基于AT89S52單片機(jī)的汽車尾燈控制器設(shè)計(jì)

3 軟件設(shè)計(jì)

　　分析上述圖1尾燈控制系統(tǒng)的工作原理后，本設(shè)計(jì)的軟件主要由主程序、鍵盤掃描子程序、延時子程序等模塊組成，并采用C51語言編寫。

　　從圖2可知，單片機(jī)采用AT89S52,其引腳P1口中P1.O~P1.2口和P1.5~P1.7口以及P2 口中P2.0口和P2.1口做LED發(fā)光輸出控制用，P3.0~P3.4口為閃爍方式控制開關(guān)，限流電阻220,發(fā)光二極管電流約為10 mA,采用12 MHz晶振。[!--empirenews.page--]

　　3.1主程序

　　主程序主要完成硬件初始化、子程序調(diào)用以及LED顯示功能，主程序流程圖如圖3所示。

圖3主程序流程

　　3.2鍵盤子程序

　　該部分主要實(shí)現(xiàn)參數(shù)的輸入。包括鍵盤的掃描子程序和引腳的參數(shù)設(shè)置以及鍵盤去抖動子程序三部分。工作方式為，首先判斷P3.4口按鍵狀態(tài)，然后通過掃描P3.O~P3.3口，判斷是否有按鍵按下，然后在20H內(nèi)存單元的低4位的對應(yīng)位置1標(biāo)志，確定應(yīng)執(zhí)行的閃爍功能。當(dāng)20H.0為1時，發(fā)光管按左循環(huán)點(diǎn)亮；當(dāng)20H.1為I時，發(fā)光管按右循環(huán)點(diǎn)亮；當(dāng)20H.2為1時，發(fā)光管同時閃爍；當(dāng)20H.3為1時，P1口發(fā)光管停止工作，并掃描P3.O~P3.2口。上電初始化時，對20H.3位置設(shè)1,電路此時不工作，系統(tǒng)將進(jìn)入掃描按鍵狀態(tài)。

　　3.3延時子程序

　　該部分主要實(shí)現(xiàn)LED閃爍的時長。延時子程序有10 ms和l s兩個，用作鍵掃描消抖及發(fā)光管閃爍延時。

　　3.4閃爍控制程序。

　　閃爍控制程序用來控制P1口中P1.0~P1.2口和P1.5~P1.7口，以及P2口中P2.0口和P2.1口的發(fā)光管發(fā)光變化方式。其中：

　?、賵?zhí)行功能程序0（FUN0）時的P1口中P1.O~P1.2口輸出值變化為100→延時→110→延時→111→延時→00O延時→結(jié)束轉(zhuǎn)主程序。

　?、趫?zhí)行功能程序I（FUNl）時的P1口中P1.5~P1.7口輸出值變化為001→延時→011→延時→111→延時→000→延時→結(jié)束轉(zhuǎn)主程序。

　?、蹐?zhí)行功能程序2（FUN2）時的P1口中P1.O~P1.2口和P1.5~P1.7口輸出值變化為111111→延時→000000→結(jié)束轉(zhuǎn)主程序。

　　3.5系統(tǒng)部分程序

　　本系統(tǒng)中采用C51語言編程來實(shí)現(xiàn)上述控制功能，按鍵程序和閃爍部分程序設(shè)計(jì)如下：

　　4結(jié)束語

　　本文設(shè)計(jì)的汽車尾燈控制系統(tǒng)，可以減少交通事故隱患和提高尾燈電路的使用壽命。系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法通過實(shí)驗(yàn)仿真和調(diào)試證明了可行性。將軟件系統(tǒng)與硬件電路結(jié)合調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車及夜間行駛四種常用的汽車尾燈狀態(tài)。該尾燈控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，操作方便，成本低，可廣泛應(yīng)用于常用機(jī)動車。

摘要：為了減少交通事故隱患和提高汽車、摩托車等機(jī)動車輛尾燈電路的使用壽命，本文設(shè)計(jì)了一種利用AT89S52單片機(jī)對汽車尾燈工作狀態(tài)進(jìn)行控制的控制器系統(tǒng)。首先介紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案；其次結(jié)合實(shí)際應(yīng)用給出了界面模式與主控芯片單片機(jī)的外圍電路；為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制功能，采用C語言編程，文中詳細(xì)介紹了軟件設(shè)計(jì)流程圖及實(shí)現(xiàn)方法；最后，將軟件系統(tǒng)與硬件電路結(jié)合調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車及夜間行車四種常用的汽車尾燈狀態(tài)。

　　0 引言

　　隨著現(xiàn)代社會的不斷進(jìn)步，人們愈來愈離不開汽車。然而，隨著汽車數(shù)量的急劇增加，道路安全就愈發(fā)引起人們的關(guān)注。現(xiàn)在認(rèn)識到，僅僅依靠汽車本身的結(jié)構(gòu)因素保證行車安全，已經(jīng)是不現(xiàn)實(shí)的事情，因而必須強(qiáng)化對車輛上涉及安全的主要部位，進(jìn)行定期的檢查，并按一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對它們的技術(shù)狀況加以考核，通過具有一定精度的各種檢驗(yàn)臺測試取得的數(shù)據(jù)，科學(xué)而又定量地判斷車輛安全裝置的技術(shù)狀況，給出恰當(dāng)?shù)脑u價(jià)。而汽車車燈故障率在汽車行駛過程中是比較高的，車燈故障時，不能正確反應(yīng)汽車駕駛員的行車意識而給安全行車埋下事故隱患。

　　而隨著電子系統(tǒng)能夠在汽車產(chǎn)品中的廣泛應(yīng)用，大大保證了控制系統(tǒng)的自動化，而且汽車造型日趨流線型，汽車尾燈對于汽車整體造型的完美體現(xiàn)有著很大作用，汽車尾燈控制系統(tǒng)在汽車成品中所占的比重也逐漸加大。

　　尾燈又是汽車品牌的最好體現(xiàn)，不同的尾燈的形狀、在車上的安裝位置、不同信號功能的相對位置等都是使汽車獨(dú)樹一幟的有效手段。同時，對汽車整體而言，尾燈安裝后，與車身必須能渾然一體，并且在點(diǎn)亮與未點(diǎn)亮?xí)r都具有整體的協(xié)調(diào)性。國內(nèi)汽車尾燈控制技術(shù)方面的產(chǎn)品主要是動態(tài)式圖文顯示的汽車尾燈口。

　　本文所研究和開發(fā)的課題是汽車尾燈控制器的電路設(shè)計(jì)，其基于Intel公司生產(chǎn)的AT89S52芯片設(shè)計(jì)了汽車尾燈控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，通過8個LED顯示汽車尾燈的基本工作狀況，汽車尾燈控制系統(tǒng)的研發(fā)不僅使汽車的先進(jìn)性有了較大提高，更重要的是降低了交通事故發(fā)生的可能性。

　　1 AT89S52芯片簡介

　　AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8 K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。

　　AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8K字節(jié)Flash,256字節(jié)RAM,32位I/0口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計(jì)數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52可降至0 Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。

　　2  硬件設(shè)計(jì)及工作原理

　　該系統(tǒng)硬件主要包括以下三大模塊：邏輯開關(guān)控制器、AT89S52單片機(jī)系統(tǒng)、LED燈陣等組成，從而形成了信號識別電路、控制器以及發(fā)光電路三個模塊。其中單片機(jī)系統(tǒng)（微控制器）作為中央處理單元，根據(jù)邏輯開關(guān)控制器檢測到駕駛員所執(zhí)行開關(guān)控制信號，獲得的相應(yīng)信號進(jìn)行傳輸使單片機(jī)系統(tǒng)收到指令，進(jìn)而使LED燈陣發(fā)出相應(yīng)的指示。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案如圖1所示。

圖1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

　　其中：

　　1）邏輯開關(guān)控制器由五個開關(guān)組成，分別是左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、檢查、夜間行駛、復(fù)位等。

　　2）單片機(jī)系統(tǒng)是40個引腳的AT89S52芯片，其中所用到的引腳有19個。

　　3）燈陣自左向右分別為L4L3L2L1R1R2R3R4,其中燈陣R1R2R3代表右側(cè)3個指示燈，L1L2L3代表左側(cè)的3個指示燈，R4L4代表夜間行駛時長亮燈。

　　本次設(shè)計(jì)的汽車尾燈控系統(tǒng)中的控制功能包括左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、剎車檢查、夜間行駛等，主要為了模擬實(shí)際汽車尾燈控制電路，進(jìn)而達(dá)到可靠性高、實(shí)用性好和普遍性強(qiáng)等特點(diǎn)，所研究方案的硬件電路簡單，可以廣泛應(yīng)用在各種機(jī)動車輛上。系統(tǒng)電路圖如圖2所示。

圖2系統(tǒng)電路

　　該系統(tǒng)的工作原理是：左轉(zhuǎn)開關(guān)觸發(fā)后，單片機(jī)收到信號并進(jìn)行處理，此時L1L2L3按左循環(huán)依次點(diǎn)亮；同樣當(dāng)右轉(zhuǎn)開關(guān)觸發(fā)時，R1R2R3按右循環(huán)依次點(diǎn)亮；當(dāng)檢查開關(guān)觸發(fā)時，L3L2L1R1R2R3同時閃爍；當(dāng)復(fù)位開關(guān)觸發(fā)后，左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)和檢查等狀態(tài)都清零，即L3L2L1R1R2R3均不工作；當(dāng)夜間行駛開關(guān)閉合后，R4L4長亮，同時其余四種態(tài)也可以進(jìn)行。（注：D1D2D3D7分別為L1L2L3L4,D4D5D6D8分別為R1R2R3Rt4）。