1、單片機原理及系統課程設計報告單片機原理及系統課程設計專 業： 班 級： 姓 名： 學 號： 指導教師： 評語：平時（40）修改（30）報告（30）總成績 蘭州交通大學自動化與電氣工程學院2012 年 7月 1日1 引言隨著單片機的日益發展，其應用也越來越廣泛，通過對“汽車轉向燈單片機控制系統”設計，可以對單片機的知識得到鞏固和擴展。本課程內容是設計一個單片機控制系統，在汽車進行左轉彎、右轉彎、剎車、合緊急開關、停靠等操作時，實現對各種信號指示燈的控制。本設計主要是對單片機的并行輸入/輸出口電路的應用，通過I/O口控制發光二極管的亮滅閃爍，加上一些復位電路按鍵電路驅動電路來模擬汽車尾燈的功能。2

2、 設計方案及原理汽車轉向燈主要有單片機、按鍵、復位、時鐘、電源、故障檢測電路、LED顯示電路組成最基本的單片機系統。單片機本身的功能強大，汽車轉向燈的驅動用單片機本身的驅動來驅動。使得單片機的功能得到充分的運用。本方案的故障檢測電路具有故障監控性能，他能提高系統的可靠性。由定時器/計數器與中斷系統的聯合組成控制系統的工作原理。如汽車上有一個轉彎控制桿，其中有三個位置：中間位置，汽車不轉彎；向上，汽車左轉；向下汽車右轉。轉彎時，規定左右尾燈、左右頭燈儀表板上2個指示燈相應地發出閃爍信號。應急開關合上時，6個信號燈都應閃爍。汽車剎車時，2個尾燈發出不閃爍信號。如正當轉彎時剎車，轉彎時原應閃爍的信號

3、仍應閃爍。它們都是頻率為1Hz低頻閃爍，在汽車停靠而停靠開關合上時，左頭燈、右頭燈、左尾燈、右尾燈按頻率為10Hz頻率快速閃爍。任何在下表中未出現的組合，都將出現故障指示燈閃爍，閃爍頻率為10Hz。3 系統硬件設計3.1 AT89C51單片機介紹AT89C51單片機有以下部件構成：八位微處理器、振蕩電路、總線控制部件、中斷控制部件、片內Flash存儲器、片內RAM、并行I/O接口、定時器和串行I/O接口。AT89C51單片機內部由CPU、4KB的FPEROM，128B的RAM，兩個16位的定時器/計數器T0和T1，4個8位的I/O端P0、P1、P2、P3等組成。汽車轉向燈單片機控制系統電路是由

4、單片機AT89C51、復位、電源、時鐘、LED顯示電路、故障檢測電路、按鍵電路構成汽車轉向燈單片機控制系統框圖如圖3.1所示。 AT89C51111111按鍵電路時鐘電路復位電路電源電路LED顯示電路故障檢測電路 圖3.1 汽車轉向燈單片機控制系統框圖3.2 系統電路圖系統原理圖如圖3.2所示: 圖3.2 汽車轉向燈控制硬件接線圖4 系統軟件設計汽車轉向燈控制系統主程序流程如圖4.1所示，源程序清單見附錄1。NNYY開始定時器0賦初值定時器0賦初值開總中斷啟動定時器定時器0賦初值報警結束有鍵按下？有故障？ 圖4.1 汽車轉向燈控制系統主程序流程圖鍵的功能程序流程圖如圖4.2所示，主程序及子程序

5、流程圖見附錄2。開始是否有鍵按下下？讀取鍵值P1.0按P1.1按下P1.3按下P1.2按下P1.4按下合剎車開關合停靠開關合緊急開關合左轉開關合右轉開關產生各自不同的的控制信號結束NY 圖4.2 鍵的功能程序流程圖 5 總結本系統基于MCS-51開發平臺，充分利用了51單片機的各引腳功能，同時有效利用了中斷、查詢、定時器、計數器，使得汽車轉向信號燈控制得以實現。通過這次課程設計，用軟件的方法設計硬件，并用軟件方式設計的軟件系統到硬件系統的轉換是由有關的開發軟件自動完成的。在設計過程中可用有關軟件進行各種仿真，同時系統可現場編程，在線升級等。整個系統可集成在一個芯片上，體積小，功耗低，可靠性高。

6、其技術以大規模可編程邏輯器件為設計載體，以硬件描述語言為系統邏輯描述的主要表達方法，以計算機、大規模可編程邏輯器件的開發軟件及實驗開發系統為設計工具，通過有關的開發軟件，自動完成用軟件方式設計的電子系統到硬件系統的邏輯編譯，邏輯化簡，邏輯分割，邏輯綜合及優化，邏輯布局布線，邏輯仿真，直至特定目標芯片的適配便宜，邏輯映射，編程下載等工作，為系統的設計開發帶來了極大地方便。參考文獻1 孫涵芳,徐愛卿.MCS-51.96系列單片機原理及應用M.北京:北京航空航天大學出版社,1988.2 徐愛鈞,彭秀華.Keil Cx51 V7.0單片機高級語言編程與Vision2應用實踐M.北京:電子工業出版社,2

7、006.3 張毅坤.單片微型計算機原理及應用M.陜西:西安電子科技大學出版社,1988.附錄1 源程序代碼 ORG0000HAJMPSTART1ORG0030HSAMEEQU4EHSTART1:MOVP1,#00H ;無輸入時無輸出START:MOVA,P3 ;讀P3口數據ANLA,#1FH ;取用P3口的低五位數據CJNEA,#1FH,SHIY ;對P3口低五位數據進行判斷AJMPSTART1SHIY:MOVSAME,ALCALLYS ;延時MOVA,P3 ;讀P3口的數據ANLA,#1FH ;取用P3口的低五位數據CJNEA,#1FH,SHIY1 ;對P3口的低五位數據進行判斷AJMPST

8、ART1 ;開關沒有動作時無輸出SHIY1:CJNEA,SAME,START1CJNEA,#17H,NEXT1 ;P3.3=0時進入左轉分支AJMPLEFTNEXT1:CJNEA,#0FH,NEXT2 ;P3.4=0時進入右轉分支AJMPRIGHTNEXT2:CJNEA,#1DH,NEXT3 ;P3.1=0時進入緊急分支AJMPEARGENEXT3:CJNEA,#1EH,NEXT4 ;P3.0=0時進入剎車分支AJMPBRAKENEXT4:CJNEA,#16H,NEXT5 ;P3.0=P3.3=0時進入左轉剎車分支AJMPLEBRNEXT5:CJNEA,#0EH,NEXT6 ;P3.0=P3.

9、4=0時進入右轉剎車分支AJMPRIBRNEXT6:CJNEA,#1CH,NEXT7 ;P3.0=P3.1=0時進入緊急剎車分支AJMPBRERNEXT7:CJNEA,#14H,NEXT8 ;P3.0=P3.1=P3.3=0時進入左轉緊急 剎車分支AJMPLBENEXT8:CJNEA,#0CH,NEXT9 ;P3.0=P3.1=P3.4=0時進入右轉緊急 剎車分支AJMPRBENEXT9:CJNEA,#1BH,NEXT10 ;P3.2=0時進入停靠分支AJMPSTOPNEXT10:AJMPERROR ;其他情況進入錯誤分支LEFT:MOVP1,#2AH ;左轉分支LCALLY1sMOVP1,#

10、00HLCALLY1sAJMPSTARTRIGHT:MOVP1,#54H ;右轉分支LCALLY1sMOVP1,#00HLCALLY1sAJMPSTARTEARGE:MOVP1,#7FH ;緊急分支LCALLY1sMOVP1,#00HLCALLY1sAJMPSTARTBRAKE:MOVP1,#60H ;剎車分支AJMPSTARTLEBR:MOVP1,#6AH ;左轉剎車分支LCALLY1sMOVP1,#40HLCALLY1sAJMPSTARTRIBR:MOVP1,#6AH ;右轉剎車分支LCALLY1sMOVP1,#40HLCALLY1sAJMPSTARTBRER:MOVP1,#7EH ;緊急

11、剎車分支LCALLY1sMOVP1,#60HLCALLY1sAJMPSTARTLBE:MOVP1,#7EH ;左轉緊急剎車分支LCALLY1sMOVP1,#40HLCALLY1sAJMPSTARTRBE:MOVP1,#7EH ;右轉緊急剎車分支LCALLY1sMOVP1,#20HLCALLY1sAJMPSTARTSTOP:MOVP1,#66H ;停靠分支LCALLY100msMOVP1,#00HLCALLY100msAJMPSTARTERROR:MOVP1,#80H ;錯誤分支LCALLY1sMOVP1,#00HLCALLY1sAJMPSTARTYS:MOVR7,#20H ;延時YS0:MOV

12、R6,#0FFHYS1:DJNZR6,YS1DJNZR7,YS0RETY1s:MOVR7,#04H ;延時Y1s1:MOVR6,#0FFHY1s2:MOVR5,#0FFHDJNZR5,$DJNZR6,Y1s2DJNZR7,Y1s1RETY100ms:MOVR7,#66H ;延時Y100ms1:MOVR6,#0FFHY100ms2:DJNZR6, Y100ms2DJNZR7, Y100ms1RETEND附錄2 程序流程圖(1) 主程序流程圖如圖2.1所示。開始初始化P1口(P3)送至A判斷P3口第五位數據已確定分支功能結束圖2.1 主程序流程圖(2) 子程序流程圖如圖2.22.6所示。（4EH）=#0FH#54H送至P1口調用延時1s的程序#00H送至P1口調用延時1s的程序返回（4EH）=#17H#2AH送至P1口調用延時1s的程序#00H送至