汽车尾灯控制电路设计项目计划书Word文件下载.docx
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图1.1汽车尾灯控制电路原理框图
方案二
如下图1.2所示:
由S1、S2、S3三个按键控制输入信号给AT89S52芯片,由芯片部下载好的程序来使尾灯电路按要求点亮循环或者闪烁。
S1S2S3
图1.2汽车尾灯控制电路原理框图
2.2方案的选择
用以上两种方案均可实现对汽车尾灯电路的控制要求,考虑到制作PCB板时的难以程度,用方案一的话,由于选择的电路原理图上的芯片过多使得布线的难度大大加大,而用方案二的话,只有一个芯片,且电路结构简单,利于PCB的布线及其制板,只要把程序编好下载到芯片里就可以了。
所以综上考虑,我们选择方案二来实现汽车尾灯的控制。
2.3系统的总设计框图
2.3.1设计框图简述
系统设计框图如图2.3.1所示。
通过按键的开关信号进行对单片机芯片的输入操作,进而是发光二级管产生一定的输出信号。
LED1
LED2
LED3
LED4
按键S3
急刹车键
LED5
LED6
图2.3.1汽车尾灯控制电路总设计框图
2.3.2设计框图的工作流程
接通电源后,按下左转弯键,输出KED1-LED3轮流左循环闪烁;
按下右转弯键,输出LED4-LED6轮流右循环闪烁;
按下急刹车键,LED1-LED6同时闪烁。
3芯片介绍
3.1AT89S52芯片介绍
3.1.1AT89S52单片机简介
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器,其DIP封装及引角图如图3.1所示。
该单片机使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。
在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能:
8k字节Flash,256字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器,2个数据指针,三个16位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片晶振及时钟电路。
另外,AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下,RAM容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止
3.2AT89S52芯片引脚
如图3.1所示,
§
输入/输出口线
P0.0~P0.7P0口8位双向口线
P1.0~P1.7P1口8位双向口线
P2.0~P2.7P2口8位双向口线
P3.0~P3.7P3口8位双向口线
地址所存控制信号ALE
在系统扩展是,ALE用于控制把P0口输出的低8位地址送入锁存器锁存起来,以实现低位地址和数据的分时传送。
此外由于ALE是以1/6晶振频率的固定频率输出的正脉冲,因此,可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。
外部程序存储器读选通信号PSEN
在读外部ROM时PSEN有效(低电平),以实现外部ROM单元的读操作。
访问程序存储器控制信号EA
当EA信号为低电平时,对ROM的读操作是针对外部程序存储器的;
而当EA信号为高电平时,对ROM的读操作是从部程序存储器开始,并可延续至外部程序存储器。
复位信号RST
当输入的复位信号延续两个周期以上时即为有效,用于完成单片机的复位操作。
外接晶体引线端XTAL1和XTAL2
当使用芯片部时钟时,XTAL1和XTAL2用于外接石英晶体谐振器和微调电容;
当使用外部时钟时,用于接入外部时钟脉冲信号。
地线GND
+5V电源
4单元电路的设计
4.1单元电路
4.1.1振荡电路
单片机的振荡电路如图4.1所示,单片机片时钟振荡方式需在单片机的XTAL1和XTAL2引脚上接上一个石英晶体和振荡电容,因为单片机时钟兼容1.2MHZ~12MHZ的晶振,为了软件定时的简便和精确,这里选用了12MHz晶振,在参考AT89S52芯片资料后,振荡电容选用两个33pF的陶瓷电容。
图4.1振荡电路
4.1.2复位电路
系统复位电路如图4.2所示,复位操作有上电自动和按键手动复位两种方式。
上电复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。
按键复位是通过复位端经电阻与VCC电源接通而实现的,本设计选后者。
两种复位电路都是输入单片机的RST引脚的,但应该注意的是单片机的复位信号是高电平有效,且有效时间应持续24个振荡脉冲周期(即2个机器周期)以上,经调试和验证,确定一个200Ω和22μF的电容并联再1k的电阻串联组成上电和手动复位电路符合要求。
图4.2复位电路
4.1.3键盘电路
键盘作为人机对话的基本窗口,我们可以利用它对外设进行各种不同的控制。
按键的分类有独立式按键与行列式按键,由于本设计输入设备简单且要求方便故独立式键盘为首选,其电路如图4.3所示,单片机的P1.0-P1.2口线通过限流电阻接VCC,用户可以通过软件来采集所接口线上的状态,当口线为0时表示有键按下,反之则没有键按下。
图4.3键盘电路
4.1.4LED显示电路
显示是用来观察所预定的结果,是一种或者说几种功能的实现,用来向用户提供信息LED二极管分别接至P3口的P3.0~P3.5,电路如图4.4所示,其中阳极接高电平,阴极接入P3口,编程时,只要对应位的口线是低电平就可使发光二级管点亮。
图4.4LED二极管显示电路
5软件系统介绍
5.1单片机系统资源分配
5.1.1键盘设定
S1键(左转弯键)接P1.0;
S2键(右转弯键)接P1.1;
S3键(急刹车键)接P1.2。
5.1.2发光二级管显示设定
LED1(左转弯灯3)接P3.0;
LED2(左转弯灯2)接P3.1;
LED3(左转弯灯1)接P3.2;
LED4(右转弯灯1)接P3.3;
LED5(右转弯灯2)接P3.4;
LED6(右转弯灯3)接P3.5。
5.2流程框图
5.2.1监控函数流程图
监控函数流程图如图5.2.1
N
Y
图5.2.1
5.2.2S1键扫描流程图
S1键扫描流程框图如图5.2.2
图5.2.2
5.2.3S2键扫描流程图
S2键扫描流程框图如图5.2.3
图5.2.3
5.2.4S3键扫描流程图
S3键扫描流程框图如图5.2.4
开始
S3键按下?
1
LED1~6同时闪烁
图5.2.4
6电路仿真
6.1PROTUES仿真软件简介
Proteus软件是来自英国Labcenterelectronics公司的EDA工具软件,它组合了高级原理布图、混合模式SPICE仿真,PCB设计以及自动布线来实现一个完整的电子设计系统。
此系统受益于15年来的持续开发,被《电子世界》在其对PCB设计系统的比较文章中评为最好产品—“TheRoutetoPCBCAD”。
Proteus产品系列也包含了我们革命性的VSM技术,用户可以对基于微控制器的设计连同所有的周围电子器件一起仿真。
用户甚至可以实时采用诸如LED/LCD、键盘、RS232终端等动态外设模型来对设计进行交互仿真。
其功能模块:
—个易用而又功能强大的ISIS原理布图工具;
PROSPICE混合模型SPICE仿真;
ARESPCB设计。
PROSPICE仿真器的一个扩展PROTEUSVSM:
便于包括所有相关的器件的基于微处理器设计的协同仿真。
此外,还可以结合微控制器软件使用动态的键盘,开关,按钮,LEDs甚至LCD显示CPU模型。
支持许多通用的微控制器,如PIC,AVR,HC11以及8051。
最新支持ARM。
交互的装置模型包括:
LED和LCD显示,RS232终端,通用键盘,I2C,SPI器件。
强大的调试工具,包括寄存器和存储器,断点和单步模式。
IARC-SPY和KeiluVision2等开发工具的源层调试。
应用特殊模型的DLL界面-提供有关元件库的全部文件。
6.1.1Proteus界面介绍
ProteusISIS的工作界面是一种标准的Windows界面,如图6.1所示。
包括:
标题栏、主菜单、标准工具栏、绘图工具栏、状态栏、对象选择按钮、预览对象方位控制按钮、仿真进程控制按钮、预览窗口、对象选择器窗口、图形编辑窗口。
图6.1ProteusISIS的工作界面
1.原理图编辑窗口(TheEditingWindow)
顾名思义,它是用来绘制原理图的。
蓝色方框为可编辑区,元件要放到它里面。
注意,这个窗口是没有滚动条的,你可用预览窗口来改变原理图的可视围。
2.预览窗口(TheOverviewWindow)
它可显示两个容,一个是:
当你在元件列表中选择一个元件时,它会显示该元件的预览图;
另一个是,当你的鼠标焦点落在原理图编辑窗口时(即放置元件到原理图编辑窗口后或在原理图编辑窗口中点击鼠标后),它会显示整原理图的缩略图,并会显示一个绿色的方框,绿色的方框里面的容就是当前原理图窗口中显示的容,因此,你可用鼠标在它上面点击来改变绿色的方框的位置,从而改变原理图的可视围。
3.模型选择工具栏(ModeSelectorToolbar):
主要模型(MainModes):
1*选择元件(components)(默认选择的)
2*放置连接点
3*放置标签(用总线时会用到)
4*放置文本
5*用于绘制总线
6*用于放置子电路
7*用于即时编辑元件参数(先单击该图标再单击要修改的元件)
配件(Gadgets)
1*终端接口(terminals)有VCC、地、输出、输入等接口
2*器件引脚:
用于绘制各种引脚
3*仿真图表(graph)用于各种分析,如NoiseAnalysis
4*录音机
5*信号发生器(generators)
6*电压探针:
使用仿真图表时要用到
7*电流探针:
8*虚拟仪表:
有示波器等
2D图形(2DGraphics)
1*画各种直线
2*画各种方框
3*画各种圆
4*画各种圆弧
5*画各种多边形
6*画各种文本
7*画符号
8*画原点等
4.元件列表(TheObjectSelector):
用于挑选元件(c
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