基于單片機的汽車(chē)尾燈控制器設計

隨著(zhù)現代社會(huì )的不斷進(jìn)步，人們愈來(lái)愈離不開(kāi)汽車(chē)。然而，隨著(zhù)汽車(chē)數量的急劇增加，道路安全就愈發(fā)引起人們的關(guān)注?，F在認識到，僅僅依靠汽車(chē)本身的結構因素保證行車(chē)安全，已經(jīng)是不現實(shí)的事情，因而必須強化對車(chē)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)標準對它們的技術(shù)狀況加以考核，通過(guò)具有一定精度的各種檢驗臺測試取得的數據，科學(xué)而又定量地判斷車(chē)輛安全裝置的技術(shù)狀況，給出恰當的評價(jià)。而汽車(chē)車(chē)燈故障率在汽車(chē)行駛過(guò)程中是比較高的，車(chē)燈故障時(shí)，不能正確反應汽車(chē)駕駛員的行車(chē)意識而給安全行車(chē)埋下事故隱患。

而隨著(zhù)電子系統能夠在汽車(chē)產(chǎn)品中的廣泛應用，大大保證了控制系統的自動(dòng)化，而且汽車(chē)造型日趨流線(xiàn)型，汽車(chē)尾燈對于汽車(chē)整體造型的完美體現有著(zhù)很大作用，汽車(chē)尾燈控制系統在汽車(chē)成品中所占的比重也逐漸加大。

尾燈又是汽車(chē)品牌的最好體現，不同的尾燈的形狀、在車(chē)上的安裝位置、不同信號功能的相對位置等都是使汽車(chē)獨樹(shù)一幟的有效手段。同時(shí)，對汽車(chē)整體而言，尾燈安裝后，與車(chē)身必須能渾然一體，并且在點(diǎn)亮與未點(diǎn)亮時(shí)都具有整體的協(xié)調性。國內汽車(chē)尾燈控制技術(shù)方面的產(chǎn)品主要是動(dòng)態(tài)式圖文顯示的汽車(chē)尾燈口。

本文所研究和開(kāi)發(fā)的課題是汽車(chē)尾燈控制器的電路設計，其基于Intel公司生產(chǎn)的AT89S52芯片設計了汽車(chē)尾燈控制系統。在該系統中，通過(guò)8個(gè)LED顯示汽車(chē)尾燈的基本工作狀況，汽車(chē)尾燈控制系統的研發(fā)不僅使汽車(chē)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。

硬件設計及工作原理

該系統硬件主要包括以下三大模塊：邏輯開(kāi)關(guān)控制器、AT89S52單片機系統、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(gè)模塊。其中單片機系統（微控制器）作為中央處理單元，根據邏輯開(kāi)關(guān)控制器檢測到駕駛員所執行開(kāi)關(guān)控制信號，獲得的相應信號進(jìn)行傳輸使單片機系統收到指令，進(jìn)而使LED燈陣發(fā)出相應的指示。系統總體設計方案如圖1所示。

圖1系統總體設計

其中：

1）邏輯開(kāi)關(guān)控制器由五個(gè)開(kāi)關(guān)組成，分別是左轉、右轉、檢查、夜間行駛、復位等。

2）單片機系統是40個(gè)引腳的AT89S52芯片，其中所用到的引腳有19個(gè)。

3）燈陣自左向右分別為L(cháng)4L3L2L1R1R2R3R4，其中燈陣R1R2R3代表右側3個(gè)指示燈，L1L2L3代表左側的3個(gè)指示燈，R4L4代表夜間行駛時(shí)長(cháng)亮燈。

本次設計的汽車(chē)尾燈控系統中的控制功能包括左轉、右轉、剎車(chē)檢查、夜間行駛等，主要為了模擬實(shí)際汽車(chē)尾燈控制電路，進(jìn)而達到可靠性高、實(shí)用性好和普遍性強等特點(diǎn)，所研究方案的硬件電路簡(jiǎn)單，可以廣泛應用在各種機動(dòng)車(chē)輛上。系統電路圖如圖2所示。

圖2系統電路

該系統的工作原理是：左轉開(kāi)關(guān)觸發(fā)后，單片機收到信號并進(jìn)行處理，此時(shí)L1L2L3按左循環(huán)依次點(diǎn)亮；同樣當右轉開(kāi)關(guān)觸發(fā)時(shí)，R1R2R3按右循環(huán)依次點(diǎn)亮；當檢查開(kāi)關(guān)觸發(fā)時(shí)，L3L2L1R1R2R3同時(shí)閃爍；當復位開(kāi)關(guān)觸發(fā)后，左轉、右轉和檢查等狀態(tài)都清零，即L3L2L1R1R2R3均不工作；當夜間行駛開(kāi)關(guān)閉合后，R4L4長(cháng)亮，同時(shí)其余四種態(tài)也可以進(jìn)行。（注：D1D2D3D7分別為L(cháng)1L2L3L4，D4D5D6D8分別為R1R2R3Rt4）。

軟件設計

分析上述圖1尾燈控制系統的工作原理后，本設計的軟件主要由主程序、鍵盤(pán)掃描子程序、延時(shí)子程序等模塊組成，并采用C51語(yǔ)言編寫(xiě)。

從圖2可知，單片機采用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(kāi)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。

1主程序

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

圖3主程序流程

2鍵盤(pán)子程序

該部分主要實(shí)現參數的輸入。包括鍵盤(pán)的掃描子程序和引腳的參數設置以及鍵盤(pán)去抖動(dòng)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(guò)掃描P3.O~P3.3口，判斷是否有按鍵按下，然后在20H內存單元的低4位的對應位置1標志，確定應執行的閃爍功能。當20H.0為1時(shí)，發(fā)光管按左循環(huán)點(diǎn)亮；當20H.1為I時(shí)，發(fā)光管按右循環(huán)點(diǎn)亮；當20H.2為1時(shí)，發(fā)光管同時(shí)閃爍；當20H.3為1時(shí)，P1口發(fā)光管停止工作，并掃描P3.O~P3.2口。上電初始化時(shí)，對20H.3位置設1，電路此時(shí)不工作，系統將進(jìn)入掃描按鍵狀態(tài)。

3延時(shí)子程序

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

4閃爍控制程序。

閃爍控制程序用來(lái)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：

①執行功能程序0（FUN0）時(shí)的P1口中P1.O~P1.2口輸出值變化為100→延時(shí)→110→延時(shí)→111→延時(shí)→00O延時(shí)→結束轉主程序。

②執行功能程序I（FUNl）時(shí)的P1口中P1.5~P1.7口輸出值變化為001→延時(shí)→011→延時(shí)→111→延時(shí)→000→延時(shí)→結束轉主程序。

③執行功能程序2（FUN2）時(shí)的P1口中P1.O~P1.2口和P1.5~P1.7口輸出值變化為111111→延時(shí)→000000→結束轉主程序。

5系統部分程序

本系統中采用C51語(yǔ)言編程來(lái)實(shí)現上述控制功能，按鍵程序和閃爍部分程序設計如下：

結束語(yǔ)

本文設計的汽車(chē)尾燈控制系統，可以減少交通事故隱患和提高尾燈電路的使用壽命。系統設計方法通過(guò)實(shí)驗仿真和調試證明了可行性。將軟件系統與硬件電路結合調試，實(shí)現了左轉、右轉、剎車(chē)及夜間行駛四種常用的汽車(chē)尾燈狀態(tài)。該尾燈控制系統結構簡(jiǎn)單，可靠性高，操作方便，成本低，可廣泛應用于常用機動(dòng)車(chē)。