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1、,基于单片机的汽车尾灯控制器设计,学生： 学号： 专业：,指导教师：,研究意义及目的,随着汽车数量的大量增加，交通安全问题也越来越严峻。据相关部门统计表明，大量事故都是发生在道路的转弯处或是因为前面的汽车突然刹车而后面的车辆没有及时注意后发生的，因此汽车尾灯作为一种警示灯，它的重要性就体现出来了。而汽车尾灯故障率在汽车行驶过程中是很高的，汽车尾灯故障时，不能正确反应驾驶员的行车意识且给安全行车留下了事故隐患。 本文所研究和开发的课题是基于at89c51汽车尾灯控制器的电路设计，在该系统中，通过6个LED来模拟汽车尾灯的基本工作状况，汽车尾灯控制系统的研究不仅使汽车的先进性、美观性有了很大的提高
2、，更加重要的是降低了交通事故发生的可能性。,国内外现状,目前，LED车灯在国内汽车的使用率不足1%，LED灯具在中国市场发展目前主要阻力是成本问题。目前LED芯片的主要产地为我国台湾。芯片需要大量进口，是成本高的一个主要原因；其二是国内汽车行业的制造商及消费者对LED车灯的认识不够，习惯于用LED车灯与传统车灯进行成本比较，影响了LED车灯产业快速发展的步伐。 目前，国外的汽车LED灯使用率达30%，国外共有近200家公司参与GaN器件、材料和设备的开发，近300所大学和研究所参与GaN的研发。目前，功率型白光LED光视效能已经达到100lm/W，研究水平达到160lm/W。经过技术发展和市场
3、竞争，世界主要LED厂商已经形成各自的技术特色。,基本功能描述,本课题用6只发光二极管模拟6只汽车尾灯，左、右各三只，用四个开关分别模拟刹车信号：K1、停车信号K2、左转弯信号Kz和右转弯信号Ky。 正常情况下，汽车左（或右）转弯时，该侧的三只尾灯按下图所示的周期亮、暗，状态转换时间为1秒，直至断开该转向开关。 无制动时（无刹车，K1=“0”），如司机不慎将两个转向开关接通，则两侧尾灯都作同样的周期变化。 在刹车制动时（K1“1”），所有6只尾灯同时亮。 停车时（K2=“1”），6只尾灯均按1Hz频率闪亮直到K2“0”为止。,汽车尾灯亮、暗示意图,汽车尾灯器总体框图,方案的确定（单片机）,框架
4、图,AT89C51单片机简介,AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROMFlash 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。AT89C2051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和闪速存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C051是它的一种精简版本。AT89
5、C51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。外形及引脚排列如图所示。,AT89C51单片机简介,AT89C51引脚图,汽车尾灯控制电路设计原理,汽车车灯控制电路的方框图,汽车车灯控制电路主要包括三大模块：AT89C51单片机系统、LED灯阵、逻辑开关控制器，从而形成了信号的控制器、识别电路和发光电路这三个模块。其中单片机系统作为中央处理单元，根据逻辑开关控制器来检测到驾驶员所执行开关控制信号，获得相应的信号进行传输，使单片机系统收到对应的指令，从而使LED灯阵发出相应的指示。,汽车尾灯控制电路设计仿真图,此系统的工作原理是：用6只LED小灯泡模拟6只汽车尾灯，左侧3只，右侧
6、3只。用4个开关分别模拟刹车信号K1、停车信号K2、转弯信号KL和右转弯信号KR。汽车在转弯时，单片机收到信号并对其进行处理，该侧的3只尾灯按下面状态周期性的亮、暗。000100110111000（0为暗，1为亮）,参见上图。 在无制动时，如果驾驶员不慎将两个转向开关都接通，则两侧的尾灯都作同样的周期性亮暗变化。在刹车制动时（K1“1” ），所有6只尾灯同时亮。停车时（K2=“1” ），6只尾灯均按1Hz频率闪亮直到K2“0” 为止。（注：D1D2D3分别L1L2L3,D4D5D6分别为R1R2R3）。,汽车尾灯控制电路设计仿真图,系统控制电路原理图,软件设计,程序开始后进入初始化，然后扫描键
7、盘等待有键按下。如果没有键按下则一直扫描，如果有键按下，则判断是哪个键，如果为1键，则左转；为2键，则右转；为3键，则刹车；为4键，则状态。判别按键执行相应程序后再检测按键，如果没有按键按下则保持原来状态，直到有按键按下为止。,实验与仿真,本设计采用的仿真软件Keil C51 Vision2和Proteus professional 7.5进行仿真的。Keil C51 Vision2主要用于单片机程序的编写调试与仿真。Proteus professional 7.5主要用于单片机及硬件电路的仿真。 通过仿真分别实现刹车、左转、右转和停车功能。仿真电路与原理图的设计保持一致，通过仿真可以检查硬件
8、原图中的错误，以便在 PCB 制作之前更改错误，以便减少不必要的浪费。,仿真结果,按下刹车时的仿真图，六个尾灯同时点亮,仿真结果,按下左转时的仿真图，周期性的亮、暗，状态转换时间为1秒，直至断开该转向开关,仿真结果,按下右转时的仿真图，周期性的亮、暗，状态转换时间为1秒，直至断开该转向开关,仿真结果,按下停车时的仿真图。停车时（K2=“1”），6只尾灯均按1Hz频率闪亮直到K“0”为止,实物图,实物电路板的正面图 实物电路板的背面图,总结,本课题研究的是汽车尾灯控制系统，其可以减少交通事故的发生隐患以及提高尾灯电路的使用寿命。系统设计的方法通过实验仿真与调试证明了系统的可行性。将软件系统与硬件电路结合调试，实现了左转、右转、停车和刹车四种常用的汽车尾灯状态。此尾灯控制系统的结构简单、操作方便、成本低、可靠性高，可广泛的应用于常用机动。,总结,（1）通过对本次汽车尾灯控制电路的设计，使我学了许多知识。汽车尾灯是汽车的重要组成部件之一，它在交通中扮演着重要的角色，它对于交通安全有着不可替代的作用。通过本次设计的过程，我了解和掌握了逻辑电路的基本设计和分析。 （2）通过本次毕业设计，我学会了AT89C51单片机程序的流程；学会了如何通过对它内部进行操作，来控制LED的循环点亮尾灯。且在这个毕业设计中学会这款单片机的汽车尾灯控制电路的设计。,谢谢！,
