用单片机设计汽车转向灯控制系统

摘 要:随着社会的不断发展,汽车逐渐成为现代社会的一种重要交通工具。车灯是行车安全的必备件,除了具有照明作用,还具有转向、刹车等警示作用。汽车转向和报警信号灯是汽车运动方向和车身状态的表示信号,关系着汽车的安全问题,因此基于单片机的汽车转向灯控制器的设计一直以来都是汽车电子设计中的一个十分重要的领域。

关键词:微控制器智能功率器件故障检测转向灯

中图分类号:U46文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)09(b)-0083-01

本文中汽车转向灯设计是用单片机来实现的,单片机控制系统可避免传统的缺点,因为单片机功能强、使用灵活、可靠性高、成本低、体积小、面向控制、具有智能化功能等很多优点。转向灯使用要求:转向控制时,拨打相应侧的转向开关,相应侧的转向灯低频闪烁,同时驾驶室里相应侧LED 转向指示灯或也以同样低的频率闪烁;左右两侧转向灯有故障时,驾驶室里LED转向指示灯或高频闪烁;汽车紧急报警时四个转向灯同时高频率闪烁,驾驶室里左右LED转向指示灯和同频率闪烁,此时转向控制不起作用。

1 硬件控制系统设计

1.1 微控制器的选用

AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。AT89C51是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C51是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

1.2 本汽车转向灯控制器所实现的功能

由定时器/计数器与中断系统的联合组成控制系统的工作原理。如汽车上有一个转弯控制杆,其中有三个位置:中间位置,汽车不转弯;向上,汽车左转;向下汽车右转。转弯时,规定左右尾灯、左右头灯仪表板上2个指示灯相应地发出闪烁信号。应急开关合上时,6个信号灯都应闪烁。汽车刹车时,2个尾灯发出不闪烁信号。如正当转弯时刹车,转弯时原应闪烁的信号仍应闪烁。它们都是频率为1Hz低频闪烁,在汽车停靠而停靠开关合上时,左头灯、右头灯、左尾灯、右尾灯按频率为30Hz的高频闪烁。由上所述,各种情况操作时,信号灯应输出信号见表1所示。

2 软件控制系统设计(图1)

汽车转向灯控制器实际上是根据车灯的状态信息及驾驶员对车灯状态的要求来实现的。车灯的状态信息主要是故障信息的反馈,而驾驶员对车灯状态的要求通过按下不同的开关来实现。具体控制思想如下:在系统启动并进行初始化以后,定时器被启动并周期地对车灯进行检测,同时亦周期地对车灯开关进行扫描,根据诊断结果和车灯开关,决定灯组怎么显示和是否工作。当有故障发生时,跳到相应的故障分辨程序。在故障分辨程序里分清故障产生的原因,并转去具体处理。与此同时对5个开关进行循环周期扫描,当有紧急开关按下时,左转弯灯、左头灯、左尾灯、右转弯灯、右头灯和右尾灯同时急闪,闪烁频率为10Hz;当按下刹车开关时,左尾灯、右尾灯同时亮;当按下停靠站开关,左头灯、右头灯、左尾灯和右尾灯同时闪烁,闪烁频率为1Hz;当接通左转弯开关,左转弯灯、左头灯、左尾灯同时闪烁;接通右转弯开关,右转弯灯、右头灯、右尾灯同时闪烁,闪烁频率均为1Hz。

3 设计总结

在我不断地探索和努力下,最终完成汽车信号灯控制系统的设计,在设计中综合运用所学的知识,理论与实际相结合,进行软、硬件调试,最终获得正确的结果。以此加深了对所学理论知识的巩固,加强了建立计算机应用系统整体概念,为以后进行实际的系统应用开发奠定了良好的基础。与此同时,也加强了我们对问题的分析解决能力,为以后的设计做了充分的准备。

参考资料

[1]贾金玲,等.单片机原理及应用.成都:电子科技大学出版社,2004.