摘要
进入90年代，电子技术取得了巨大的进步，电子元器件的体积变得很小，重量减轻，电能的消耗进一步降低。由于微处理器功能的增强，计算速度提高了几倍，价格也变得非常便宜，特别是可靠性得到了极大的提高，为用电子技术改造传统的汽车创造了条件。汽车在驾驶时有左转弯、右转弯刹车合紧开关停靠等基本操作。传统的手动控制系统存在一个致命漏洞：车灯完成上述动作后司机还需要进行复位操作才能使其恢复到初始状态。通常情况下，司机很容易忘记关闭转向灯，这就成为发生交通事故的一大隐患。为解决此问题，运用车灯智能控制系统对汽车转向灯进行控制，取到很好的效果。
完成此功能可以有三种设计方案：第一种是利用数字逻辑电路来实现，但这种方案所需硬件设备较多、造价高、电路复杂、难以维护；第二种方案是利用模拟电路来实现，此种方案虽然电路不是很复杂，硬件要求也不是很高，但它利用的是开关的机械传动理论，很容易引起机械误差，也很难维护；第三种是利用单片微机，通过软件控制来完成的装置，利用单片微型计算机来控制汽车前灯和尾灯的点亮和闪烁，能让汽车的前灯和尾灯根据需要自动点亮和熄灭。实践表明，该系统不仅从根本上解决了传统的手动控制汽车尾灯的诟病，完成了汽车转向灯的自动化控制，而且电路简单，对硬件设备的要求不是很高，且造价低，便于维护。
关键词：单片机，转向灯，程序，自动控制
Abstract
Entering the 1990s, having made enormous progress in electronic technology, the volume of the electronic devices and components became very small, weight lightens, the consumption of the electric energy is reduced further. Because of the enhancement of the function of the microprocessor, the computational speed has raised several times, the price becomes very cheap too, especially dependability has got great improvement, for transforming the traditional automobile and creating the condition with electronic technology. The automobile has left that turns , turns and brakes to shut the tight switch to stop etc. and operate basically in right while driving. The traditional manual control system has a deadly loophole: The driver needs to be restored to the throne and operated enabling it’s resuming the initial state after the car light finishes above-mentioned movements. Generally, the driver is very apt to forget to close the steering light, this becomes a great hidden danger of the traffic accident. In order to solve this problem , use the intelligent control system of the car light to control the steering light of the automobile, fetch to very good result.
There can be three kinds of design plans in this function to finish: The first kind makes use of digital logical circuit to realize, but this kind of scheme necessary hardware equipment is more, the fabrication cost is high, the circuit is complicated , difficult to maintain; The second kind of scheme is to
make use of simulation circuit to be realized, though the circuit is not very complicated for this kind of scheme, the hardware requires it is not very high, but what it utilized is the mechanical drive theory of the switch, it is very apt to cause the mechanical error, very difficult to safeguard; The third kind utilizes the single slice of computers, control the device finished through the software, make use of single slice of microcomputers to control the lighting and glimmering of automobile headlight and taillight , make the headlight and taillight of the automobile light and go out automatically according to the need. Practice indicates , should not merely solve traditional controlling the condemning of the automobile taillight systematically manually fundamentally , the automation of finishing the steering light of the automobile is controlled, and the circuit is simple, the requisition for hardware equipment is not very high, and the fabrication cost is low , easy to safeguard.
Keyword: MCU, Steering light, program , automaticallies control
目录
摘要................................................................................................................................ I Abstract ......................................................................................................................... I I 1绪言
1.1选题背景 (1)
1.2课题研究的目的 (1)
1.3国内外概况 (1)
1.4课题研究的主要工作 (8)
2系统设计方案的研究
2.1设计任务 (9)
2.2系统实现方案分析 (9)
3总体设计
3.1具体电路设计 (12)
3.1.1 芯片简介 (12)
3.1.2 MCS-51系列单片机的指令系统 (15)
3.1.3汇编语言简介 (16)
3.1.4 单元电路设计 (17)
3.2应用软件设计 (18)
3.3系统试运行 (18)
4数据计算及仿真
4.1闪烁信号的产生 (20)
4.2仿真及结果分析 (20)
总结与展望 (22)
致谢 (23)
参考文献 (24)
附录 (26)
1 绪言
1.1选题背景
进入90年代，电子技术取得了巨大的进步，电子元器件的体积变得很小，重量减轻，电能的消耗进一步降低。由于微处理器功能的增强，计算速度提高了几倍，价格也变得非常便宜，特别是可靠性得到了极大的提高，为用电子技术改造传统的汽车创造了条件[1]。汽车在驾驶时有左转弯、右转弯、刹车、停靠等基本操作。传统的手动控制系统存在一个致命漏洞：车灯完成上述动作后司机还需要进行复位操作才能使其恢复到初始状态。通常情况下，司机很容易忘记关闭转向灯，这就成为发生交通事故的一大隐患。为解决此问题，运用车灯自动控制系统对汽车转向灯进行控制，取到很好的效果。
1.2课题研究的目的
通过设计基于MCS-51单片机控制的汽车转向灯，加深对单片机技术和电子技术的理论学习，并通过实物设计掌握单片机和电子技术的应用。
1.3国内外概况
(1)汽车灯产生的背景
据说第一个汽车前大灯是家用手提灯。1887年, 一个驾驶员在黑暗的旷野上迷路时，一位农民用手提灯把他引回家。1898年，哥伦比亚号电动汽车把电用于前灯和尾灯，这样车灯就诞生了。最初的前大灯不
能调光，所以在会车时有些晃眼，为了克服这个缺点，后来采用了附加光度调节器。这种前大灯可以在垂直方向移动，但驾驶员必须下车搬动夹具装置。1906年，世界上第一次用一个蓄电池供电的电灯照明，汽车转向灯得以快速发展并普及。1909年，首次把乙炔灯作为变光装置。转向信号灯的使用非常有趣，1916年，美国一个名叫C·H·托马斯的人把一带电池的灯泡装在手套上，这样夜间行车时，对方驾驶员就能看到他打的手势；同年，美国使用了行车灯。1920年，当选用倒档装置时，开始使用倒车灯。1920年，美国通用汽车公司首先装了内灯。1925年，导航公司推广了双丝灯泡，远光和近光的调节通过装在转向柱上的开关来控制。1926年，通用汽车公司把大灯变光开关从方向盘移到地板。1938年，第一次采用封闭的内灯；同年，别克汽车制造商提供了转向灯作为选用的附件，但当时只在汽车尾部安装。到1940年以后，汽车前面也装有转向信号灯了，而且信号开关具有随时调节的功能。1998年，美国电气公司将电灯抛物面反射镜推广于大灯，侧灯和尾灯[2]。
(2)单片机的发展历程
微型计算机的出现是电子数字计算机广泛应用到人们日常工作、生活领域中去的一个重大转折点。它已深入应用到非微型计算机所无法应用的领域，对社会产生了极大的影响。单片微型计算机是微型计算机发展中的一个重要分支，它以其独特的结构和性能，越来越普及地应用到国民经济的各个领域[3]。
汽车尾灯单片微型计算机简称为单片机，它在一块芯片上集成了中央处理部件(CPU)、存储器(RAM、ROM)、定
时器/计数器和各种输入/输出接口，可见单片机就是一台计算机。由于单片机原来就是为了实时控制应用而设计制造的，因此，又称微控制器[4]。
1974 年，美国仙童(Fairchild)公司研制的世界第一台单片微型机F8，该机由两块集成电路芯片组成，结构奇特，具有与众不同的指令系统，深受民用电器和仪器仪表领域的欢迎和重视。从此，单片机开始迅速发展，应用领域也在不断扩大，现已成为微型计算机的重要分支[5]。单片机的发展经历了以下几个发展过程：
①第一代单片机(1974-1976)：这是单片机发展的起步阶段，在这个时期生产的单片机特点是：制造工艺落后和集成度低，而且采用了双片形式。典型的代表产品有Fairchild公司的F8和Mostek387公司的3870等。
②第二代单片机(1976-1978)：这是单片机的第二发展阶段，这个时代生产的单片机随之已能在单块芯片内集成CPU、并行口、定时器、RAM和ROM等功能部件，但性能低、品种少、应用范围也不是很广，典型的产品有Intel公司的MCS-48系列机。1976年9月Intel公司推出MCS-48单片机后，单片机就受到了大用户的欢迎。由于其应用广泛，因此使各有关公司都争相推出各自的单片机。如GI 公司推出PIC1650系列单片机，ROCKWELL公司也推出了与6502微处理器兼容的R6500系列单片机，他们都是8位单片机，片内有8位中央处理器(CPU)、并行I/O口、8位定时器/计数器和容量有限的存储器(RAM，ROM)以及简单的中断功能。
1978年下半年MOTOTOLA公司也推出M6800系列单片机，ZILOG公司相继推出Z8单片机系列。1980年INTEL公司在MCS-48系列基础上又推出了高性能的MCS-51系列单片机。这类单片机均带有串行I/O口，定时器/计数器为16位，片内存储容量(RAM、ROM)都相应增大，并有多优先级中断处理功能。
③第三代单片机(1979-1982)：这是八位单片机成熟的阶段，这一代单片机和前两代相比，不仅存储容量和寻址范围大，而且中断源、并行I/O口和定时器/计数器个数都有了不同程度的增加，更有甚者是新集成了全双工穿行通信接口电路。在指令系统方面，普遍增设了乘除法和比较指令。这一时期生产的单片机品种齐全，可以满足各种不同领域的需要。代表产品有Intel公司的MCS-51系列机,Motorola公司的MC6801系列机,TI公司的TMS7000系列机，此外,Rockwell、NS、GI和日本松下等公司也先后生产了自己的单片机系列。