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1、武汉理工大学数字电子技术基础课程设计说明书课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 信息工程学院 题 目: 汽车转向灯的设计 初始条件： AT89S51, 680*7, button*6，LED*7，CRYSTAL(8MHZ)等要求完成的主要任务: 1、 利用单片机AT89C52设计汽车转向灯；2、 课程设计说明书按学校统一规范来撰写，具体包括： 目录； 设计思路； 设计要求和仿真运行结果对比； 选择元器件实物设计； 课程设计的心得体会。参考书：1、电子线路设计实验测试 第三版，谢自美 主编，华中科技大学出版社2006年2、电子技术课程设计指导书，彭介华编著，高等教育出版社
2、，2000年3、数字电子技术基础第五版， 阎石主编， 高等教育出版社，2006年4、电子创新设计与实践，王松武，于鑫，武思军国防工业出版社2005年5、全国大学生电子设计竞赛电路设计，黄智伟，北京航空航天大学出版社，2006 6、Verilog HDL入门(第3版)巴斯克 (BHASKER J.)、夏宇闻、甘伟，北京航空航天大学出版社，2008时间安排：第17周（7、8节）：理论讲解第18周：理论设计及实验室安装调试；地点：鉴主15通信工程实验室（1），鉴主13通信工程专业实验室；第19周：撰写设计报告及答辩；地点：鉴主17楼研究室。指导教师签名： 2010 年7月1 日系主任（或责任教师）签
3、名： 年 月 日摘要随着电子技术的飞速发展，电子芯片功能越来越强大，但体积变得越来越小，在智能化仪器仪表中，控制核心均为微处理器，在单片机与高性能、高速度、小体积、价格低廉、稳定可靠而得到广泛应用，是设计智能化仪器仪表的首选微控制器，单片机结合简单的接口电路即可构成单片机最小系统，它是智能化仪器仪表的基础，也是测控、监控的重要组成部分。利用单片机设计电路的最小系统。汽车转向灯是一种附加车载装置，它能够在汽车转向时对车辆起到警示作用。本文利用单片机AT89S51设计了汽车转向灯控制电路，能够在汽车转向时控制各个尾灯和车头灯按一定的规律闪动，以提示后面车辆注意。关键词：汽车转向灯，单片机 芯片AT
4、89S51 AbstractWith the rapid development of electronic technology, more powerful electronic chips, but the volume is becoming smaller and smaller, the intelligent instrument, the control microprocessor core are, in the MCU and high-performance, high-speed, small volume, low cost, reliable and widely
5、 used, is to design intelligent instrument of choice for micro-controller, microcontroller combined with a simple interface circuit constitute a microcomputer system, it is intelligent instruments are the basis of measurement and control, monitoring important part.Automotive turn signal is an additi
6、onal vehicle device, it can turn in the car when the vehicle serve as a warning. In this paper, the design of the microcontroller AT89S51 light steering control circuit that can control every time the car turned tail and headlights flashing in accordance with certain rules in order to prompt attenti
7、on behind the vehicle.Key words: automobile turn signal, MCU AT89S51目录摘要2Abstract3目录4汽车转向灯的设计41 原理图的设计41.1方案论证51.2各个方案原理分析并选择最终电路91.3选择电路单片机AT89S51芯片介绍111.4仿真工具Proteus介绍121.5 Quartus 9.1介绍142 单元电路的设计152.1 复位电路的设计152.2 单片机的晶振电路162.3 控制电路162.4 供电电源利用USB172.5 输出电路172.6 总体硬件电路图183电路的仿真及功能验证183.1电路仿真总电路图
8、183.2 Proteus仿真结果183.3 QuartusII 9.1仿真结果204系统的组装与调试234.1实物图234.2元件清单245总结、收获、建议256参考文献26附录27汽车转向灯的设计1 原理图的设计汽车转向灯分析：汽车上的信号灯有: 转向灯 ( 左头灯 、右头灯 、左尾灯 、右尾灯, 仪表盘上的二个指示灯)。当汽车转弯、刹车、停靠时, 转向灯发出不同的信号。汽车转弯或停靠时 , 相应的信号灯要发出闪烁的灯光信号, 目前国内广泛使用电热式闪光器产生闪光信号。汽车上有一转弯控制杆, 此控制杆有三个位置, 当处于中间位置时, 汽车不转弯; 向上时, 汽车左转; 向下时, 汽车右转。
9、汽车转弯时, 要求左右前灯、左右后灯和仪表盘上的左右转指示灯发出相应的闪烁信号。汽车刹车时, 两个后灯一直点亮, 发出不闪烁的信号。若刹车时正在转弯, 则相应的转弯闪烁信号继续闪烁, 其他灯不受影响。1.1方案论证方案一：汽车转向灯电路主要由左、右转开关，时钟产生电路，左、右转控制电路，驱动电路，左、右转指示灯等部分构成，原理框图如下图1。驱动电路用组合逻辑器件构成。利用计数器的四种循环状态作为驱动电路的输入，驱动电路依据输入而输出000、100、110、111四个状态（低电平有效）。此时会用到JK触发器、与非门等逻辑器件。原理图如下图2.左转右转开关时钟产生电路左转右转控制电路驱动电路左转右
10、转提示灯图1 方案一汽车转向灯控制电路原理框图图2方案一汽车转向灯控制电路原理图方案二：用AT89C52 单片机设计了一套汽车信号灯控制系统。用到了复位电路的设计，LED发光二极管的应用、6个按键开关、键盘扫描来控制LED。用LED产生闪光信号, 同时能自动检测信号灯故障。设计系统的原理框图如下图3所示。AT89S51单片机晶振电路复位电路控制电路输出电路图3方案二汽车转向灯控制电路原理框图根据汽车行驶中汽车转向灯使用方法及行驶方向，开启相应的转向灯。按照汽车转向灯使用方法，向左就开左转向灯，向右则开右转向灯，大体归结起来总共有10种组合的方式，列出如表1。表1 10种组合模式模式编号组合模式
11、信号灯状态1左转左头灯、左转弯灯、左尾灯闪烁2右转右头灯、右转弯灯、右尾灯闪烁3刹车左右尾灯亮4紧急左右头灯、左右转弯灯、左右尾灯全都闪烁5停靠左右头灯、左右尾灯以100HZ闪烁6左转刹车左头灯、左转弯灯、左尾灯闪烁，右尾灯亮7右转刹车右头灯、右转弯灯、右尾灯闪烁，左尾灯亮8紧急刹车左右头灯、左右转弯灯闪烁，左右尾灯亮9左转紧急刹车左右头灯、左右转弯灯、左尾灯闪烁，右尾灯亮10右转紧急刹车左右头灯、左右转弯灯、左尾灯闪烁，左尾灯亮单片机系统，当然最好的仿真工具是PROTEUS结合KEIL共同仿真。设计此系统利用PROTUES仿真。原理图如图4所示。图4 利用AT89S51设计的汽车转向灯的原理
12、图方案三分析汽车运行状态汽车转向灯使用方法得到下面的状态表2。汽车转向灯控制电路原理框图如图5。表2 汽车运行状态关系表开关控制汽车运行状态左转尾灯右转尾灯K1K0D1 D2 D3D4 D5 D600正常运行灯灭灯灭01右转弯按D3、D2、D1顺序循环点亮灯灭10左转弯灯灭按D4、D5、D6顺序循环点亮11临时刹车所有尾灯同时闪烁汽车左右转弯时，3个指示灯点亮，所以用三进制计数器控制译码器电路顺序输出低电平，从而控制汽车转向灯按要求点亮。由此得出在每种运行状态下，各指示灯与各给定条件（K1,K0,CP,Q1,Q0）的关系，逻辑功能表如下表3所示。表3汽车转向灯控制逻辑功能表开关控制三进制计数器
13、状态指示灯K1K0Q1Q0D1 D2 D3D4 D5 D600XX0 0 00 0 0010010100 0 10 1 01 0 00 0 00 0 00 0 0100010100 0 00 0 00 0 01 0 00 1 00 0 111XXcp cp cpcp cp cp显示驱动电路译码电路三进制计数器开关控制电路 开关控制图5 汽车转向灯控制电路原理框图汽车转向灯总体逻辑电路图如下图6。图6汽车转向灯总体逻辑电路图1.2各个方案原理分析并选择最终电路分析方案一的原理：左转右转控制电路由时序逻辑器件74LS161和74LS10组成。74LS161是4位二进制加法计数器，具有同步置数和异步清零等功能。其引脚排列如图5所示。图中LD为同步置数端，RD为异步清零端，D0、D1、D2、D3为数据输入端，Q0、Q1、Q2、Q3 为数据输出端，EP、ET为工作状态控制端，C为进位输出端。74LS161的功能表如表2所示。表2 74LS161的功能表CLKRDLDEPET工作状态0置零10预置数1101保持110保持（但C=0）1111计数图5 74LS161的引脚排列图当 RD为低电平时所有触发器将同时被置零，而且置零操作不受其他输入端状态的影
