汽车信号灯控制系统的设计

汽车信号灯控制系统的设计

[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，以此达到设计的目的和要求。

[关键词]控制系统；信号灯；AT89C51

The design of automobile signal lamp control system

Abstract: This design is the use of AT89C51 to achieve single-chip automotive signal lamp control system. In the system using 5 switches to simulate the vehicle operation, then 6 lamps for automobile signal lamp.When the toggle switch to change the corresponding state, SCM will detect the type of state, according to internal procedures to drive the car lights ( LEDs) or long bright flashes, to achieve the design purpose and requirement.

Key words: Control system, Signal lamp, AT89C51

目录

引言 (1)

1 汽车信号灯控制系统的设计背景 (1)

1.1汽车信号灯控制系统的设计目的和意义 (1)

1.2汽车信号灯控制系统的设计背景 (2)

1.3汽车信号灯的使用 (2)

2 总体设计方案 (2)

3 系统的概述 (3)

3.1系统的组成 (3)

3.2系统的主要功能 (3)

4 详细设计 (3)

4.1硬件设计方案 (3)

4.1.1 设计思路 (3)

4.1.2 硬件的选择 (4)

4.1.3 LED发光二极管 (4)

4.1.4 AT89C51单片机 (4)

4.1.5 AT89C51管脚 (6)

4.1.6 电路说明 (6)

4.1.7电路原理图 (7)

4.1.8设计连线 (7)

4.1.9 工作原理说明 (7)

4.2软件设计方案 (7)

4.2.1 程序流程图 (7)

4.2.2 程序说明 (8)

4.2.3 仿真环境 (8)

4.2.4 调试及运行结果 (8)

结束语 (9)

致谢 (9)

参考文献 (11)

附录A (12)

附录B (12)

附录C (17)

引言

汽车信号灯控制系统，作为汽车的必备设备之一，广泛应用于现代信号各类型汽车中[1]。传统的汽车信号灯控制系统有很多特色，但寿命短，采用纯电路设计模式，线路复杂，容易产生故障，可靠性低。针对汽车信号灯控制系统存在的问题，本文设计了一个以单片机为核心的控制系统。系统具有通用性好、可靠性高、线路简单、成本低廉、使用方便的优点，通过软件升级很容易实现功能扩展。

汽车信号灯的作用是大家都知道的，汽车通过显示不同的信号灯来告诉前后左右的行车的司机本汽车正在进行的操作。本次设计主要是介绍汽车信号灯的控制系统的设计，其中本次设计中的汽车信号灯包括了左头灯、右头灯、左尾灯、右尾灯和仪表盘上的左右转弯信号灯。其主要内容是使汽车在行驶过程中通过信号灯来传达汽车的一些操作比如转弯、刹车、闭合紧急开关、停靠等一系列操作信号。信号灯控制的实现主要是通过电路与程序的结合来完成，电路部分的设计是通过软件Proteus来完成的，其中灯的模拟采用了LED发光二极管，发光二极管有熄灭、点亮和闪烁三种信号，而汽车的一系列的操作采用了相应的开关来模拟，所有的电路元件都是用软件Proteus软件上的模拟元件来代替，而且大大提高了调试与仿真的效率。

电子技术的发展经历了很长一段路程。而现在我们使用的微型电子计算机是超大规模集成电路所构成，它属于第四代计算机，而单片机则是微型计算机的一部分。从1971年微型计算机问世以来，由于实际应用的需要，微型计算机向着两个不同的方向发展：一个是向高速度、大容量、高性能的高档微机方向发展；另一个则是向稳定可靠、体积小和价格廉的单片机方向发展。由于科学技术的发展，由模拟电路或数字电路实现的大部分控制功能，现在能够使用单片机通过软件编程方法实现了。单片机的应用改变着控制系统设计方法。软件取代硬件可以提高系统性能的控制，“软化”技术即微控制技术，是一个全新的概念。在生活的环境中，自动控制要求中都会有单片机的控制的一部分；从简单到复杂，凡是能想象到的地方几乎都有使用单片机的需求。单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，能够提高劳动效率、减轻劳动强度，提升产品质量，改善劳动环境。例如，在工业自动化方面：自动化能使工业系统处于最佳状态、提高经济效益和改善产品质量。自动化控制原理有应用于电子、电力、石油、化工、纺织、食品等轻重工业领域中，无论数据采集和测控技术，还是生产线上的机器人技术，都有单片机的参与。有时，在仪器仪表、信息和通信等产品方面，它在其中发挥着重大作用。现在，虽然单片机的应用很普遍了，但仍有许多项目尚未实现，所以单片机的应用有很大的发展空间。

1 汽车信号灯控制系统的设计背景

1.1汽车信号灯控制系统的设计目的和意义

随着全球经济社会的快速发展，人们的生活水平得到了很大的提高，越来越多的人拥有了私家车，虽然这便于人们出行，但随之而来的还有严重的交通问题。随着交通事故发生的频率逐渐升高，一些国家及发明家意识到了这个问题，仅仅依靠交通信号灯不足以维持交通秩序。于是，科学家针对发生交通事故的一系列原因，认为研究汽车信号灯有很深的意义。信号灯是在车辆使用时开启以提示前后左右车辆及行人注意的重要指示灯，才研究出了汽车信号灯来解决这一系列问题。汽车信号灯微机控制系统控制的信号灯有仪表盘左/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用氙气灯管，单片机控制电路，左右轮换频闪不间断工作，信号灯是采用闪光器实现灯光闪烁。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

时自适应时等没有使用。汽车信号灯围绕着法规的要求而发展，其主要作用是显示车辆的存在、宽度、状态以及辅助照明等。随着人们生活水平的提高，后组合尾灯的美观性越来越受重视，新颖、独特的个性化产品得到青睐。信号灯的发展主要体现在：新型光源的应用和个性化的设计两个方面。为人们的日常交通生活提供了便利与安全保障。

信号灯是表示汽车动态信息的最主要装置，安装在车身前后，在汽车转弯时开启，它为行车安全提供了保障，为了您和他人的安全，请按规定使用信号灯，使人们提前知道汽车的动向，做出正确的判断。

1.2汽车信号灯控制系统的设计背景

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。信号灯灯具的发展是随着汽车制造技术及电光源技术的发展而逐步完善的。它经历了机油（或煤油）灯、乙炔气灯到电光源灯的发展历程。现代汽车信号灯灯具已经开始使用发光二极管（LED）技术以及光导技术，这是信号灯灯具的一次飞跃。

汽车信号灯控制系统，作为汽车的必备设备之一，广泛应用于现代各类型汽车中[2]。传统的汽车信号灯控制系统有很多特色，但寿命短，采用纯电路设计模式，线路复杂，容易产生故障，可靠性低。针对汽车信号灯控制系统存在的问题，本文设计了一个以单片机为核心的控制系统。该系统采用AT89C51为处理核心。系统具有通用性好、可靠性高、线路简单、成本低廉、使用方便的优点，通过软件升级很容易实现功能扩展。

1.3汽车信号灯的使用

(1)汽车行至一般平面交叉路口，应根据路面宽度、交通流量的大小以及当时的行驶速度，在距路口30—10米的地方，按转弯方向开启信号灯，如向右转弯和向右变更车道须开启右信号灯，如向左转弯或向左变更车道须开启左信号灯。转入设有导向车道的路口，应在进入导向车道前开启信号灯。开得过早会给后车“忘关信号灯”的错觉，开得过晚则造成后车或行人因反应不及而发生事故。

(2)汽车驶入或驶出环形交叉路口时，应根据行驶方向，开启相应的信号灯。

(3)在车辆行驶中，当本车道交通不畅，需要变更车道时，应通过后视镜，观察相邻车道是否空闲，在不妨碍其他车道车辆正常行驶的情况下，应事先开启相应的信号灯，然后再变更车道。

(4)汽车掉头时，应开启左信号灯，并注意观察汽车前、后有无来车，然后再行掉头。

(5)在没有标记道路中心实线的路段，需要超车时，应开启左信号灯并鸣喇叭（在禁鸣路段除外）。

如果是被超车，应靠右让行。

(6)当行驶中需要靠边停车时，应事先开启右信号灯，注意观察汽车右后方交通动态，再行靠边。

(7)当驶离停车地点时，应事先开启左信号灯，注意观察汽车左后方的交通动态，再驶向行车道。

2总体设计方案

方案一：利用FX2N-16PLC作为控制核心，6个发光二极管作为汽车信号灯，当5个开关的状态发生改变后，PLC检测到开关信号后就通过软件输出相关信号，在经过芯片来驱动6个汽车信号灯根据开关的相应状态闪烁或长亮[3]，以达到本次设计的目的和要求。

方案二：利用A T89C51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，以达到本次设计的目的和要求。

方案论证：方案一设计的优点是抗干扰能力强、可靠性高；功能完善、适用性强。但是价格较贵，设计不够灵活，而且结果也比较复杂，做本次设计性价比不是很突出。方案二设计的优点是通用性好、可靠性高、线路简单、成本低廉、并且使用方便等。有利于很更好的学习和掌握，而且显得灵活性强，比较简单。通过比较，从设计方案的优点及现在所设计的汽车信号灯控制系统系统的实用性，选择第二种设计方案。

本次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盘左/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，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)：仪表盘左/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：仪表盘左/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。

3 系统的概述

3.1系统的组成

本系统硬件主要由控制开关、A T89C51单片机、信号灯等设备所组成。其系统硬件框图如图3.1所示：

图 3.1系统的组成

3.2 系统的主要功能

可以设置6个发光二极管的对应情况为：

L1左头灯；L2右头灯；L3左转向灯；L4右转向灯；L5左尾灯；L6右尾灯。

通过5个开关产生的10种情况作为输入选择，影响6个指示灯的输出。对应关系如下表3.1：

表 3.1 开关状态与灯状态对应表

灯状态

开关状态

仪表左灯

仪表右灯

左头灯 右头灯 左尾灯 右尾灯

1左转 亮 灭 亮 灭 亮 灭 2右转 灭 亮 灭 亮 灭 亮 3紧急 闪 闪 闪 闪 闪 闪 4刹车 灭 灭 灭 灭 亮 亮 5左转+刹车 亮 灭 亮 灭 亮 灭 6右转+刹车 灭 亮 灭 亮 灭 亮 7刹车+紧急 亮 亮 亮 亮 亮 亮 8左转+刹车+紧急 亮 亮 亮 亮 亮 亮 9右转+刹车+紧急

亮 亮 亮 亮 亮 亮 10停靠

灭

灭

亮

亮

闪

闪 4 详细设计

4.1 硬件设计方案 4.1.1 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

驱动

左转右转信号

紧急或停靠信号

开关控制

AT89C51单片机

信号灯

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，仪表盘左转弯灯、左头灯、左尾灯闪烁；当合上右转弯开关后，仪表盘右转弯灯、右头灯、右尾灯闪烁。运用拨码开关控制5个开关，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。

4.1.2 硬件的选择

基于上述的设计思想以及所学的单片机知识，并且熟悉设计环境。所以在设计时，选择了五个开关、A T89C51单片机以及6只LED发光二极管。其中AT89C51单片机作为控制核心，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，从而达到驱动6个汽车信号灯根据开关的相应状态闪烁或长亮的效果。拨码开关中，K1左开关（1、10）、K2右开关（2、9）、K3紧急开关（3、8）、K4刹车开关（4、7）、K5停靠开关（5、6），1到5一侧为“开”状态，6到10一侧为“关”状态[4]。

4.1.3 LED发光二极管

LED从20世纪60年代问世以来，已有30多年的发展历史。随着近几年半导体芯片技术的不断改进及封装技术的迅速提高，其光效从最初不到1lm/W，今天已发展至100lm/W红色、100lm/W 橙色和绿色50lm/W，大大超过了传统白炽灯[5]。LED具有体积小、重量轻、耗能少、寿命长、响应时间短及抗振性能好等优点，将来必将成为信号灯的主要光源。由于LED的反应时间大约比P21W 的白炽灯泡快大约50ms，在车速为100kW/h的情况下，大约可以减少1.5m的制动距离，这1.5m 对提高行车的安全性很重要。LED的工作寿命大于1万小时，与整车的寿命相同，在正常使用中不需要更换光源，减少维护费用。由于LED的发光效率高、能耗低、发热量小、发出的光有很好的方向性，大大减少了灯仓体积，简化结构，降低生产的材料费用和制造成本，降低电能消耗，节约燃油，减少使用费用[6]。

4.1.4 AT89C51单片机

AT89C51单片机是A TMEL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（EPROM）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[7]。功能强大的AT89C51单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。其引脚图如图4.1所示：

图4.1 A T89C51引脚图

内部结构图如图4.2所示：

图4.2 A T89C51内部结构图内部详细框图如题4.3所示：

图4.3 A T89C51内部框图AT89C51单片机提供以下标准功能：

计数器

输出TXD RXD

中断控制

片内

Flash

存储器

片内

RAM

ETC

定时器1

定时器0

CPU

振荡器总线控制I/O接口串行接口外部中断

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[8]。同时，AT89C51可降至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[9]。

4.1.5 AT89C51管脚

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[10]。

P1口:P1口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口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(例如执行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，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口一般作为的I/O口线。

4.1.6 电路说明

本次设计的电路原理图中主要运用了晶振电路和复位电路。

晶振电路是利用两个30PF的电容和11.0592的晶振进行连接，可以为AT89C51单片机提供很好的工作周期，使单片机平稳快捷的工作，稳定性较好[11]。这样AT89C51单片机就可以有很稳定的时钟，后续的程序编写就会比较方便和简单。如图4.4所示：

C1

30pf

C2 30pf X1 CRYSTAL XTAL1 XTAL2

GND

图4.4晶振电路

复位电路则是采用了上电复位电路，通过该电路达到控制复位单片机的效果，由于AT89C51单片机在有些工作时候会出现工作混乱和不稳定的情况，有这个RC复位电路之后，就可以通电自

动进行整个单片机系统的复位，A T89C51单片机就可以恢复正常的工作状态。在这个复位电路中，AT89C51单片机可以通过电源的闭合来进行复位，降低对整个电路的危害，可以更好的保证电路的稳定的工作。如图4.5所示：

C2

10u

R1

10k

GND

图4.5 复位电路

4.1.7电路原理图

本设计是在仿真软件Proteus上设计的，所以根据设计环境和图4.3的内部框图，可设计出本系统的总体设计电路图如附录A所示。

4.1.8设计连线

由总体设计电路图附录A中可得本设计的连线为：5个开关分别接到AT89C51单片机的输入端P0.0—P0.4口，然后发光二极管D1—D6分别连接到单片机的输出端P2.0—P2.5口。其余不再需要任何连线，因为在仿真软件Proteus上已经连接好，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。

4.1.9 工作原理说明

设计在仿真软件Proteus平台上进行，利用Proteus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总体设计电路图中可以看出，本系统中A T89C51单片机为控制核心，其中P0.0—P0.4作为输入口，P2.0—P2.5作为输出口。当相应开关合上的时候，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P2.0—P2.5口，后来驱动汽车信号灯（发光二极管）做出相应的闪烁或长亮[8]。

4.2 软件设计方案

4.2.1 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[9]。其中图上的K1—K5五个开关依次分别是：左开关；右开关；紧急开关；刹车开关；停靠开关。程序流程图如图4.6所示：

4.2.2 程序说明

本次设计详细程序见附录C 。

说明：D1左头灯；D2右头灯；D3左转向灯；D4右转向灯；D5左尾灯；D6右尾灯。 4.2.3 仿真环境

本次设计是用C 语言来编写程序的，用Proteus 先将电路图画好，电路图电气规则检查无误后，通过KEIL 软件和Proteus 软件联调来实现仿真，首先将程序输入KEIL 软件中编译，生成HEX 文件，然后用Proteus 画出所设计的硬件部分，通过将KEIL 软件编译生成的HEX 文件导入到A T89C51单片机芯片中，从而实现硬件电路的测试[12-15]。 4.2.4 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表4.2所示：

表4.2 运行结果

驾驶信号操作

调试结果

左转弯灯

右转弯灯 左头灯 右头灯 左尾灯 右尾灯 合上左转开关 闪烁 —— 闪烁 —— 闪烁 —— 合上右转开关

——

闪烁

——

闪烁

——

闪烁

程序入口

P0.0,P0.1,P0.2,P0.3,P0.4置“1”

读入开关K1，K2，K3，K4，K5状态

判断开关状态

K1/K2=1,其余开关为0,驱动D1/D2,D3/D4,D5/D 6闪烁

K3=1,其余开关为0,所有灯闪烁

K4=1,其余开关为0,D5和D6亮

K1/K2=K4=1,其余为0,D1/D2、D3/D4、D5/D6

闪

烁，D6/D5

K3=K4=1其余为0,D1、D2、D3、D4闪烁，D5、D6灯亮

K1/K2=1,K 3=K4=1,其

余为0,D1、D2、D3、D4、D5/ D6闪烁，D5/D6

K5=1,其余

为

0,D1、D2和D5、 D6以30 HZ 频率闪

图4.6 系统程序流程图

合紧急开关闪烁闪烁闪烁闪烁闪烁闪烁

合上刹车开关————————亮亮

左转弯时刹车闪烁——闪烁——闪烁亮

右转弯时刹车——闪烁——闪烁亮闪烁

刹车、并合紧

闪烁闪烁闪烁闪烁亮亮急开关

左转弯/刹车/合

闪烁闪烁闪烁闪烁闪烁亮紧急开关

右转弯/刹车/合

闪烁闪烁闪烁闪烁亮闪烁紧急开关

停靠开关————30Hz闪烁30Hz闪烁30Hz闪烁30Hz闪烁

结束语

本次毕业设计是要设计一个汽车信号灯控制系统，主要通过Proteus模拟汽车信号灯的亮灭和闪烁情况。通过设计汽车信号灯控制系统来实现了汽车的左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、停靠五个操作，并通过学习和掌握AT89C51单片机，在仿真软件Proteus上来实现的汽车信号灯控制系统，并在Proteus软件上画出电路图和仿真，最终不断地调试，取得正确的运行结果。通过这次毕业设计，在不断地探索和努力下，最终完成汽车信号灯控制系统的设计。在设计中综合运用所学的知识，理论与实际相结合，提出并论证设计方案，然后进行软、硬件调试，并在老师和同学的协助下解决了一些软件问题，最后获得正确的结果。以此加深了对所学理论知识的巩固，加强了建立计算机应用系统整体概念，初步掌握了机械设计的基本方法，为以后进行实际的系统应用开发奠定了良好的基础。与此同时，也加强了我们对问题的分析解决能力，为以后的毕业工作做了充分的准备。该系统的不足之处是使用者得去记住各个开关组合所表示的汽车状态，不够人性化，应该进一步改进成用单个开关对应一种汽车状态的情况。这些系统目前存在的各种不足我将在以后的学习和生活中不断总结、修改和改进。

设计结果综述：

(1) 左/右转弯(合上左/右开关)：仪表盘左/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：仪表盘左/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闪烁。

在本次软件设计过程中，采用c语言编写程序。

致谢

经过这这几个月的毕业设计，最终实现了该汽车信号灯控制系统，感到特别的欣慰，期间获益颇多。将单片机技术中的理论与实践相结合起来，对芯片的功能也有了进一步认识理解，重温了c 语言的编程。在实验调试过程中发现问题，分析问题，如何解决问题的能力都有所提高，这对我不久后离开学校，投入实际工作都是很有借鉴意义的。希望通过以后的学习，不断提升自身各方面的能力，如对专业知识的掌握程度，动手实践能力等。在此要特别感谢刘老师和我们这组的同学，在

做设计期间得到你们的精心指导和帮助。本次毕业设计自始至是在他们的指导和帮助下完成的,在此再一次向他们致以深深的敬意和感谢!再次衷心感谢所有关心和帮助过我的老师和同学，谢谢你们。

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[12] 周伟, 宋贤杰. LED汽车信号灯的设计原理[J]. 中国照明电器. 2002, (11): 9-12.

[13] 陈楚云. 单片机控制汽车信号灯模拟系统的设计与实现[J]. 中国现代教育装备. 2012, (7).

[14] 袁永超. 基于单片机的汽车信号灯故障检测系统设计[J]. 科技传播. 2010, (12).

[15] Christina Buck, Christoph Hiller, Georg Fieg et al.Decentralized temperature control of a pilot dividing wall column[J].

Chemical Engineering and Processing, 2011, (2): 167-180.

附录A

图A 总设计电路图

附录B

仿真图（D1左头灯；D2右头灯；D3左转向灯；D4右转向灯；D5左尾灯；D6右尾灯）

图B1 打开左转弯开关时仿真图

(左头灯、左尾灯和仪表盘左转弯灯闪烁)

图B2 打开右转弯开关时仿真图

（右头灯、右尾灯和仪表盘右转弯灯闪烁）

图B3 打开紧急开关时仿真图

（6个灯全部闪烁）

图B4 打开刹车开关时仿真图

（左右尾灯亮）

图B5 打开停靠开关时仿真图

（左右头灯和左右尾灯以30HZ频率闪烁）

图B6 打开左转弯和刹车开关时仿真图

（左头灯、左尾灯和仪表盘做转弯灯闪烁，右尾灯亮）

图B7 打开右转弯和刹车开关时仿真图

（右头灯、右尾灯和仪表盘右转弯灯闪烁，左尾灯亮）

图B8 打开紧急和刹车开关时仿真图

（左右头灯和仪表盘左右转弯灯闪烁，左右尾灯亮）

图B9 打开左转弯开关、刹车开关和紧急开关时的仿真图（左右头灯、仪表盘左右转弯灯和左尾灯闪烁，右尾灯亮）

附录C

软件程序：

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

/**********宏定义开关*********************/

#define zuo P0_0

#define you P0_1

#define jinji P0_2

#define shache P0_3

#define tingkao P0_4

/*********宏定义灯***********************/

#define zuotou P2_0

#define youtou P2_1

#define zuopan P2_2

#define youpan P2_3

#define zuowei P2_4

#define youwei P2_5

void Delay(unsigned int s);

void Delay(unsigned int s)

{

unsigned int i;

for(i=0; i

for(i=0; i

}

void delayMS(int s)

{

uchar i,j;

for(i=0;i<2;i++)

for(j=0;j<255;j++);

}

void main(void)

{

P0=0,P2=0;

while(zuo==1&you==0&jinji==0&shache==0&tingkao==0)

{

zuowei=0,youwei=0,zuotou=0,youtou=0,zuopan=0,youpan=0;

Delay(200);

zuowei=1,zuotou=1,zuopan=1;

Delay(200);

}

while(zuo==0&you==1&jinji==0&shache==0&tingkao==0)

{

zuowei=0,youwei=0,zuotou=0,youtou=0,zuopan=0,youpan=0;

Delay(200);

youwei=1,youtou=1,youpan=1;

Delay(200);

}

while(zuo==0&you==0&jinji==1&shache==0&tingkao==0)

{ youpan=0;zuopan=0;

zuowei=0,youwei=0,zuotou=0,youtou=0;

Delay(200);

zuowei=1,youwei=1,zuotou=1,youtou=1,zuopan=1,youpan=1;

Delay(200);

}

while(zuo==0&you==0&jinji==0&shache==1&tingkao==0)

{

zuowei=1;youwei=1;

}

while(zuo==1&you==0&jinji==0&shache==1&tingkao==0)

{ youtou=0,youpan=0,youwei=1;

zuotou=1,zuopan=1,zuowei=1;

Delay(200);

zuotou=0,zuopan=0,zuowei=0;

Delay(200);

}

while(zuo==0&you==1&jinji==0&shache==1&tingkao==0)

{ youtou=1,youpan=1,youwei=1;

zuotou=0,zuopan=0,zuowei=1;

Delay(200);

youtou=0,youpan=0,youwei=0;

Delay(200);

}

while(zuo==0&you==0&jinji==1&shache==1&tingkao==0)

{ youtou=1,youpan=1,youwei=1;

zuotou=1,zuopan=1,zuowei=1;

Delay(200);

youtou=0,youpan=0;

zuotou=0,zuopan=0;

Delay(200);

}

while(zuo==1&you==0&jinji==1&shache==1&tingkao==0)

{ youtou=1,youpan=1,youwei=1;

zuotou=1,zuopan=1,zuowei=1;

Delay(200);

youtou=0,youpan=0;

zuotou=0,zuopan=0,zuowei=0;

Delay(200);

}

while(zuo==0&you==1&jinji==1&shache==1&tingkao==0)

{ youtou=1,youpan=1,youwei=1;

zuotou=1,zuopan=1,zuowei=1;

基于单片机-AT89C51-的汽车尾灯控制电路课程设计

物理与电子信息系 课程设计报告 课程名称：单片机课程设计 题目：汽车尾灯的设计 学生姓名：李海标学号：11409321 学生姓名：唐凯学号：11409310 系部：物理与电子信息系 专业年级：电子信息工程专业2011级指导教师：余胜 职称：副教授 湖南人文科技学院物理与电子信息系制

目录 摘要.................................................................................................................................. - 1 - 1、设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍................................................................ - 2 - 1.1设计课题任务............................................................................................................... - 2 - 1.2功能要求说明............................................................................................................... - 2 - 1.3设计课题总体方案介绍及工作原理说明................................................................... - 2 - 1.3.1汽车尾灯的设计思路与频率计算................................................................... - 2 - 1.3.2AT89C51芯片介绍....................................................................................... - 3 - 2、设计课题硬件系统的设计.................................................................................................... - 6 - 2.1设计课题硬件系统各模块功能简要介绍................................................................... - 6 - 2.1.1复位电路........................................................................................................... - 6 - 2.1.2时钟振荡电路................................................................................................... - 7 - 2.1.3独立键盘电路................................................................................................... - 7 - 2.1.4 LED显示电路................................................................................................. - 8 - 2.2设计课题电路原理图、PCB 图、元器件清单.......................................................... - 9 - 2.2.1 原理图............................................................................................................ - 9 - 2.2.2 PCB图........................................................................................................... - 9 - 2.2.3 仿真图............................................................................................................ - 9 - 2.2.4 元器件清单.................................................................................................... - 9 - 3、设计课题软件系统的设计.................................................................................................... - 9 - 3.1设计课题使用单片机资源的情况............................................................................... - 9 - 3.1.1 键盘设定........................................................................................................ - 9 - 3.1.2 发光二级管显示设定.................................................................................. - 10 - 3.2设计课题软件系统程序流程框图............................................................................. - 10 - 3.2.1 主程序流程图................................................................................................ - 10 - 3.2.2键扫程序流程图............................................................................................. - 10 - 3.2.3延时程序流程图............................................................................................. - 11 - 3.2.4 显示程序流程图............................................................................................ - 12 - 3.3设计课题软件系统程序清单..................................................................................... - 13 - 4、仿真结果与误差分析 ......................................................................................................... - 14 - 4.1汽车尾灯控制电路的使用说明................................................................................. - 14 - 4.2汽车尾灯控制仿真结果............................................................................................. - 14 - 4.3硬件调试 .................................................................................................................... - 15 - 4.4设计体会 .................................................................................................................... - 15 - 致谢 ....................................................................................................................................... - 16 - 参考文献 ................................................................................................................................... - 17 - 附录 ....................................................................................................................................... - 18 - 一、原理图........................................................................................................................ - 19 - 二、PCB图 ........................................................................................................................ - 19 - 三、仿真电路图................................................................................................................ - 20 - 四、设计课题元器件清单................................................................................................ - 20 - 五、程序清单.................................................................................................................... - 22 -

基于单片机汽车信号灯控制系统的设计

摘要 在生活的环境中，自动控制要求中都会有单片机的控制的一部分；从简单到复杂，凡是能想象到的地方几乎都有使用单片机的需求。单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化和智能化，能够提高劳动效率、减轻劳动强度，提升产品质量，改善劳动环境。例如，在工业自动化方面：自动化能使工业系统处于最佳状态、提高经济效益和改善产品质量。自动化控制原理有应用于电子、电力、石油、化工、纺织、食品等轻重工业领域中，无论数据采集和测控技术，还是生产线上的机器人技术，都有单片机的参与。有时，在仪器仪表、信息和通信等产品方面，它在其中发挥着重大作用。现在，虽然单片机的应用很普遍了，但仍有许多项目尚未实现，所以单片机的应用有很大的发展空间。 本设计是设计一个单片机控制系统。在汽车进行左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关等操作时，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。 汽车在驾驶时有左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关等操作。在左转弯或右转弯时，通过转弯操作杆应使左转开关或右转开关合上，从而使左头灯、左尾灯或右头灯、右尾灯闪烁；合紧急开关时要求前面所述的4个信号灯全部闪烁；汽车刹车时，两个尾灯点亮。

目录 1.绪论 (1) 1.1设计意义 (1) 1.2设计内容 (1) 1.3设计过程 (1) 2.设计的原理分析及实现 (2) 2.1系统简介 (2) 2.2硬件组成 (2) 2.3设计原理 (3) 3.应用软件简介 (4) 3.1单片机简介 (4) 3.2 AT89C51单片机简介 (4) 3.3 Proteus软件介绍 (8) 4.硬件设计 (10) 4.1 AT89C51芯片图 (10) 4.2汽车信号灯控制电路 (10) 4.2.1硬件接线图 (10) 4.2.2复位电路 (11) 4.2.3显示电路 (11) 4.2.4按键电路 (12) 4.2.5振荡电路 (13) 4.3 Proteus仿真结果 (14) 5.软件设计 (17) 5.1汽车信号灯控制程序 (17) 5.2汽车信号灯控制程序流程图 (19) 5.3利用伟福软件编译程序图 (20) 5.3.1伟福软件简介 (20) 5.3.2伟福软件编译程序图 (21) 6.心得体会 (22) 7.参考文献 (23)

汽车尾灯控制器设计

齐鲁工业大学课程设计专用纸成绩 课程名称数字逻辑指导教师 院（系）信息学院专业班级 学生姓名仅作参考学号不谢设计日期 2014.7.2 课程设计题目汽车尾灯控制器设计 一、课程设计目的与任务 课程设计的目的：通过课程设计让学生进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则；提高学生的综合运用所学的理论知识，独立分析和解决问题的能力；让学生初步掌握对电子线路安装与调试等。 设计任务：设计一个汽车尾灯显示控制，实现对汽车尾灯状态的控制。 二、课程设计内容 1本设计题目的主要内容 本设计主要是用中、小规模集成电路设计一个汽车尾灯显示控制。在汽车尾部左右两侧各有3个指示灯（假定用发光二极管模拟），根据汽车运行的状况，指示灯需具有四种不同的状态：①汽车正向行驶时，左右两侧的指示灯处于熄灭状态。②汽车向右转弯行驶时，右侧的三个指示灯按循环顺序点亮③汽车向左转弯行驶时，左侧的三个指示灯按循环顺序点亮④汽车临时刹车时，左右两侧指示灯处于同时闪烁状态。 使用Multisim 2000进行仿真设计。 汽车尾灯显示控制的构成： （1）模式控制电路 （2）三进制计数器 （3）译码与显示驱动电路 （4）尾灯状态显示电路 2基本要求 （1）要求电路简单可靠，仿真结果基本正确。 （2）满足基本的设计要求，基本功能能够实现。 （3）提交课程设计报告。

3设计思想与总体构架 为了区分汽车尾灯的4种不同的显示模式，需设置2个状态控制变量。 假定用开关K1和K0进行显示模式控制，可列出汽车尾灯显示状态与汽车运行状态的关系，如表所示。 开关控制汽车运行状 态6个发光二极管 K1K0D1 D2 D3D4 D5 D6 11正常运行灯灭灯灭 10右转弯 按D1、D2、D3顺 序循环点亮 灯灭 01左转弯灯灭 按D4、D5、D6顺序 循环点亮 00临时刹车所有尾灯同时按cp闪烁 该电路主要有三方面的要求，一时脉冲，二是汽车的行驶状态要与汽车尾灯的显示要对应，三是汽车尾灯的循环变亮。脉冲使用555定时器构成的多谐振荡器，通过译码电路和开关控制电路实现汽车尾灯与汽车行驶状态的对应，使用3进制计数器实现汽车尾灯的循环。 总体框架：

汽车智能照明控制系统设计

毕业设计（论文） 汽车智能照明控制系统 学生姓名： 学号： 所在系部： 专业班级： 指导教师： 日期：二〇一七年五月

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学院有关保管、使用学位论文的规定，同意学院保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1、保密□，在年解密后适用本授权书。 2、不保密□。 （请在以上相应方框内打“√”） 作者签名：年月日 导师签名：年月日

摘要 在当今社会，人们生活得到了极大的提高，汽车拥有量也在不断增加。汽车作为快捷方便的交通工具，给我们的生活带来了诸多方便，同时也带来不少的交通安全问题。汽车照明系统作为现代汽车的必备安全系统之一，在安全性方面有很多值得改进的地方。大部分的汽车的照明系统目前还是以传统手动操作为主，因此，实现汽车照明的智能控制是非常有必要的。 本文首先对汽车智能照明控制系统的研究背景和国内外概况作了简要介绍，给出了设计任务要求和总体设计方案，并根据实际情况做了硬件设计。硬件设计部分包括主控部分、电源设计部分、数据采集部分和模拟车灯控制部分。本设计是通过STM32单片机对传感器采集到的数据进行分析后对模拟车灯进行控制，控制的具体步骤通过软件编程实现。本文还对实物模型的制作流程作了简单介绍，并给出了实物图。最后对现阶段的研究进行总结并得出了结论，最终结论表明该系统在实际应用中是可行的。 关键词：汽车车灯;STM32F103C8T6;传感器

基于单片机的汽车信号灯控制系统

基于单片机的汽车信号 灯控制系统 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

中南大学课程设计 （附代码） 20）设计一个基于单片机的汽车信号灯控制系统 设计要求：分析系统需求，设计出电路原理图，说明工作原理，编写程序及程序流程图。 设计一个基于单片机的汽车信号灯控制系统。汽车驾驶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盘左/右转弯灯、左右头灯和左右尾灯共六类灯，还有蜂鸣器喇叭控制的信号。 设计功能： 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)：仪表盘左/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：仪表盘左/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1Hz的频率闪烁。 （8）倒车：尾灯长亮、蜂鸣器以的频率报警。 设计要求：设计出电路原理图，说明工作原理，编写程序及程序流程图。 仿真操作及现象： 1)合上左转弯开关：仪表板左转弯灯、左头灯、左尾灯闪烁。 2)合上右转弯开关：仪表板右转弯灯、右头灯、右尾灯闪烁。 3)合上紧急开关：所有灯闪烁 4)合上刹车开关：左右尾灯亮 5)合上左开关和刹车开关：仪表板左转弯灯、左头灯、左尾灯闪烁，右尾灯亮。 6)合上右开关和刹车开关：仪表板右转弯灯、右头灯、右尾灯闪烁，左尾灯亮。 7)合上刹车开关、紧急开关（紧急刹车）：左右尾灯亮、左右仪表板灯、头灯闪烁。 8)合上左开关和刹车开关、紧急开关（紧急左转弯刹车）：右尾灯亮，其余灯闪烁。 9)合上右开关和刹车开关、紧急开关（紧急右转弯刹车）：左尾灯亮，其余灯闪烁。 10)合上停靠开关：左右头灯、尾灯以1Hz的频率闪烁

汽车尾灯控制电路设计论文资料

1 引言 在日新月异的21世纪里，电子产品得到了迅速发展。许多电器设备都趋于人性化、智能化，这些电器设备大部分都含有CPU控制器或者是单片机。单片机以其高可靠性、高性价比、低电压、低功耗等一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统、通讯设备、日常消费类产品和玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各个方面，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器（冰箱、空调、彩电）等。用单片机来控制的小型电器产品具有便携实用，操作简单的特点。 本文设计的汽车尾灯控制电路属于小型智能电子产品。利用单片机进行控制，实时时钟芯片进行记时，外加掉电存储电路和显示电路。此设计具有相当重要的现实意义和实用价值。 2 系统概述 本设计以AT89S52单片机为核心，构成单片机控制电路，完成对它们的自动调整和掉电保护。人机接口由四个按键来实现，用这四个按键对汽车左转，右转，停车和检测进行控制。。软件控制程序实现所有的功能。整机电路使用+5V稳压电源，可稳定工作。系统框图如图2-1所示，其软硬件设计简单，可广泛应用于长时间工作的系统中。 图2-1 系统框图 3 方案选择 由于汽车尾灯控制电路的种类比较多，因此方案选择在设计中是至关重要的。正确地选择方案可以减小开发难度，缩短开发周期，降低成本，更快地将产品推向市场。 3.1 方案1——基于AT89S52单片机的汽车尾灯控制电路设计 直接用AT89S52单片机来实现汽车尾灯控制电路设计。AT89S52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦写1000余次。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89S52是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 用单片机来实现汽车尾灯控制电路设计，无须外接其他芯片，充分利用了单片机

交通信号灯控制器课程设计

燕山大学 课程设计说明书题目：交通信号灯控制器 学院（系）：电气工程学院 年级专业： 11级检测一班 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称：

燕山大学课程设计（论文）任务书 院（系）：电气工程学院基层教学单位：仪器科学与工程系 说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。 年月日

摘要 日常交通对于人们的生活有极大的影响，因此对交通的控制也有很高的要求。交通信号灯已不仅仅被看成一种用来指挥交通的工具，在很多实际应用中它还需要能够实现更多其它功能。高精度、多功能、小体积、低功耗，是现代交通信号灯发展的趋势。本课题设计正是基于这个方向设计一个符合指标要求的模拟交通信号灯控制器。 单片机特别是51系列的单片机，由于其使用方便、价格低廉等优势，在电子产品中的应用越来越广泛，在市场上占有很大的份额。AT89C51就是51系列中的一个比较成熟的型号，它完全兼容51单片机的指令。 本课题设计是基于单片机技术原理，以单片机芯片AT89S51作为核心控制器，通过硬件电路的制作以及软件程序的编制，设计出的一个模拟交通信号灯控制系统。该控制系统包括了。设计以硬件和软件相结合为指导思想，通过软件编程实现系统大部分功能，电路简单明了，系统稳定性高。主要硬件有：AT89C51单片机、八段数码管、LED和按键等。软件采用C语言编写实现，并依据程序应用Keil、Protues进行了调试，对出现的问题进行分析和反复修改，最终得到正确并符合设计要求的结果。 设计完成的模拟交通信号灯控制器能够准确指挥交通，控制精确、体积小、功耗低，具有很强的实用性。

目录 第一章、课题简介 ..............................错误！未定义书签。 1.1引言 (1) 1.2课设内容 (1) 第二章、AT89C51单片机简介 (2) 2.1单片机引脚介绍 (2) 2.2定时器介绍 (3) 2.3定时器初值的计算 (4) 第三章、硬件总体结构设计 (5) 3.1单片机最小系统 (5) 3.2LED灯显示原理 ............................... 错误！未定义书签。 3.3数码管显示原理 (7) 3.4芯片介绍..................................... 错误！未定义书签。 第四章、软件设计 (10) 4.1单片机程序开发流程 (10) 4.2程序流程图 (11) 4.仿真电路 (12) 4.5电路仿真结果 (14) 总结 (15) 参考文献 (16) 附录源程序 (17)

汽车尾灯控制电路

电子技术课程设计任务书

电子技术课程设计任务书 2．对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕： 设计电路，安装调试或仿真，分析实验结果，并写出设计说明书,语言流畅简洁，文字不得少于3500字。要求图纸布局合理，符合工程要求，使用Protel软件绘出原理图（SCH）和印制电路板(PCB),器件选择要有计算依据。 3．主要参考文献： [1]谢自美。电子线路设计、实验、测试[M]华中理工大学，2001 [2] 彭介华. 电子技术课程设计指导[M]. 北京：高等教育出版社，1997 [3] 毕满清. 电子技术实验与课程设计[M]. 北京：机械工业出版社，1995 [4] 陈明义. 电工电子技术课程设计指导[M]. 长沙：中南大学出版社，2002 [5] 陈永甫. 新编555集成电路应用800例[M]. 北京：电子工业出版社2000 [6] . 4．课程设计工作进度计划： 序号起止日期工作内容 1 2011-1-3 布置任务，教师讲解设计方法及要求 2 2011-1-4 学生查找阅读资料，并确定方案 3 2011-1-5 学生设计小组会议，讨论方案 4 2011-1-6~11 设计、仿真实验 5 2010-1-12~13 写说明书，小组讨论 6 2010-1-14 答辩 指导教师苏泽光日期： 2010 年 12 月日

目录 引言 (1) 1 设计方案 (2) 汽车尾灯电路实际设计要求 (2) 设计原理及原理框图 (2) 2 单元电路设计 (2) 时钟脉冲电路 (2) 开关控制电路 (4) 三进制计数器 (5) 译码、显示驱动电路 (6) 3 性能测试与仿真 (7) 仿真软件的简单介绍 (7) Protel 99SE简单介绍 (7) IN Multisim10简单介绍 (8) 利用Multisim仿真与测试 (9) 原理图（SCH）和电路板（PCB） (14) 4结论 (15) 参考文献 (17) 摘要 汽车行驶时会有正常行驶、左转弯、右转弯和刹车四种情况，针对这四种情况

实验七-对汽车控制系统的设计与仿真

实验七 对汽车控制系统的设计与仿真 一、实验目的： 通过实验对一个汽车运动控制系统进行实际设计与仿真，掌握控制系统性能的分析和仿真处理过程，熟悉用Matlab 和Simulink 进行系统仿真的基本方法。 二、实验学时：4 个人计算机，Matlab 软件。 三、实验原理： 本实验是对一个汽车运动控制系统进行实际设计与仿真，其方法是先对汽车运动控制系统进行建摸，然后对其进行PID 控制器的设计，建立了汽车运动控制系统的模型后，可采用Matlab 和Simulink 对控制系统进行仿真设计。 注意：设计系统的控制器之前要观察该系统的开环阶跃响应，采用阶跃响应函数step( )来实现，如果系统不能满足所要求达到的设计性能指标，需要加上合适的控制器。然后再按照仿真结果进行PID 控制器参数的调整，使控制器能够满足系统设计所要求达到的性能指标。 1. 问题的描述 如下图所示的汽车运动控制系统，设该系统中汽车车轮的转动惯量可以忽略不计，并且假定汽车受到的摩擦阻力大小与汽车的运动速度成正比，摩擦阻力的方向与汽车运动的方向相反，这样，该汽车运动控制系统可简化为一个简单的质量阻尼系统。 根据牛顿运动定律，质量阻尼系统的动态数学模型可表示为： ? ??==+v y u bv v m & 系统的参数设定为：汽车质量m =1000kg ， 比例系数b =50 N ·s/m ， 汽车的驱动力u =500 N 。 根据控制系统的设计要求，当汽车的驱动力为500N 时，汽车将在5秒内达到10m/s 的最大速度。由于该系统为简单的运动控制系统，因此将系统设计成10％的最大超调量和2％的稳态误差。这样，该汽车运动控制系统的性能指标可以设定为： 上升时间：t r <5s ； 最大超调量：σ％<10％； 稳态误差：e ssp <2％。 2、系统的模型表示

智能交通信号灯控制系统设计

编号: 毕业论文(设计) 题目智能交通信号灯控制系统设计 指导教师xxx 学生姓名杨红宇 学号201321501077 专业交通运输 教学单位德州学院汽车工程系（盖章） 二O一五年五月十日

德州学院毕业论文（设计）中期检查表

目 录 1 绪论............................................................................................................................ 1 1.1交通信号灯简介...................................................................................................... 1 1.1.1 交通信号灯概述.................................................................................................. 1 1.1. 2 交通信号灯的发展现状...................................................................................... 1 1.2 本课题研究的背景、目的和意义 ......................................................................... 1 1. 3 国内外的研究现状 ................................................................................................. 1 2 智能交通信号灯系统总设计.................................................................................... 2 2.1 单片机智能交通信号灯通行方案设计 ................................................................. 2 2.2 功能要求 ............................................................................... 错误！未定义书签。 3 系统硬件组成............................................................................................................ 4 4 系统软件程序设计.................................................................................................... 5 5 结论和展望................................................................................................................ 6 参考文献...................................................................................... 错误！未定义书签。 杨红宇 要： 但是传统的交通信号灯不已经不能满足于现代日益增长的交通压力，这些缺点体现在：红绿 以及车流量检测装置来实现交通信号灯的自控制，随着车流量来改变红绿灯1 绪论 1.1 1.1.1 为现代生活中必不可少的一部分。

汽车尾灯课程设计报告

课程设计报告 课程名称：电子技术课程设计 设计题目：汽车尾灯控制器 专业：电气工程及其自动化 班级： 2009 学号 学生XX：李博 时间：2012 年 2月 27 日～3月 2 日 ―――――――以下指导教师填写―――――分项成绩：出勤成品答辩及考核 总成绩：总分成绩 指导教师：

课程设计报告要求和成绩评定 1报告基本内容 前言，目录，任务书，正文，参考文献。 2 书写用纸 A4复印纸。 3 书写要求 主要部分手工双面或单面书写（计算机绘图等指定内容可打印），字迹清楚，每页20行左右，每行30字左右，排列整齐；页码居中写在页面下方；纸面上下左右4侧边距均为2厘米。 前言和目录合写作为第一页；参考文献接正文书写，不另起页。 公式单占一行居中书写；插图要有图号和图题，图号和图题书写在插图下方；表格要有表号和表题，表号和表题在表格上方书写；物理量单位和符号、参考文献引用和书写以及图纸绘制要符合有关标准规定；有关细节可参考我院《毕业设计成品规X》。 4 装订 装订顺序：封面，前言和目录，任务书，正文及参考文献，图纸，封底；左边为装订边，三钉装订，中间钉反向装订。 5 成绩评定 课程设计成绩由出勤（10分）、报告书写规X性及成品[注]质量（30分）、答辩及考核（60分）三部分成绩合成后折合为优秀（90－100分）、良好（80－89分）、中（70－79分）、及格（60－69分）或不及格（60分以下）。 注：成品含义由课程设计任务书规定，除课程设计报告外，还可以包括图纸、计算机程序、制作品、实验或测试方案等。

前言 在当今社会中，数字时代已经成为一种现实，并且时刻影响着人们的日常生活，作为数字化的基础——数字电子电路，无疑是至关重要的。数字电路课程设计便是本课程的一种很好的实践,更是加深电子技术理论理解的重要途径，同时有助于培养我们严谨，探索的科学精神。 “汽车尾灯控制电路”作为电子技术基础课程的一个实践，利用基本的芯片：双向移位寄存器74LS194，二输入与非门74LS00、四输入与非门74LS20、六反相器74LS04、3-8译码器，555定时器及电阻电容进行搭建。综合数字电路和模拟电路的知识，提升了我们理实际解决问题的能力，有助于增强我们将理论转为实际的意识，是一种很好的锻炼和学习方式。 在实际的设计过程中得到了尚志刚，苏士美等老师的鼎力相助，谢谢他们的无私的指导，“汽车尾灯控制电路”才得以顺利完成。再次祝他们工作顺利，万事如意。 由于时间紧迫和水平有限，本课程设计报告还存在瑕疵，恳请老师提出指正意见。 作者：李博 2012年3月2日

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 连云港职业技术学院信息工程学院 2013 年10 月27 日

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；

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。目前国内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及示宽灯是否点亮，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。针对上述问题，我们用AT89C51单片机设计了一套汽车信号灯控制系统。用LED产生闪光信号，同时能自动检测信号灯故障。信号灯灯具的发展是随着汽车制造技术及电光源技术的发展而逐步完善的。它经历了机油（或煤油）灯、乙炔气灯到电光源灯的发展历程。现代汽车信号灯灯具已经开始使用发光二极管（LED）技术以及光导技术，这是信号灯灯具的一次飞跃。

交通信号灯控制器设计方案

课程设计任务书

设计（论文）说明书用纸N O.1 沈阳大学

沈阳大学

沈阳大学

图1 基本工作原理图 2.2设计电路采用的软件介绍 Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。 Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、A VR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增 沈阳大学

加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。 2.3设计电路采用的方案 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。 十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。那么靠什么来实现这井然秩序呢？靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。这次任务采用MSC-51系列单片机AT89C51来设计交通灯控制器，从而实现通过P2口设置红、绿灯亮时间的功能；红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯亮以警示作用。此设计方案实用性强、操作简单、扩展功能强。 2.4 AT89C51及部分端口介绍 如图2为AT89C51 。 图2 AT89C51 沈阳大学

汽车尾灯控制器设计完整版

1、Proteus简介 1.1概述 Proteus 软件是英国Labcenter electronics 公司出版的EDA工具软件（该软 件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。它不仅具有其它EDA工具软件的仿 真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工 具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具（仿 真软件），从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PC B设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、 PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、H C11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33 、AVR ARM 8086 和MSP430等，2010 年即 将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面， 它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。 1.2具有四大功能模块： 1.2.1智能原理图设计（ISIS） 丰富的器件库：超过27000种元器件，可方便地创建新元件； 智能的器件搜索：通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件； 智能化的连线功能：自动连线功能使连接导线简单快捷，大大缩短绘图时间； 支持总线结构：使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰； 可输出高质量图纸：通过个性化设置，可以生成印刷质量的BMP图纸，可以方便地供WOR D POWERPOIN等多种文档使用。 122完善的电路仿真功能（Prospice ） Prospice混合仿真：基于工业标准SPICE3F5,实现数字/模拟电路的混合仿直. 超过27000个仿真器件：可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设

汽车尾灯控制电路设计说明书

中北大学 课程设计说明书 学生姓名：学号： 学院：信息与通信工程学院 专业：光电信息科学与工程 题目：汽车尾灯控制电路设计 指导教师：职称: 指导教师：职称: 201X年 X月X日

中北大学 课程设计任务书201X/201X 学年第一学期 学院：信息与通信工程学院专业：光电信息科学与工程学生姓名：学号： 课程设计题目：汽车尾灯控制电路设计起迄日期：X月X日～X月X日课程设计地点：中北大学 指导教师： 学科管理部主任： 下达任务书日期: 201X年X月X日

1．设计目的： 本课程设计主要针对模拟电子技术和数字电子技术课程要求，培养学生在查阅资料的基础上，进行实用电路设计、计算、仿真、调试等多个环节的综合能力，同时培养学生用课程中所学的理论独立地解决实际问题的能力。另外还培养学生用专业的、简洁的文字,清晰的图表来表达自己设计思想的能力。 2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）： （假设汽车尾部左右各有3只指示灯，汽车正常运行时全部熄灭；右转时右侧3只灯依次按右循环点亮；左转时左侧3只灯依次按左循环点亮；刹车时所有灯同时闪烁。）（1）掌握车灯右循环电路的设计、仿真与调试； （2）掌握车灯左循环电路的设计、仿真与调试； （3）掌握延时电路的设计、仿真与调试，车灯循环点亮和闪烁时，点亮和熄灭时间都为2秒，精度大于10%； （4）掌握状态切换电路的设计、仿真与调试； （5）掌握方案设计与论证； （6）掌握用相关软件进行电路图设计、仿真，以及对仿真结果的分析、总结。 3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕： （1）提供核心器件的工作原理与应用介绍； （2）提供用Protel99/DXP设计的电路原理图，印刷板电路图选做； （3）提供用Multisim、MaxPlus、Proteus等其他软件对电路的仿真结果与分析； （4）提供符合规定要求的课程设计说明书，图、表清晰； （5）提供参考文献不少于三篇，且必须是相关的参考文献。