论文定稿;2016年5月25日—5月26日参加论文答辩。

目录摘要 (1)英文摘要 (2)前言 (3)第一章概述 (4)1.1交通灯的发展史 (4)1.2我国城市交通的发展现状 (4)第二章PLC的基础知识 (6)2.1 PLC简介 (6)2.2 主要方法 (6)2.3 重点要解决的问题 (7)2.4 具体要求 (7)第三章系统单元设计 (8)3.1 I/O连线图 (8)3.2正常时期程序 (8)3.3 程序高峰时期 (12)3.4 指令表 (16)第四章设计说明书 (19)4.1 定时器(绿灯闪烁) (19)4.2晚间黄灯闪烁 (19)4.3 急停 (20)4.4 结束 (20)4.5 顺序功能图 (20)4.6 交通灯示意图 (23)第五章参考文献 (24)总结 (25)致谢 (26)摘要古老的交通灯控制系统大多是由数字电路来实现的,随着社会经济的发展,数字电路交通灯越来越不能满足日益增长的交通压力,因此必须寻求一种新的方法来取代这种复杂而工作不稳定的控制系统。

现今PLC技术飞快发展,应用越来越广,在工业自动化中的地位极为重要,广泛的应用于各个行业。

汽车仪表盘指示灯及开关符号说明

汽车仪表盘指示灯及开关符号说明

汽车仪表盘指示灯及开关符号说明一、汽车仪表盘图解1综合显示屏1.1车外温度表:显示车外温度,在综合显示屏上用数字显示这一信息。

1.2瞬时油耗表:显示车辆某一瞬间油耗情况,单位是升/百公里L/100Km。

不少车型已经采用综合显示屏显示油耗,并能换算出余油尚能行驶的里程数。

1.3自动挡挡位显示:用于指示自动档档位。

不同车型的显示方法不同,有的使用指示灯配合图形,有的则通过显示屏直接显示。

2转速表:反映发动机转速的仪表,通常设置在仪表板内,与车速里程表对称地放置在一起。

驾驶员可以通过该表了解发动机的运转情况。

3车速里程表3.1速度表:显示的是汽车的时速,公制单位是公里/小时Km/h。

传统的车速表是机械式的,现在很多轿车仪表已经装备了使用传感器的电子车速表3.2里程表:它是记录车辆行驶里程的仪表,多整合在速度表内。

3.3小计里程表:记录车辆某一段行驶里程的仪表,多与里程表整合在一起,能够随时清零。

它能帮助车主掌握某段路程的长短以及计算油耗等。

二、仪表板显示符号及说明车门状态指示灯—显示车门是否完全关闭的指示灯,车门打开或未能关闭时,相应的指示灯亮起,提示车主车门未关好,车门关闭后熄灭.驻车指示灯—驻车制动手柄(即手刹)拉起时,此灯点亮。

手刹被放下时,该指示灯自动熄灭。

在有的车型上,刹车液不足时此灯会亮电瓶指示灯--显示蓄电池工作状态的指示灯。

接通电门后亮起,发动机启动后熄灭。

如果不亮或长亮不灭应立即检查发电机及电路。

刹车盘指示灯--显示刹车盘片磨损情况的指示灯。

正常情况下此灯熄灭,点亮时提示车主应及时更换故障或磨损过渡刹车片,修复后熄灭。

机油指示灯--显示发动机机油压力的指示灯,本灯亮起时表示润滑系统失去压力,可能有渗漏,此时需立即停车关闭发动机进行检查.水温指示灯--显示发动机冷却液温度过高的指示灯,此灯点亮报警时,应即时停车并关闭发动机,待冷却至正常温度后再继续行驶. 安全气囊指示灯--显示安全气囊工作状态的指示灯,接通电门后点亮,约3-4 秒后熄灭,表示系统正常,不亮或常量表示系统存在故障.ABS 指示灯--接通电门后点亮,约3-4 秒后熄灭,表示系统正常。

长城维修站内部教材灯光信号系统

长城维修站内部教材灯光信号系统

长城维修站内部教材灯光信号系统三、前照灯系统1.功能:前照灯应保证车前有明亮而均匀的照明,使驾驶员能辩明车前150m以内路面上的任何障碍物。

具有防止眩目的装置,以免夜间两车迎面相遇时,使对方驾驶员目眩而造成交通事故。

前照灯还应具有指示车辆行驶趋向、在夜间会车行驶时使对方驾驶员能判断本车的外廓宽度的功能。

2.系统组成:前照灯;继电器;熔断器;灯光开关。

3.工作原理1 开关2 继电器3 蓄电池4.前照灯组成:反射镜;配光镜;灯泡。

反射镜:最大限度的将灯泡发出的光线聚合成强光束,以增加照射距离。

它一般成抛物面状,内表面镀硌、铝或银,然后抛光,目前多采用真空镀铝。

灯丝位于反射镜的焦点处,其大部分光线经反射后,成为平行光束射线远方,其距离可达150m或更远。

哈弗前照灯采用的是真空镀铝反光镜。

1、灯丝2、反射镜5.配光镜:将反射镜反射出的平行光束进行折射,使车前路面和路缘具有良好而均匀的照明。

扩大光线的照射范围。

一般是用透明玻璃压制而成的棱镜和透镜的组合体。

根据需要内部制成不同形状的刻文。

哈弗大灯配光镜采用无刻文的无色透明PC材料。

6.前照灯灯泡:目前,汽车前照灯的灯泡主要使用两种,既白炽灯泡和卤素灯泡,两种灯泡的灯丝都是用钨丝制成的。

由于钨丝在使用时蒸发损耗,使灯泡的使用寿命缩短,为延长其寿命,将玻璃灯泡中的空气抽出,然后充入其他惰性气体。

既为白炽灯泡。

如充入氩和氮的混合气体。

在灯泡工作时,由于惰性气体受热后膨胀会产生较大的压力,这样可以减少钨的蒸发,能提高灯丝的温度,增强发光效率,从而延长灯泡的使用寿命。

白炽灯泡:1、玻璃灯泡 2、灯丝 3、灯头 4、电器接头卤素灯泡:充气灯泡虽已充入了惰性,但仍有少量钨丝蒸发而使灯泡发黑。

为了防止钨丝的蒸发,又发明了卤族灯泡。

如果充入卤族元素既为卤素灯。

卤素灯泡内的惰性气体渗有某种卤族元素气体﹙如氟、氯、溴和碘等﹚。

哈弗灯泡采用的是卤素灯泡。

1 、玻璃泡2 、有罩近光灯丝3 、远光灯丝4 、灯座5 、插头在灯泡工作时,其内部可形成卤钨再生循环反应:从钨丝上蒸发出来的气态钨与卤族元素反应生成了一种挥发性的卤化钨,它扩散到灯丝附近的高温区后又受热分解,使钨又重新回到灯丝上。

交通信号灯控制系统设计实验报告

十字路口交通信号灯控制系统设计专业:应用电子技术班级:09应电五班*名:**0906020129*名:***0906020115指导教师:***2011.6.11目录摘要…………………………………………………….……….3.一、绪论 (4)二、PLC 的概述 (5)2.1、概述 (5)2.2、PLC的特点 (5)2.3、PLC的功能 (5)三、交通灯控制系统设计 (6)3.1、控制要求 (6)3.2、交通灯示意图 (6)3.3、交通灯时序图 (7)3.4、交通灯流程图 (7)3.5、I/0口分配 (8)3.6、定时器在1个循环中的明细表 (8)3.7、程序梯形图 (10)四、设计总结 (12)参考文献 (12)摘要PLC可编程控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。

它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点,已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。

据统计,可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。

专家认为,可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段之一,PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。

由于PLC具有对使用环境适应性强的特性,同时具内部定时器资源十分丰富,可对目前普通的使用的“渐进式”信号灯进行精确的控制,特别对多岔路口的控制可方便的实现。

因此现在越来越多的将PLC应用于交通灯系统中。

同时,PLC本身还具有通讯联网的功能,将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理,可缩短车辆通行等候时间,实现科学化管理。

一、绪论当今,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车俩最常见和最有效的手段。

但这一技术在19世纪就已经出现。

1858年,在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红,蓝两色的机械扳手式信号灯,用以指挥马车通行。

这是世界上最早的交通信号灯。

1868年英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前得广场上,安装了世界上最早的煤气红绿灯。

汽车照明与信号装置相关知识

• 半封闭式大灯的配光镜由反射镜边缘上的齿簧固定在反射镜上,二 者之间由橡胶圈或密封胶密封,灯泡可从反射镜后端进行拆装,结构 见图4-5。它维修方便,应用广泛,但是密封性差。
• (3)投射式大灯 • 投射式大灯采用卤素灯泡,反射镜近似于椭圆形状。它有两个焦点,
第一焦点在灯泡上,第二焦点则在灯光中形成。其结构见图4-6。 • 在第二焦点附近设有遮光板,可遮档向上的光线,形成明暗分明的配
• (3)反射镜 • 反射镜的作用是收集灯泡发出的光线,并将这些光线聚合成很强的光
束射向远方。反射镜的表面形状呈各种各样(图4-10),反射镜一般用 薄钢板冲压而成,其内表面镀银、镀铝或镀铬,然后抛光。
• 三、汽车大灯的控制开关
• 汽车大灯控制开关主要有灯光转换开关和变光开关。 • 1.灯光转换开关 • 灯光开关的形式有拉钮式、旋转式和组合式等多种,目前汽车上常见
的灯光转换开关有旋转式和组合式两种,见图4-11。
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二 汽车大灯照明系统
• 图4-11(b)所示为轿车使用的组合开关。转动开关端部,便可依次接 通尾灯(包括前小灯)和大灯;将开关向下压,由近光变为远光;此时将 开关向上扳,由远光变为近光;向前扳动开关,可使右转向灯工ຫໍສະໝຸດ ;向 后扳动开关、可使左转向灯工作。
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二 汽车大灯照明系统
• 近光灯控制 • 当前大灯变光开关E60置于近光档时,E60的8脚与11脚导通。 • 蓄电池正极→50 A主前大灯熔丝→调光继电器线圈→ E60 ( 8~11脚)
→E1搭铁→蓄电池负极。此时,H-LP继电器线圈通电,闭合。 • 蓄电池正极→ 50 A主前大灯熔丝→前照灯继电器触点后分两路:一路
行李舱内部空间。 • (6)门控灯

单片机中汽车灯光控制系统实验报告

《单片机原理与应用》课程大作业项目名称:汽车灯光控制系统专业班级:智能监控121学号: 120516127姓名:朱小柳职业技术学院信息工程学院2013 年 10 月 27 日摘要随着单片机的日益发展,其应用也越来越广泛,通过对“汽车灯光控制系统”设计,可以对单片机的知识得到巩固。

本设计是设计一个单片机控制系统。

在汽车进行左右转向灯、前主灯、倒车灯、故障灯时,实现对各种信号指示灯的控制。

本设计主要是对单片机的并行输入、输出口电路的应用,通过对I/O口控制发光二极管的亮、灭、闪烁,加上一些复位电路、按键电路、驱动电路来模拟汽车尾灯的功能。

关键词单片机;汽车信号灯;电路基础;绪论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。

此次基于单片机的汽车转向灯的设计中,复位电路的设计、LED发光二极管的应用、4个按键开关、键盘扫描来控制LED灯点亮的方式都基本符合课程设计的要求。

其中复位电路的作用是当单片机死机的情况下用来复位重启单片机,软件部分主要是用键盘扫描的方式来与程序中的设定值比较如果一致就执行该段子程序来实现LED的点亮方式。

汽车上的信号灯有:转向灯(左前灯、右前灯、仪表盘上的二个指示灯)。

当汽车转弯、倒车、停靠时,转向灯发出不同的信号。

目前国广泛使用电热式闪光器产生闪光信号。

闪烁频率在 50~110 次/ min,但是一般控制在 60~95 次min 之间。

闪光器是通过调节镍铬丝的拉力和触点的间隙来满足频率要求的,灯泡功率的大小也会影响闪烁频率。

因此在更换闪光器或灯泡时调整比较困难。

同时,系统没有故检测,驾驶员无法知道车外的转向灯与示宽灯是否点亮,从而影响行车安全。

到目前为止,我们还没有发现能检测灯丝断这种故障的有效方法。

汽车照明信号仪表及报警系统习题答案(四)1

项目四汽车照明信号仪表及报警系统习题答案一、填空题1.汽车灯具按功能科分为照明灯和信号灯两大类,按安装位置可分为外部灯具和内部灯具。

2、汽车前照灯的光学系统主要包括反光镜、配光镜和灯泡三部分。

3、汽车灯泡主要有白炽灯、卤素灯和氙气灯。

4、按光学组件的结构不同,可将前照灯分为半封闭式和封闭式两种。

5、现在汽车为提高前照灯的亮度、节能和美观,大多数采用封闭式前照灯、投射式前照灯和氙气灯。

6、前照灯的检测包括发光强度的检测和配光性能的检测,一般用前照灯检测仪来检测。

屏幕法只能用来检测配光性能。

7、前照灯的控制方式有多种,当灯泡功率较小时,有灯光开关直接控制。

当灯泡功率较大时,用继电器控制。

继电器控制有的是控制火线,有的是控制搭铁线。

8、为保障夜间会车安全,汽车的前照灯都采用了一些防炫目措施,主要有远、近光变换,近光灯丝加装配光屏和采用不对称光彩。

有些汽车安装有前照灯回车自动变光装置,但同时仍保留脚踏式机械变光开关。

9、常见的闪光器有电容式、翼片式、晶体管式三类。

10、倒车信号装置包括倒车灯和倒车警报灯。

11、倒车警报灯有倒车蜂鸣器和倒车语音警报器两种。

12、汽车喇叭按发音动力的不同分气喇叭和电喇叭两类;按外形分为螺旋形、筒形、盆行三类;按声频分为高音和低音两种。

13、电压表用来指示电源系统的工作情况。

14、电流表用来指示蓄电池的充放电电流值,监视充电系统是否正常工作,电流表按结构课分为电磁式和动磁式两种。

15、机油压力表简称油压表或机油表。

其作用是指示发动机主油道机油压力。

常用油压表结构有电热式和电磁式两种。

16、燃油表用来指示汽车邮箱中的存油量,燃油表分电磁式和电热式两种,传感器一般为可变电阻式。

17、发动机转速表用来测量发动机曲轴转速,转速表按其结构不同可分为机械式和电子式。

18、车速里程表用来指示汽车行驶速度和累计汽车行驶里程,它由车速表和里程表两部分组成。

19、监视器主要用来反映灯光信号是否工作正常,常见的有前照灯监视器和尾灯监视器。

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目录摘要 (2)1概述 (2)2系统组成 (2)3 总体设计方案 (2)4 硬件设计方案 (3)5软件设计方案 (9)6 调试及运行结果 (12)7设计小结 (13)参考资料 (14)汽车信号灯控制系统摘要:本设计是利用AT89C51单片机来实现的汽车信号灯控制系统,在系统中利用5个开关来模拟汽车驾驶操作,然后用6个灯来作为汽车信号灯;当拨动开关改变相应的状态时,单片机就会检测到相关类型的状态后,根据内部程序,来驱动相关的汽车信号灯(发光二极管)闪烁或长亮,以次达到设计的目的和要求。

关键词:控制系统信号灯单片机组成设计1.概述随着自动化机械作业的发展,控制系统从20世纪40年代就开始使用了,早期的现场基地式仪表和后期的继电器构成了最初的控制系统。

现在所说的控制系统,多指采用电脑或微处理器进行智能控制的系统,20世纪后半叶,由于计算机、通信、控制、仪表、软件等技术的飞速发展,不仅产生了多种多样的自控产品,也丰富了人们进行自控设计的思路与方案。

我国在交通信号控制系统开发与应用方面起步较晚,1973年开始进行单点信号机的研制,1985年在北京前三门大街实现城市交通线控系统控制。

作为七五国家重大攻关项目,南京市在同济大学的协助下开发了一套国产智能化交通信号控制系统,由于种种原因,一些重要功能如实时自适应配时等没有使用。

2. 系统组成本系统硬件主要由控制开关、AT89C51单片机、74LS240芯片、信号灯等设备所组成,其系统硬件框图如图2-1所示。

图2-1 系统硬件框图3.总体设计方案本设计为汽车信号灯控制系统,是利用AT89C51单片机来实现的汽车信号灯控制系统,在系统中利用5个开关来模拟汽车驾驶操作,然后用6个灯来作为汽车信号灯;当拨动开关改变相应的状态时,单片机就会检测到相关类型的状态后,根据内部程序,来驱动相关的汽车信号灯(发光二极管)闪烁或长亮,以次达到设计的目的和要求,其设计任务为设计并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,在不同的驾驶操作控制下可驱动相对应的汽车信号灯闪烁或长亮。

在本系统中,要求所需执行的操作由相应的开关状态反映,其驾驶操作与灯光信号对应关系如下:。

(1) 左/右转弯(合上左/右开关):仪表板左/右转弯灯、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:仪表板左/右转弯灯、左/右头灯、左/右尾灯闪烁,右/左尾灯亮。

(5) 刹车、合上紧急开关:尾灯亮、仪表板灯、头灯闪烁。

(6) 左/右转弯刹车,并合上紧急开关:右/左尾灯亮,其余灯闪烁。

(7) 停靠(合上停靠开关):头灯、尾灯以30Hz的频率闪烁。

4.硬件设计方案4.1设计思路本系统中要求设计汽车信号灯控制系统,在驾驶汽车时有左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、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。

当合上左转弯开关后,仪表板左转弯灯、左头灯、左尾灯闪烁;当合上右转弯开关后,仪表板右转弯灯、右头灯、右尾灯闪烁。

当刹车开关合上时,左右尾灯长亮;合上停靠开关后,头灯、尾灯以30Hz的频率闪烁;在紧急开关合上后,所有灯都闪烁。

还可以同时合上转弯开关和刹车开关,合上刹车开关和紧急开关,以及合上转弯开关、刹车开关和紧急开关。

都可以驱动对应的汽车信号灯闪烁或长亮。

4.2硬件选择及论证基于上述的设计思想以及所学单片机知识,并且设计环境。

所以我们在设计时,选择了五个开关、AT89C51单片机、74LS240芯片以及6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6个汽车信号灯根据开关的相应状态闪烁或长亮。

4.3 AT89C51单片机介绍AT89C51是ATMEL公司生产的低电压,高性能的CMOS 8位单片机,片内含4K bytes的可反复擦写和只读程序存储器(PEROM)和128 bytes的随机存取数据存储器,器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和FLASH存储单元。

其引脚图如图2-1所示。

内部结构图如图2-2所示。

图2-1 AT89C51引脚图输出AT89C51提供以下标准功能:4K字节Flash闪速存储器,128字节内部RAM,32个I/O口线,两个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路.同时,AT89C51可隆至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式.空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作.掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一硬件复位。

4.4管脚简介P0口:P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口,也即地址/数据总路线复用口.作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路,对端口写”1”可作为高阻抗输入端用。

在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线从那时起转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。

在Flash编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接电阻。

●P1口:P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路.对端口写”1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,些时可作输入口。

作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。

Flash编程和程序校验期间,P1接收低8位地址。

●P2口:P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路.对端口写”1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,些时可作输入口.作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。

在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器(例如执行MOVX @DPTR指令)时,P2口送出高8位地址数据.在访问8位地址的外部数据存储器(如执行MOVX @RI指令)时,P2口线上的内容(也即特殊功能寄存器(SFR)区中R2寄存器的内容),在整个访问期间不改变。

Flash编程或校验时,P2亦接收高位地址和其它控制信号。

●P3口:P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路.对端口写”1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,些时可作输入口.作输入口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。

P3口除了作为一般的I/O口线外,更重要的用途是它的第二功能,如下表所示:4.5 74LS240芯片介绍74LS240是八反相缓冲器/线驱动器芯片,这种八缓冲器和线驱动器是为提高三态输出存储地址驱动器、时钟驱动器和总线定向接收器和发射器的性能和集成度而特意设计的,设计者可按需要将原码、反码输出、对称G非(有效低电平输出控制)输入和互补输入G和G 非组合使用。

其引脚图入图2-3所示。

图2-3 74LS240引脚图4.6电路原理图本设计是在DVCC—dv52196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4.7设计连线由图2-5中可得本设计的连线为:5个开关K1—K5分别接到单片机的P3.1—P3.5口,然后发光二极管L1—L6分别连接到单片机的P1.0—P1.5口。

其余不再需要任何连线,因为在DVCC—dv52196实验箱内已经连接好,可以直接使用。

这样很大程度简化了连线的步骤,使设计方便快捷。

4.8工作原理说明由于在本设计在DVCC—dv52196实验箱平台上,利用PC机资源和DVCC—dv52196实验箱上的资源,其内部很多芯片之间的连接都已经接好,所以很方便的实现设计要求。

由汽车信号灯控制系统原理图2-4中可以看出,本系统中AT89C51为控制核心,其中P3.0—P3.4做为输入口,P1.0—P1.5为输出口。

当相应开关合上的的时候,开关状态将发生变化,从而产生输入信号;在单片机读入开关状态后,通过软件来判断属于那一类信号,并实现汽车信号灯的控制,然后输出到P1.0—P1.5口,经过74LS240后来驱动汽车信号灯(发光二极管)做出相应的闪烁或长亮;比如当K1左转弯开关拨动的时候,单片机就驱动汽车信号灯L1、L3闪烁,当合上开关K2的时候,L2、L4亮。

当K1K2同时合上的时候,所有灯都熄灭;当再拔动其他开关的时候也随即产生与之相对应的信号驱动汽车信号灯闪烁或长亮。

5. 软件设计方案5.1 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。

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,根据运算结果,确定A和DPTR的内容,从而实现转移。

用该方法设计的程序结构简单、转移表短,但转移表大小加上各个程序长度必须小于256字节。

5.3主要程序段说明: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。

... ...TABLE: AJMP GO0 ;同时打开AJMP GO1 ;K1合上,K2打开AJMP GO2 ;K2合上K1打开AJMP GO3 ;K1K2同时合上AJMP GO4 ;K3合上AJMP GO5 ;K1,K3合上AJMP GO6 ;k2k3合上AJMP GO7 ;K1K2K3合上AJMP GO8 ; K4合上AJMP GO9 ;K1K4合上AJMP GO10 ;K2K4合上AJMP GO11 ;K1,K2,K4合上AJMP GO12 ;k3,k4合上AJMP GO13 ;K1,K3,K4合上AJMP GO14 ;k2,k3,k4合上AJMP GO15 ;k1,k2,k3,k4合上AJMP GO16 ;K5合上GO0: MOV P1,#00 ;所有开关同时打开,所有灯都熄灭 LJMP BEGAINGO1: MOV P1,#00000101B ;K1合上,其余打开,L1、L3亮;表示左边转弯LOOP: LCALL DELAY ;延时1SMOV P1,#00HLCALL DELAY ;延时1SLJMP BEGAINGO2: MOV P1,#00001010B;k2合上,其余打开,表示右边转弯 LJMP LOOP ;调用延时程序GO3: LJMP GO0 ;K1K2同时合上,所有灯熄灭GO4: MOV P1,#00111111B ;K4合上,刹车,所有灯闪烁LJMP LOOPLJMP BEGAINGO5: LJMP GO0 ;所有灯熄灭GO6: LJMP GO0 ;所有灯熄灭GO7: LJMP GO0 ;所有灯熄灭GO8: MOV p1,#00110000b ;K5合上,停靠,L5L6闪烁LJMP LOOPGO9: MOV P1,#00001101B ;K1K4合上,左转弯并刹车CPL P1.0 ;L1闪烁CPL P1.2 ;L3闪烁LCALL DELAY ;调用延时程序CPL P1.3 ;L4长亮LJMP BEGAINGO10: CPL P1.1 ;L2闪烁CPL P1.3 ;L4闪烁LCALL DELAYCPL P1.5 ;L6长亮LJMP BEGAINGO11: LJMP GO0 ;所有灯熄灭GO12: CPL P1.0 ;L1—L4闪烁CPL P1.1CPL P1.2CPL P1.3LCALL DELAYSETB P1.4 ;L5长亮SETB P1.5 ;L6长亮LJMP BEGAINGO13: MOV P1,#00001111B ;L1—L4闪烁LJMP LOOPLJMP BEGAINGO14: LJMP GO13GO15: LJMP GO0GO16: MOV P1,#00111100B ;L3、L4、L5、L6闪烁... ...6. 调试及运行结果通过设计和编写程序代码,运行程序后,其结果为当拨动相应的开关后,其对应的汽车信号指示灯状态将发生变化,闪烁或长亮,直到下一个动作为止,刚开始时候,其信号灯的动作与实际的操作不匹配,经过小组成员的协同努力,最终在运行程序后能得到与要求相匹配的结果,其具体的调试结果如下表所示。

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