1、精選優質文檔-傾情為你奉上課程設計任務書學生姓名： 吳舟 專業班級：電子科學與技術0801班指導教師： 吳友宇 工作單位： 信息工程學院 題 目: 汽車尾燈控制器的電路設計 初始條件： 本設計既可以使用中、小規模集成電路芯片7400、7404、74138、7476、7486和其它器件實現對汽車尾燈顯示的控制功能。本設計也可以使用單片機系統構建簡易頻率計。工作電源Vcc為12V。電路組成框圖如圖1所示： 圖1汽車尾燈控制電路圖要求完成的主要任務: （包括課程設計工作量及技術要求，以及說明書撰寫等具體要求）1、課程設計工作量：1周。2、技術要求：設汽車尾部左右兩側各有3個指示燈（用發光管模擬），要

2、求是： 汽車正常行駛時，尾燈全部熄滅。 當汽車右轉彎時，右側3個指示燈按右循順序點亮。 當汽車左轉彎時，左側3個指示燈按左循順序點亮。 臨時剎車時，所有指示燈同時閃爍。 選擇電路方案，完成對確定方案電路的設計。計算電路元件參數與元件選擇、并畫出總體電路原理圖，闡述基本原理。制作實際運行裝置。3、查閱至少5篇參考文獻。按武漢理工大學課程設計工作規范要求撰寫設計報告書。全文用A4紙打印，圖紙應符合繪圖規范。時間安排：1、 2010 年 6 月 28日集中，作課設具體實施計劃與課程設計報告格式的要求說明。2、 2010 年 6 月 28 日，查閱相關資料，學習電路的工作原理。2、 2010 年 6

3、月 29 日 至 2010年 6月 29 日，方案選擇和電路設計。2、 2010 年 6月 30 日 至 2010 年 7 月 1 日，電路調試和設計說明書撰寫。3、 2010 年 7 月 2 日上交課程設計成果及報告，同時進行答辯。課設答疑地點：鑒主13樓電子科學與技術實驗室。指導教師簽名： 年 月 日系主任（或責任教師）簽名： 年 月 日摘 要在汽車駕駛中，為保證安全形式需要各種警示燈輔助駕駛，如：汽車在啟動、轉彎和剎車時，尾燈的亮滅時有一定規律的。本文通過觀察設計了汽車尾燈控制器，當汽車剎車時，尾燈不停地閃爍；當汽車左轉彎時，左側的尾燈按左方向循序亮；當汽車右轉彎時，右側的尾燈按有方向循

4、序亮。為了實現該功能本文采用AT89S52單片機和相關的外圍電路的方案，論文通過對AT89S52進行編程來控制整個模型系統，再利用小按鍵作為觸發來控制汽車的啟動、轉彎以及剎車，同時用發光二極管LED作為尾燈做出對應的顯示，從而將實際中的汽車尾燈變化轉化成了簡單的模型。其中主要利用AT89S52的4個八位并行IO口，通過以接收外界的觸發信號來控制其輸出電平的高低，使得發光二極管LED的亮或滅。通過相關測試可得本文設計的汽車尾燈控制器滿足設計要求，從而完成本次課程設計任務。關鍵詞：汽車尾燈； AT89S52； 觸發信號； LED顯示專心-專注-專業目 錄1緒論12.設計方案選擇與論證23.硬件設計

5、34.軟件設計65.設計電路功能測試86.總結與體會9參考文獻10附錄111附錄211附錄3121. 緒 論 隨著社會的不斷發展，信息化和自動化已經不再是個陌生的話題。為追隨社會發展的步伐，作為當代大學生，學習一些簡單的系統的模擬是非常重要。因此，在各個高校的電子學科培養中，根據已知的要求設計出相應的電路的能力的鍛煉不可或缺。通過一個學期的對數字電子技術的學習，對簡單的數字電路的構建有了一些了解，比如說數字電路中是二進制作為傳遞媒介的，因此對生活中的模擬量應做相應的轉化才能與數字電路相連，從而誕生了譯碼器和編碼器。不過這些都是最基本的知識，社會的發展步伐越來越快，這些簡單的數字元件是不能滿足發

6、展的需求的，為滿足社會的發展需求，集成電路應運而生，科技的不斷進步，由晶體管時代到集成電路時代，從小規模集成電路到超大規模，原來很復雜的問題的現在越來越簡單，可以說電子信息的發展極大的推動了社會的進步。電子信息學科偏向實踐，作為電子類的學生，為了趕上時代的步伐，當然要加強對這方面的學習，不僅如此，學校方面也給出很大的支持，如在模擬電路和數字電路學習中安排了課設，通過給出幾個設計任務，讓學生在有限的時間中根據自己獨立的設計理念設計出符合的要求的電路，一般課程設計的課題來源于實際生活中的真實問題，這樣的鍛煉可以讓學生將在書本上學習到的知識運用實踐，而且還能以此為基礎進行拓展，對創新思維的培養也是很

7、有幫助的。因此課程設計的開展對學習有很大的益處，就如本次課設選擇的課題是“汽車尾燈控制顯示電路的設計”，在設計的過程中，學會了怎樣將實際問題轉化成可以研究的模型，這樣的轉化思維的培養對于以后的對實際問題的研究有一定的幫助。在大學中需要學習的應是怎樣將理論運用于實踐，而不是那書本上死板的知識。因此在大學中更加值得注重的是實踐與理論的統一。2. 設計方案選擇與論證根據設計任務書的要求可知，需要設計一款電路來模擬汽車尾燈在汽車啟動、轉彎、剎車時的顯示，通過對數字電子技術的學習可知，若要完成設計要求的功能，則需要利用數字電路來完成，但是究竟是利用硬件型還是軟件型電路來設計呢？所謂硬件型即為采用組合邏輯

8、電路的時序邏輯電路來進行設計，其側重于硬件的搭建，而軟件型即為利用可編程邏輯器件對其進行編程來完成對應需要完成的功能，其側重于軟件的編譯。再對設計任務進行分析，不難發現若利用硬件型則設計出的電路相當復雜，而且成本很高，然而利用單片機來完成，則花費的成本很低，而且設計出的電路很簡便。將兩者進行對比后，顯而易見，采用單片機來設計符合要求的電路時必然的，又因為設計的要求不是很高，所以不需要利用高級的單片機來進行電路的設計，故選擇AT89S52來作為設計電路的主體。綜合上述，本次課設任務采用單片機AT89S52進行設計較好。3. 硬件設計3.1硬件設計流程圖根據課程設任務經過分析可以將整個汽車控制器電

9、路分成三個模塊，即為信號觸發電路、信號控制處理電路和信號顯示電路。本設計的原理框圖如下圖1所示。信號控制處理電路信號觸發電路信號顯示電路圖1 汽車尾燈控制器原理框圖3.2硬件設計電路圖3.2.1信號觸發電路設計圖2 信號觸發原理電路圖根據設計的要求可知，需要設置的觸發信號應該有四種即為啟動信號，左轉信號，右轉信號以及剎車信號，在單片機電路設計過程一般采用瞬發低電平作為觸發信號來控制顯示電路，即可以用小按鍵來作為四種觸發信號的產生者，其中觸發信號可為高電平也可為低電平，此選擇低電平為準，故得出信號控制電路如右圖2所示，其中“MOVE”“LEFT”“STOP”“RIGHT”分別接單片機的P10，P

10、11，P12，和P13。3.2.2信號控制處理電路設計圖3 信號控制處理原理電路圖 這次課程的主體即為信號的控制處理電路，其實連接信號觸發電路與顯示電路的橋梁，它必須能將小按鍵產生的信號通過轉換變成顯示信號再LED上顯示出來。根據AT89S52的引腳功能可知，可以通過改變其中的幾個引腳的電平來使得其他引腳的電平能夠按照一定規律變化。通過進一步分析，可知，利用以AT89S52為基礎的單片機最小系統來完成題中的功能，故信號控制處理電路即采用AT89S52構成的最小系統來搭建，電路如上圖3所示：整個電路包含三個部分，即為復位電路，時鐘電路，和單片機本體。其中復位電路是有小按鍵和相關電阻、電容構成，在

11、復位時，單片機的RST端接高電平，為有效電平即AT89S52復位；時鐘電路由一個12M晶振和兩個33P的電容構成電容三點式振蕩電路為AT89S52提供1us的指令周期。3.2.3信號顯示電路設計圖4 信號顯示原理電路圖 根據設計的要求可以用發光二極管來模擬汽車尾燈，同時根據電路設計的簡便原則設計出信號顯示電路如右圖所示，其中D1，D2，D3，D4，D5，D6，分別接單片機的P20，P21，P22，P25，P26，P27口，D1，D2，D3為左側三燈，D4,D5,D6為右側三燈，由右圖可知，當單片機的IO口輸出低電平時，LED亮，即而可以通過控制IO口的輸出電平來控制顯示電路。如當控制端的“ST

12、OP”鍵按下，此時對應的控制端的IO口為低電平，即而P20，P21，P22，P25，P26，P27先為低電平再為高電平，周而復始，故D1，D2，D3，D4，D5，D6就不斷閃爍。 綜合上述，通過三個模塊的設計電路之間的耦合，與相關C語言程序配套即可完成設計要求的功能，從而汽車尾燈顯示控制器電路就設計完成了。4 軟件設計4.1 軟件設計流程圖根據設計任務書要求，本項目的軟件工作應完成鍵盤讀取、左轉燈控制、右轉燈控制及左右燈同時閃爍功能。軟件流程框圖如下圖5 所示。判斷有無鍵按下判斷有無鍵按下起始有右側LED按右循序亮所有LED同時閃爍左側LED循序亮左轉有右轉剎車是無判斷是否為啟動鍵判斷鍵功能圖

13、5 汽車尾燈顯示控制器電路軟件流程圖4.2 電路的C語言源程序設計 根據汽車尾燈顯示控制器電路軟件流程圖，可以得到要實現的最終功能是三種不同的顯示，從而可以簡單地將這三種顯示用三個不同的顯示函數來表示，即為stop_display()，right_display()，和left_display()。然而根據一般的顯示函數的編法來說，要保證顯示的持久性一般用死循環語句來實現，從一方面也就說明用一般的編法即會存在無法從一種顯示向另一種顯示自由的跳轉。不過從顯示函數中可以發現，顯示需要延時才能使顯示穩定。就此而言，不難想到利用在延時函數中添加條件即可使得一種顯示向另一種顯示自由跳轉。具體的延時函數如

14、下所示：void delay(uint a)uint i,j;for(i=0;i<a;i+)for(j=0;j<200;j+);if(right=0) while(right=0);right_display(); if(left=0)while(left=0) ;left_display();if(stop=0)while(stop=0); stop_display();if(move=0)move_display(); delay(150);顯示跳轉問題解決后，其他均可利用一般單片機編程來實現，如鍵盤識別等。程序編寫完成后，將其輸入到Keil中進行編譯，形成HEX文件以燒錄到單

15、片機中。在輸入上述程序之后，初始進行編譯時，在窗口中顯示有錯誤，然后將其顯示的錯誤進行一一排除，最終在窗口中顯示“No error，No warning”時說明程序在語法上已經沒有錯誤。但是是否能完成相應的功能還需得把得到的HEX文件通過ISP接口寫入AT89S52中，之后對電路進行測試，觀察是否能達到設計要求的功能，若不能需要對、程序進行修改至能達到設計需要的功能為止。 5 設計電路功能測試根據設計的汽車尾燈顯示控制器電路原理圖在萬用板上焊接好電路，并對其進行硬件測試，并根據測試結果判斷電路是否有短接，漏接的情況，若有則進行修正。在測試確定電路焊接無誤后，通過電路的ISP程序下載口使電路與P

16、C機進行通信，并將編寫的C語言源程序燒錄到電路的處理芯片AT89S52當中，在程序燒寫完畢后，對整個電路進行功能測試，即按相應的按鍵觀察是否有的相應的顯示與之對應。 在測試過程可以觀察到，電路上電后，直接按下“right”“left”“stop”鍵可以觀察到無顯示；當按下“move”鍵后，再按下“left”鍵可以觀察左側顯示燈左循環亮，按下“stop”鍵可以觀察到所有顯示燈閃爍，按下“right”鍵可以觀察到右側顯示燈右循環亮，再按下“move”鍵可以觀察到所有顯示燈熄滅。以上現象說明設計的電路與C語言程序符合設計要求。6總結與體會我認為這次課設是一次檢驗我在半個學期對數字電子技術這門課程的學

17、習究竟達到了什么水平，是否能夠將在數字電子技術中學習到的知識運用于實踐，是否能夠將現實中的實際問題轉化成一個能研究的模型來進行分析。記得在大一時就已經開始學單片機了，一開始覺得很枯燥乏味，覺得跟實際問題沒什么大的聯系，很難培養出對其的興趣，上了大二之后，隨著對電子類的專業學科的學習明確了單片機的強大功能可以運用于許多方面來解決顯示中的實際問題，如電梯的簡化模型，簡易溫度計，簡易頻率計等等，隨著不斷地接觸單片機，越來越覺得自己喜歡上了它，喜歡上編程，每段程序的完美結束都能給我帶來莫名的喜悅。盡管有些時候遇到一些復雜的問題，很棘手，但是經過細細的分析到最后還是能解決的。正如這次課程設計一樣，一開始

18、我覺得我選的課題很簡單，但是在實際操作中卻遇到很多問題，在編寫程序的過程中有些看似很容易解決的問題卻很難解決，如在編寫左轉、右轉、剎車轉化程序時，如何從顯示的死循環中跳出讓我苦思冥想了很長時間，最終通過在延時函數中添加條件解決這個問題。總而言之，這次課程設計讓我實踐了一次，其中得到的東西很多，同時也讓我明白了看上去很容易解決的問題在自己實際操作卻不是很容易，因此，應該認真地對待每個細節，不要忽視其在整個系統中的作用。正如：細節決定成敗！參考文獻1伍時和，吳友宇.數字電子技術基礎.北京：清華大學出版社，2009年4月2潘曉寧.單片機程序設計實踐教程.北京：清華大學出版，2009年8月3戴佳. 5

19、1單片機C語言應用程序設計實例精講.北京：電子工業出版社，2008年12月4趙俊生.單片機技術項目化原理與實訓.北京：電子工業出版社，2009年9月5楊居義.單片機原理與工程應用.北京：清華大學出版社，2010年1月6周杰. 單片機C語言及匯編語言實用程序設計.北京：中國電力出版社，2009年4月7彭偉.單片機C語言程序設計實訓100例:基于8051+Proteus仿真.北京：電子工業出版社，2009年6月附錄1 汽車尾燈控制器原理電路圖附錄2 設計電路元件清單元件數量AT89S521個LED（白發紅 高亮 5mm）6個小按鍵5個12M 晶振1個33p 瓷片電容2個4.7uF 電解電容1個1K

20、 電阻（0.25W）2個ISP 下載接口1個鈕扣電池（3V帶座）1個自鎖開關1個單排針1排附錄3 設計電路的C語言源程序#include <reg52.h>#define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit right=P10;sbit left=P12;sbit stop=P11;sbit move=P13;void right_display();void left_display();void stop_display();void move_display();void delay(uint a)uint i,j;for(i=0;i<a;i+)for(j=0;j<200;j+);if(right=0) while(right=0);right_display(); if(left=0)while(left=0) ;left_display();if(stop=0)while(stop=0); stop_display();if(move=0)move_display(); delay(150);void right_display()while(1)uint i;uchar temp;P2=0xDF;delay(1