汽车转向灯自动控制系统设计

本设计主要运用以前所学的单片机知识以及模拟电路知识来设计一个电路较为简单,同时又较为容易操作的转向灯自动控制系统。其功能是实现对汽车在各种状态下(左右转弯、紧急、停靠等)各个车灯的亮灭情况的模拟和监控。本设计的电路部分主要由按键电路,LED灯电路,驱动电路,复位电路等四部分构成。本设计以AT89C52单片机为主要部件,低能耗的LED灯元器件作为显示电路来模拟并监测各种状态下车灯的亮灭情况,以保证及时并确切地向驾驶员反映车辆实时情况,从而尽量规避交通事故发生的风险。关键词转向灯控制,单片机技术,电路设计
目 录
1 绪论 1
2 总体方案设计 2
2.1 汽车转向灯介绍 3
2.2 开关及输出状态检测 3
2.3 定时器和计数器 3
2.4 中断系统 4
2.5 转向灯控制 4
3 硬件电路设计 5
3.1 按键电路 5
3.2 时钟电路 5
3.3 复位电路 6
3.4 LED显示电路 7
4 软件和程序设计 7
4.1 软件设计 7
4.2 程序设计及清单 7
4.3 软件调试 13
5 系统检测与仿真 14
结论 17
致谢 18
参考文献 19
附录A 汽车转向灯各状态下闪烁情况 19
1 绪论
1886年,卡尔.本茨发明了第一辆汽车,此后,汽车产业不断发展,尤其是进入21世纪以后,汽车作为现代生活中重要的交通工具更是得到了空前发展。从一定程度上来说汽车技术的发展水平可以衡量一个国家的科学技术的发展水平。在全球范围来看,很多发达国家都把汽车工业的发展放在很重要的位置,其中的大部分国家都已经把它作为能够提高国民经济的支柱产业来看待。
我国的汽车工业起步较晚,但在改革开放之后,我国的汽车产业进入了高速发展期,到如今,汽车产业也已成为我国国民经济的支柱行业之一。08年,我国全年汽车销售总量终于超越了美国,取代美国成为了全球第一大汽车消费市场。但是,我们也必须认清现实,虽然中国的汽车产业近 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072# 
几年取得了飞快的发展,但毕竟我们起步较晚,基础薄弱,在保障汽车安全性方面还有待提高,和国外相比差距还是很大的。就拿转向灯控制系统来说,在国外,早在上世纪80年代,国外在实验室内就完成了智能转向系统的监测和开发。同样在90年代,这种智能系统就已经投入生产,成为豪华轿车的一大卖点,到90年代末,这种智能系统在中级轿车中普及。到了今天,随着科技的发展这种系统又融入了新的技术与功能,已经达到很高的水平。进入21世纪,随着环境的日益恶化,人们开始主张使用低能耗、高效能且环保的能源。所以LED尾灯就慢慢走进了人们的视线。在国外那些发达国家,LED灯已经开始逐渐普及,但在我们国家,运用最为广泛的仍然是气体转向灯,LED灯只能在部分高档车上见到。
进入21世纪,人们的生活水平大大提高,汽车成为了人们出行的主要交通工具。中国作为全球汽车销售量排名前列的国家,人们对汽车的安全性能也非常重视。车灯作为汽车的重要组成部分,他不仅具有照明作用,在汽车安全性能中,他也扮演着重要角色,对行人和其他车辆具有转向、刹车等警示作用。汽车转向信号灯的主要功能是他可以提醒行人和其他车辆将要行进的路线,对汽车的安全性有着重要的保障作用,所以汽车转向灯控制系统一直以来都被人们所重视,并把它作为汽车电子设计中的一个十分重要的领域。本次毕业设计是设计一个自动控制系统,在汽车进行各种操作时,实现对各种信号指示灯的控制。它的主要部件是单片机,主要原理是通过并行I/O口控制LED灯的亮﹑灭﹑闪烁等各种情况,加上一些电路的配合从而在电脑上更直观的模拟出汽车各种状态下信号灯的情况。单片机控制器拥有定时准确,可靠性高的优点,用单片机进行控制不仅能做到精确操控,还能大大延长使用寿命。
闪光器作为汽车转向灯的重要组成部分,他的性能好坏以及发展状况也一直受到人们的高度关注。目前国内常见的闪光器主要有电容式,翼片式和电子式三种。其中,电子式闪光器因为他使用寿命长,工作性能可靠等优点成为了目前转向灯中使用最多的闪光器。他的工作原理是:利用三极管的开关以及电容器本身存在的充放电时所拥有的延时的特性来控制线圈的通断,从而实现汽车各个信号灯的闪烁。通过它的控制能准确地指明汽车行驶方向,也能在电路发生故障时自动停止信号灯的工作,驾驶员也能因此快速有效地发现问题并作出及时地处理,从最大程度上规避交通事故发生的风险。
本文主要设计了一种以AT89C51单片机为主要部件、以发光二极管LED灯为显示电路的转向灯控制系统来对汽车行进过程中的各种状况(左右转弯、紧急、停靠等)进行模拟。本设计要达到的要求是:绘制出完整的电路图,并且在模拟的过程中要实现:当指定的开关被按下时,相应的信号灯必须准确而及时地亮或闪烁,这样才能有效地达到提醒行人的目的,从而避免交通事故的发生。
2.总体方案设计
本设计是以AT89C52单片机为主要部件,LED灯为显示电路,通过Protues软件模拟汽车转向灯的亮灭情况。即用6个开关和8个LED显示灯分别模拟汽车左右转弯、倒车、刹车、紧急、停靠等各个状态下左右头灯、左右尾灯、左右转弯灯、倒车灯、故障灯的亮灭情况。整个设计电路主要由按键、复位、时钟、LED显示电路等四部份构成。下图即为整个设计电路的系统框图。

图1 设计电路系统框图
在汽车转向时,必须保证仪表盘上相应的指示灯闪烁,同时相应的车头信号灯和车尾信号灯也应一起以相同的频率闪烁。在汽车进行刹车操作时,汽车的两个后尾灯必须同时亮起。当汽车停靠时,车外的四个信号灯必须以相同频率同时闪烁。当紧急开关闭合后,除故障灯和倒车灯之外的其余6个灯都必须同时闪烁。若汽车在转弯时突然刹车,则原来应该闪烁的灯应该继续正常闪烁。除了上述几种情况外,其他任何两个及两个开关同时按下都将引起故障指示灯闪烁。综上所述,各种情况下车灯以及开关相应状态都列于附录1。

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