1、摘 要本課題介紹了一種新型簡便的基于單片機的汽車尾燈控制電路的設計方法, 本設計主要解決如何更加靈活的汽車尾燈控制器進行控制，左轉，右轉和急剎車信息等。通過設計汽車尾燈顯示控制電路，能很好的綜合運用我們所學到的單片機,C語言,模擬電路知識,熟悉電子電路設計的基本方法。有多種方法來設計汽車尾燈控制電路，主要是運用單片機的相關知識用硬件來設計制作一個16位汽車尾燈顯示控制電路的。它的特點是電路簡單，制作方便，容易操作，可反復擦寫，性能可靠。本設計主要由四部分組成，包括按鍵電路，LED燈電路，驅動電路，復位電路。本文介紹了一種以STC89C52單片機為核心的控制電路。該電路以發光二極管LED燈為顯示

2、電路。汽車的尾燈是其運行方式的最直接表示方式，令行人或其他車輛清晰明白它將要發生的動態變化。從而避免交通事故的發生。設計此電路要求嚴格符合交通規則，尾燈閃亮或熄滅準確，才不會讓行人或其他車輛產生誤解。目前在國內外，整個社會的趨勢都是低能耗，環保，高效為主題的。所以LED尾燈是發展的趨勢，而且現在部分高檔車已經開始配置。關鍵詞:發光二極管 單片機 設計程序AbstractThis issue introduces a new type of simple microcontroller-based automotive tail lamp control circuit design, the

3、design of the main solution to a more flexible controller to control the car taillights, turn left, turn right and brake hard information. Through the design of automobile tail lights display control circuit, the use of well integrated single chip we have learned, C language, analog circuit, become

4、familiar with the basic methods of electronic circuit design. There are many ways to design a car taillight control circuit, primarily with the use of microcomputer hardware design knowledge to produce a 16-bit automotive taillight display control circuit. It is characterized by simple circuit, made

5、 easyto operate, can be repeatedly erased and reliable performance. The design mainly consists of four parts, including the key circuit, LED light circuit, driver circuit, reset circuit. This paper describes a microcontroller core with STC89C52 control circuit. The circuit with LED LED lights for th

6、e display circuit. Automobile tail lights are the most direct way of its run that way, so that pedestrians or other vehicles, it will clearly understand the dynamic changes to occur. In order to avoid traffic accidents. The circuit design of strict rules of the road, tail lights flash or go out accu

7、rately, it will not allow pedestrians or other vehicles misleading. CurrentlyAt home and abroad, the trend of the whole community are low energy consumption, environmental protection, and efficient as the theme. Therefore, the development trend of LED taillights, and now part of the high-end cars al

8、ready configured.Key words: Light-emitting diodeMCUCircuit design緒論汽車作為現代交通工具已大量進入人們的生活，隨著電子技術的發展，對于汽車的控制電路，也已從過去的全人工開關控制發展到了智能化控制。在夜晚或因天氣原因能見度不高的時候，人們對汽車安全行駛要求很高汽車尾燈控制系統給大家帶來了方便。汽車尾燈控制器是隨汽車智能化技術的發展而迅速發展起來的，汽車尾燈一般是用基于微處器的硬件電路結構構成，正因為硬件電路的局限性，不能隨意的更改電路的功能和性能，且可靠性得不到保證，因此對汽車尾燈控制系統的發展帶來一定的局限性。難以滿足現代汽車的

9、智能化發展8。隨著(EDA)仿真技術的發展，數字系統的設計技術和設計工具發生了深刻的變化。利用硬件描述語言對數字系統的硬件電路進行描述是EDA的關鍵技術之一。C語言是目前主流的硬件描述語言，它具有很強的電路描述和建模能力，且有與具體硬件電路無關和與設計平臺無關的特性在語言易讀性和層次化結構設計方面表現出強大的生命力和應用潛力。LED(1ight emitting diode，發光二極管)由于其具備體積小、壽命長、低能耗、耐震動、無頻閃及反應速度快等優點已成為備受矚目的新一代車燈光源技術。目前通用的汽車尾燈光源仍然是白熾燈和節能燈占主導地位，加上紅、黃等配光透鏡實現配光要求，缺點是易損壞、耗電量

10、大、壽命短、激勵響應時間長，給道路交通帶來安全隱患等?，F有的LED汽車尾燈主要有兩種：一種是用多個LED密布于燈殼內直接經配光透鏡配光，其缺點是用了多顆LED或者用大功率LED，成本高；另外一種是將LED排布成平面或者柱狀置于燈殼內，經自由曲面反射腔配光或自由曲面反射腔和配光透鏡聯臺配光，其缺點是自由曲面反射腔制作工藝復雜?，F針對目前LED汽車尾燈配光困難、體積大等缺陷，有效利用LED光源體積小、亮度高等特點，設計出一種節能、高效的新型組合式LED汽車尾燈。1 設計方案分析通過AT89S51單片機編寫程序來控制LED的亮滅這種方案中單片機編程較直接，用硬件電路搭建方便，通過AT89S51單片機

11、編寫程序，來控制LED的亮滅。這樣可以大大簡化系統結構，降低材料的成本。提高系統的先進性和可靠性，能實現控制器的系統編程。采用這種器件開發的數字系統其升級與改進極為方便。一、由于現在單片機技術普及，加上用單片機實現起來很方便也很簡單，所以我決定使用單片機來驅動整個電路的運行。二、單片機的運行都是要有晶振驅動的，有的單片機是內部晶振驅動單片機，有的單片機是外部設計含有晶振的驅動電路來驅動單片機的運行。所以要設計一個驅動電路去驅動單片機。三、需要往單片機中下載編好的程序，一是用在線下載，二是用下載器下載到單片機中。在沒有下載器的情況下，使用在線下載很方便。2 設計方案規劃及設計2.1整體電路工作原

12、理經過以上所述的設計內容及要求的分析，可以將電路分為以下幾部分：按鍵電路、LED顯示電路、含有晶振的驅動的電路、復位電路。單片機在不停的掃描3個按鍵相連的IO口的高低電平，當3個按鍵中的一個按鍵按下去后，單片機會確定是那個按鍵按下去了；當沒有按鍵按下去的時候，這3個IO口管腳都是高電平；當某一個按鍵按下去后，與該按鍵想連接的IO口管腳變成低電平；根據不同的按鍵按下去的情況，控制與6個LED相接的IO口的高低電平來控制LED亮滅情況。單元電路設計仿真原理圖如圖2.1所示 圖2.1 仿真原理圖1）按鍵電路：最左邊為急剎車按鍵，中間為右剎車按鍵，最右邊為左剎車按鍵。單片機在不停的掃描3個按鍵相連的I

13、O口的高低電平，當3個按鍵中的一個按鍵按下去后，單片機會確定是那個按鍵按下去了；當沒有按鍵按下去的時候，這3個IO口管腳都是高電平；當某一個按鍵按下去后，與該按鍵想連接的IO口管腳變成低電平8。如圖2.2所示。圖2.2 按鍵電路圖2）LED電路：要在左轉向的時候，左邊的3個燈左循環點亮，右轉向的時候，右邊的3個燈右循環循環點亮，急剎車的時候全部的LED閃爍，于是我選擇了左循環的3個不同顏色的LED，右循環的3個LED的顏色和左循環的3個LED顏色一樣，當循環點亮的時候很直觀。如圖2.3所示。圖2.3 LED電路圖 其他部分的設計1)含有晶振的驅動的電路：沒有驅動電路的話，也就是晶振不起振，那單

14、片機就不能工作。如圖2.4所示。圖2.4含驅動電路圖使用的是12M的晶振，兩個電容一般很?。ㄐ∮?0PF）。2)復位電路的設計，如圖2.5所示。 圖2.5 復位電路圖2.2 單片機我們選用的是AT89S51型單片機， AT89S51內核系列單片機引腳功能：如圖2.6所示。圖2.6 內核系列單片機引腳Vcc（40腳），GND（20腳）單片機電源引腳，不同型號單片機接入對應電壓電源，常壓為+5V，低壓為+3.3V。XTAL1（19腳），XTAL2（18腳）外接時鐘引腳。XTAL1為片內振蕩電路的輸入端，XTAL2為片內振蕩電路的輸出端。RST（9腳）單片機的復位腳。PSEN（29腳）全稱是程序存儲

15、器允許控制端。ALE/PROG(30腳)在單片機擴展外部RAM時，ALE用于控制把P0口的輸出低8位地址送鎖存器鎖存起來，以實現地位地址和數據的隔離。 EA/Vpp（31腳）EA接高電平時，單片機讀取內部程序存儲器6。I/O口引腳P0口，P1口，P2口，P3口。1、 P0口（39腳32腳）雙向8位三態I/O口，每個口可獨立控制。2、 P1口（1腳8腳）準雙向8位I/O口，每個口可獨立控制，內帶上拉電阻，這種接口輸入沒有高阻狀態，輸入也不能鎖存。3、 P2口（21腳28腳）準雙向8位I/O口，每個口可獨立控制，內帶上拉電阻，與P1口相似。4、 P3口（10腳17腳）準雙向8位I/O口，每個口可獨

16、立控制，內帶上拉電阻，并且具有第二功能。2.3 程序流程圖如圖2.7所示。鍵盤掃描，判斷是不是有按鍵按下去了如果有按鍵按下去了，判斷是哪個按鍵按下去的如果沒有按鍵按下去控制右循環的按鍵按下去了控制左循環的按鍵按下去了控制急剎車的按鍵按下去了右邊的3個LED有循環依次點亮右邊的3個LED有循環依次點亮所有的6個LED閃爍沒有LED點亮圖2.7 程序流程圖2.4 開始程序C語言程序設計具體如下：#include<reg52.h> void delay(unsigned int z) 延時程序，for循環一直減到0 unsigned int x;unsigned char y;for(x

17、=z;x>0;x-)for(y=110;y>0;y-);void keyscan() 鍵盤掃描程序,先判斷按鍵按下去沒有，哪個 按下去了，然后根據那個按鍵按下去的情況，unsigned char temp,temp1,temp2,i,temp3; 進行算法分析和計算，通過給與LED的管腳temp1=P1; 賦值高低電平來控制燈亮滅情況temp1=temp1&0x07;if(temp1!=0x07)delay(10);temp2=P1;temp2=temp2&0x07;if(temp1=temp2)switch(temp1)case 0x06: /右轉向燈temp=0

18、xfe;for(i=1;i<=3;i+)delay(1000);P2=temp;temp=temp-i;if(temp=0xf8)temp=0xfe;if(i=3)i=0;temp3=P1;temp3=temp3&0x07;if(temp3=0x07)P2=0xff;i=4;if(i=5)break;case 0x05: /左轉向燈 temp=0xdf;for(i=1;i<=3;i+)delay(1000);P2=temp;temp=temp+(16/i);if(temp=0xfc)temp=0xdf;if(i=3)i=0;temp3=P1;temp3=temp3&

19、0x07;if(temp3=0x07)P2=0xff;i=4;if(i=5)break;case 0x03: /剎車 P2=0xc0; delay(1000); P2=0xff; delay(1000); temp3=P1; temp3=temp3&0x07; if(temp3=0x07) break;default:P2=0xff;break;void main() 先初始化，P2腳全為高電平，while(1)無限循環， 開始一直進行鍵盤掃描P2=0xff;while(1) keyscan();3 電路的制作與調試3.1 電路根據上面分析的單元電路設計，將整個電路圖連接器來。先在軟件

20、上仿真，然后再焊接。3.2 仿真 使用的仿真軟件本次課程設計應用的是Proteus 軟件。Proteus 軟件是由英國 Labcenter Electronics 公司開發的EDA工具軟件，已有近20年的歷史，在全球得到了廣泛應用。Proteus 軟件的功能強大，它集電路設計、制版及仿真等多種功能于一身，不僅能夠對電工、電子技術學科涉及的電路進行設計與分析，還能夠對微處理器進行設計和仿真，并且功能齊全，界面多彩，是近年來備受電子設計愛好者青睞的一款新型電子線路設計與仿真軟件9。 在仿真軟件中畫出仿真電路圖如圖3.1所示。 圖3.1 仿真電路圖 硬件調試電路焊接完之后，經過硬件調試，發現晶振沒起

21、振。將晶振離單片機越近越好，這樣晶振才會起振。但是將含晶振的驅動電路焊的靠近單片機后，單片機還是沒有工作?？紤]到可能是我的EA端口沒有接到高電平上，也可能引起單片機不工作。于是我將EA端口接在高電平上，即接在電源正極。但是單片機也沒工作。由于該考慮的問題都已經考慮過了，單片機也沒有工作。而現在我焊的板子亂七八糟的，因為是第一次焊的原因?？赡苁悄睦锖稿e了，焊的短路了或哪里焊的是虛焊。于是重新焊了一遍。焊完了，還是沒有反應，接在供電電源上，電源指示燈熄滅了。我再摸一摸電池，開始發熱了。判斷是電源正負極短路，我將電源接口斷開，用萬用表測試了一下，發現果然是正負極接在了一起。我重新將正負接口接好。燈開

22、始按預期的想法變化。有次由于電阻阻值太小、LED接反等情況，導致LED燈不亮，器件燒毀等情況。在LED正確接好，單片機工作的情況下，啟動電源，LED燈如曇花一現，一閃即滅，經過多方的檢查 ，用萬用表查出兩端阻值等于電源阻值 ，最后判斷是與LED相接的分壓電阻阻值太小。后來在按下左/右循環按鍵時，在某時刻有兩燈同時亮的情況，經萬用表檢測后發現兩燈之間線路短路，經過多次努力解決了以上問題，電路正常運行。32.4 設計中遇到的問題及不足在做完這個設計之后，發現還有很多地方存在不足，如按鍵沒有選擇好，制版工藝只能用實驗板代替，焊接技術不是很熟練。不過經過后期的努力，已經成功調試出硬件，電路正常工作。此

23、方案相比其他方案具有很多優點，用單片機編程較直接，用硬件電路搭建方便，通過STC89C52單片機編寫程序，來控制LED的亮滅。這樣可以大大簡化系統結構，降低材料的成本。提高系統的先進性和可靠性，能實現控制器的系統編程。采用這種器件開發的數字系統其升級與改進極為方便。單片機實現起來容易，如果通過其他的元件，比如用那些三極管、二極管、譯碼器，與非門等來實現。這樣的方案的實現復雜，成本高，調試起來不容易成功，太過繁瑣。如果焊接后有問題的，單片機這邊硬件方面的調試很方便，只需要修改一下程序而已，硬件搭建的電路也很方便調試4 心得與體會本設計采用的電子元件大多成本低廉，組成的電路有較好的穩定性易于廣泛應用于實際生產中，同時電路具有良好的可拓展性，即在此電路的基礎上能夠以模塊化的方式添加其他電路系統以達到更好的使用效果，同時模塊化的設計方式更易于系統升級、更新和修復通過這次汽車尾燈控制電路的設計，使我學了不少知識。汽車尾燈是汽車的重要部件之一，它在交通安全中扮演著重要的角色。這次設計的是簡易汽車尾燈，實現較簡單的邏輯功能。重點是通過本次設計過程，了解和掌握邏輯電路的設計、分析。通過這