MCS—51單片機(jī)汽車轉(zhuǎn)彎信號(hào)燈設(shè)計(jì)

呂志方

摘要：?jiǎn)纹瑱C(jī)是把組成微型計(jì)算機(jī)的各功能部件制作在一塊集成電路芯片上，構(gòu)成完整的微型計(jì)算機(jī)。單片機(jī)具有體積小、重量輕、價(jià)格低廉、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在智能儀表、工業(yè)控制、通訊設(shè)備、汽車電器和家用電器等很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。文章以MCS-51單片機(jī)為例，介紹了汽車轉(zhuǎn)彎信號(hào)燈的系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：MCS-51單片機(jī)；汽車轉(zhuǎn)彎信號(hào)燈；系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)；系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)；集成電路 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TP212 文章編號(hào)：1009-2374（2016）13-0020-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.13.010

1 汽車轉(zhuǎn)彎信號(hào)燈控制系統(tǒng)的功能要求

設(shè)汽車有一個(gè)轉(zhuǎn)彎控制桿，此控制桿有三個(gè)位置：中間位置時(shí)，汽車不轉(zhuǎn)彎；向上時(shí)，汽車左轉(zhuǎn)；向下時(shí)，汽車右轉(zhuǎn)。汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，汽車的兩個(gè)尾燈、兩個(gè)頭燈和兩個(gè)儀表板燈相應(yīng)地發(fā)出閃爍信號(hào)，當(dāng)應(yīng)急開關(guān)合上時(shí)，6個(gè)燈都閃爍。汽車剎車時(shí)，尾燈信號(hào)不閃爍。汽車轉(zhuǎn)彎或應(yīng)急狀態(tài)下，信號(hào)燈和儀表板燈閃爍頻率為1Hz，當(dāng)停靠開關(guān)合上時(shí)，信號(hào)燈閃爍頻率為30Hz。

2 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)

汽車中單片機(jī)用+5伏供電，其他電路用+12伏電源供電。在單片機(jī)系統(tǒng)中，具有故障監(jiān)測(cè)功能，發(fā)現(xiàn)故障能自動(dòng)報(bào)警。圖中增加了晶體管Q7和7個(gè)電阻，Q7的集電極與T0相連，組成自動(dòng)報(bào)警電路。假設(shè)一個(gè)信號(hào)燈受控?cái)嚅_，相應(yīng)單片機(jī)輸出口線為高電平，其余信號(hào)燈受控導(dǎo)通，導(dǎo)通的晶體管集電極輸出低電平，截止的晶體管集電極輸出高電平，Q7有6個(gè)輸入端，5個(gè)輸入端為低電平，1個(gè)輸入端為高電平，這時(shí)Q7導(dǎo)通，T0為低電平，如果測(cè)得T0為高電平，說(shuō)明單片機(jī)電路發(fā)生故障，這就是故障監(jiān)測(cè)的原理。

3 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件用匯編語(yǔ)言編寫，分為三部分：

3.1 口線說(shuō)明和變量定義

程序中不采用口線名稱，采用符號(hào)地址，變量采用助記名，要改變具體引腳，只要在說(shuō)明和定義部分作修改，給程序設(shè)計(jì)帶來(lái)了方便。

3.2 主程序

采用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0和1個(gè)軟件計(jì)數(shù)器SUB-DIV產(chǎn)生一秒的定時(shí)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)低頻1Hz的閃爍功能。

3.3 中斷服務(wù)程序

3.3.1 1Hz信號(hào)的產(chǎn)生：SUB-DIV初值為244，由244變到0，經(jīng)0.999424秒，其中SUB-DIV.7為1時(shí)間117/244秒，為0時(shí)間127/244秒，得到占空比50%的1秒信號(hào)。

3.3.2 30Hz信號(hào)的產(chǎn)生：計(jì)數(shù)器SUB-DIV值由244變?yōu)?時(shí)，低3位構(gòu)成8種狀態(tài)，在0.999424秒中重復(fù)次數(shù)為30，把低3位狀態(tài)組合起來(lái)，形成一定占空比的30Hz信號(hào)。

3.3.3 各種信號(hào)的形成：根據(jù)系統(tǒng)輸入狀態(tài)（各開關(guān)位置），計(jì)算送各指示燈的信號(hào)。

1 BRAKE BIT P1.0 30 SETB TR0 59 ANL C，PARK

2 EMERG BIT P1.1 31 SJMP $ 60 MOV DIM，C

3 PARK BIT P1.2 32 UPDATE：DJNZ SUB-DIV，T0SERV 61 MOV C，L-TURN

4 L-TURN BIT P1.3 33 MOV SUB-DIV，#244 62 ORL C，EMERG

5 R-TURN BIT P1.4 34 ORL P1，#11100000B 63 ANL C，LO-FREQ

6 L-FRNT BIT P1.5 35 ORL P2，#00000111B 64 MOV L-DASH，C

7 R-FRNT BIT P1.6 36 CLR L-FRNT 65 MOV F0，C

8 L-DASH BIT P1.7 37 JB T0，F(xiàn)AULT 66 ORL C，DIM

9 R-DASH BIT P2.0 38 SETB L-FRNT 67 MOV L-FRNT，C

10 L-REAR BIT P2.1 39 CLR L-DASH 68 MOV C，BRAKE

11 R-REAR BIT P2.2 40 JB T0，F(xiàn)AULT 69 ANL C，/L-TURN

12 S-FAIL BIT P2.3 41 SETB L-DASH 70 ORL C，F(xiàn)0

13 SUB-DIV DATA 20H 42 CLR L-REAR 71 ORL C，DIM

14 HI-FREQ BIT SUB-DIV.0 43 JB T0，F(xiàn)AULT 72 MOV L-REAR，C

15 LO-FREQ BIT SUB-DIV.7 44 SETB L-REAR 73 MOV C， R-TURN

16 DIM BIT PSW.1 45 CLR R-ERNT 74 ORL C，EMERG

17 ORG 0000H 46 JB T0，F(xiàn)AULT 75 ANL C，LO-FREQ

18 LJMP INIT 47 SETB R-FRNT 76 MOV R-DASH，C

19 ORG 000BH 48 CLR R-DASH 77 MOV F0，C

20 MOV TH0，#-16 49 JB T0，F(xiàn)AULT 78 ORL C，DIM

21 PUSH PSW 50 SETB R-DASH 79 MOV R-FRNT，C

22 AJMP UPDATE 51 CLR R-REAR 80 MOV C，BRAKE

23 ORG 0040H 52 JB T0，F(xiàn)AULT 81 ANL C，/R-TURN

24 INIT： MOV TL0，#0 53 SETB R-REAR 82 ORL C，F(xiàn)0

25 MOV TH0，#-16 54 JB T0，T0SERV 83 ORL C，DIM

26 MOV TMOD #01100001B 55 FAULT：CPL S-FAIL 84 MOV R-REAR，C

27 MOV SUB-DIV，#244 56 T0SERV：MOV C，SUB-DIV.1 85 POP PSW

28 SETB ET0 57 ANL C，SUB-DIV.0 86 RETI

29 SETB EA 58 ORL C，SUB-DIV.2 87 END

4 結(jié)語(yǔ)

汽車轉(zhuǎn)彎信號(hào)燈的設(shè)計(jì)也可用數(shù)字邏輯電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)是靈活性差，系統(tǒng)功能有所變動(dòng)，電路也要隨之變動(dòng)，缺少必要的智能。采用本文MCS-51單片機(jī)控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字邏輯電路的全部功能，并有故障監(jiān)控功能，體現(xiàn)了單片機(jī)控制的優(yōu)越性。

參考文獻(xiàn)

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[3]秦實(shí)宏，徐春輝.MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].武

漢：華中科技大學(xué)出版社，2010.

（責(zé)任編輯：黃銀芳）