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模拟汽车转向灯控制系统设计

前言

车灯是行车安全的必备条件，除了具有照明作用，对其他车辆还具有转向、刹车等警示作用。汽车转向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一直以来都是汽车电子设计中的一个十分重要的领域。本设计是设计一个单片机控制系统，在汽车进行左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、停靠、倒车等操作时，实现对各种信号指示灯的控制。它主要是对单片机的并行输入/输出口电路的应用来控制发光二极管的亮﹑灭﹑闪烁，再加上一些串口电路﹑按键电路﹑复位电路来模拟汽车转向灯的功能，并在protel上显示此时的汽车转向灯发光的状态。

汽车上的转向灯包括左头灯、右头灯、左尾灯、右尾灯，仪表盘的两个指示灯。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。闪烁频率在 50～110 次/分，但是一般控制在 60～95 次/分之间。闪光器是通过调节镍铬丝的拉力和触点的间隙来满足频率要求的，灯泡功率的大小也会影响闪烁频率，因此在更换闪光器或灯泡时调整比较困难。同时，系统没有检测故障的功能，驾驶员无法知道车外的转向灯及故障指示灯是否点亮，从而影响行车安全。到目前为止，我们还没有发现能检测这种故障的有效方法。因此针对上述问题，我们用AT89C51单片机设计了一套模拟汽车转向灯控制系统。作用就是用LED产生闪光信号，从而达到检测除故障的效果。

因为是模拟的汽车转向灯控制系统，所以在检查信号灯故障的时候，不能借助熔丝盒、继电器、SW、B接柱这些器件来诊断故障，只能在LED灯产生闪光信号时检测信号灯的故障。

1 汽车转向灯介绍

1.1 汽车转向灯功能分析

汽车转向信号装置主要由转向灯、闪光器、转向灯开关等组成，转向灯的闪烁由闪光器控制，由此可知汽车转向信号有很大一部分都是由汽车转向灯来完成的，本设计中转向灯的闪光器是由电容式闪光器实现的，接通转向灯开关后，转向灯就会开始工作。

1.1.1 汽车转向灯的作用

转向信号灯分别装在车身前，后端的左右两侧。汽车在转弯、变更车道或路边停放

向信号灯不仅亮度很强，且在其电路中装有使信号灯光的闪烁器。转向信号灯由闪光继电器和转向开关控制，当所有转向信号灯同时闪烁时，作为危险报警信号，由危险报警信号开关控制。

闪烁式转向信号灯可单独设置，也可与前小灯（或后小灯）合成一体，在该种情况下一般用双丝灯泡，有的汽车后转向信号灯和后灯合成一体。

1.2 设计方案及原理

模拟汽车转向灯控制系统设计电路是由单片机AT89C51、复位、时钟、LED显示电路、按键电路构成等几部分组成。系统框图如图1.2-1所示：

图1.2-1 系统框图

1.3 系统设计

模拟汽车转向灯控制系统设计要求在汽车进行左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关停靠、倒车等操作时，实现对各种信号指示灯的控制。根据设计要求，制定总体的设计思想。

以单片机AT89C51为核心芯片通过控制LED的显示来模拟汽车转向灯，即用开关K1-K6的闭合分别模拟刹车、紧急、停靠、左转、右转、倒车操作；用LED发光二极管D1-D8的亮灭显示来模拟汽车的故障指示灯、左头灯、右头灯、左转弯信号灯、右转弯信号灯左尾灯、右尾灯、倒车灯的显示情况。转向时，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个尾灯发出稳定亮信号；如正当转向时刹车，转向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。任何上述之外的开关组合，都将出现故障指示灯闪烁闪烁频率为30Hz。

1.4 工作原理

开关状态检测，对AT89C51来说是输入关系，可轮流检测每个开关状态，以每个开关的状态让相应的发光二极管指示；也可以一次性检测六路开关状态，即用MOV A, P2 指令一次性把P2 端口的状态全部读入，取低6位的状态来指示。

1.4.2 输出状态控制

以LED发光二极管D0—D7 来指示，此设计用指令MOV P2, #11101111B 方法来实现。

1.4.3 定时器和计数器

在模拟汽车转向灯控制系统设计中，常常要求有一些实时时钟电路，以实现定时控制、定时测量或延时动作，也要求有计数器能对外部事件计数，实现定时/计数，有软件，数字电路和可编程定时/计数器3种方法，这里采用的AT89C51可编程定时/计数器来设计的，AT89C51系列单片机中采用16位的定时器/计数器执行。

设计中利用定时器/计数器0,一个软件计数器产生低频（1Hz）闪烁功能。利用定时器/计数器0来产生为时60ms的定时信号，以实现高频（60Hz）闪烁功能。

1.4.4 中断系统

在CPU和外设交换信息时，存在着快速CPU和慢速外设时间矛盾，机器内部有时可能会出现突发事件，为此，在这次模拟汽车转向灯控制着系统设计中采用中断技术。利用MCS-51系列单片机的可编程定时/计数器、中断系统来实现灯闪烁的延时和故障检测当检测到操作错误，可以利用中断系统请求CPU及时处理这些故障。

1.4.5 汽车转向灯控制

在汽车转弯或应急状态下，外部信号灯和仪表板它们指示灯的闪烁频率为1Hz，称低频信号。当停靠开关合上时，外部信号灯以60Hz频率闪烁此时为高频信号。汽车转弯灯设计8个按键控制信号灯的转向、停靠、应急等。按键安排为：K0键为刹车开关；K1键为紧急开关；K2键为停靠开关；K3键为左转弯开关；K4键为右转弯开关；K5键为倒车开关。

2 控制系统总体设计

2.1 控制系统总体设计思路

模拟汽车转向灯控制系统设计主要是依靠一个单片机控制系统完成的，这个单片机控制系统在汽车进行左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、停靠、倒车等操作时，实现对各种信号指示灯的控制。从而达到模拟汽车转向灯的功能。

2.2 转向灯控制系统总电路图

振荡器启动时间不超过10ms，在加电情况下，可以使单片机复位。电平复位将复位

键电平复位和按键脉冲复位两种简单的复位电路中，干扰易串入复位端，转向灯控制系统总电路图如图2.2-1所:

图2.2-1 转向灯控制系统总电路图

3 硬件设计

根据设计的要求，本设计选用独立式键盘。其工作原理为，单片机引脚作为输入使用，首先置“1”。当键没有被按下时，单片机引脚上为高电平；而当键被按下去后引脚接地，单片机引脚上为低电平。是否有键按下，以及被按下的是哪一个可以通过单片机引脚电平显示出来。下图是电路板上按键的接法，5个按键分别接到P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4和P1.5。对于这种接法，各程序可以采用不断查询的方法，其功能就是：检测是否有键闭合，判断键号并转入相应的键处理。如图3.1-1所示:

图3.1-1 按键电路

3.2 时钟电路

采用单片机内部晶振。如图2所示，在MCS-51系列单片机内部有一个高增益反向放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。而在芯片外部XTAL1和XTAL2之间跨接晶体振荡器和微调电容，形成反馈电路，就构成了一个稳定的自激振荡器。外接晶体振荡器以及电容C5和C7构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中，C5和C5的大小会对振荡器频率的高低、振荡器的稳定性、起振的快速性和温度特性有一定的影响。如图3.2-1所示:

图3.2-1 时钟电路

上电复位电路如图3所示，是利用外部复位电路实现。振荡器启动时间不超过10ms，在加电情况下，可以使单片机复位。电平复位将复位端通过电阻与Vcc相连，按键脉冲复位是利用RC分电路产生正脉冲来达到复位的。如图3.3-1所示：

图3.3-1 复位电路

3.4 LED显示电路

本设计通过驱动芯片ULN2803将AT89C51单片机的P1口输出与LED发光二极管相连当AT89C51单片机的P1引脚是高电平时，LED不亮，当P1引脚是低电平时，LED亮。但是在汽车转向灯里要根据汽车方向来控制信号灯，而实现LED的亮与灭。

4 软件设计

主程序中完成对汽车转向灯控制系统的初始化工作，判断是否有键被按下，当开关没有动作时无输出，调用延时程序，延时1s，当判断有开关被按下时，进入中断。中断程序主要完成各开关按下时汽车转向灯信号的相应显示，其中也在各分支中调用了延时程序，以使LED在不同的分支以相应的频率闪烁。在Protel软件中，找到所需要的元器件，调入后，连线，下载程序到AT89C51芯片中，运行可看到相应的信号灯亮或闪烁。

原理图按键连线：

P1.0=刹车；P2.1=熄灭；

P1.1=停靠；P2.2=左转；

P1.2=右转；P2.0=倒车；

键值是根据P1的状态来确定的。例：P1=00111110，表明刹车键按下，它的键值是3EH（只看后面六位），P1.1=11000001，表明刹车键松开，它的键值是0EH，而P1.2=11100110，它的键值是1EH，表明左转向灯熄灭，P2.1=10100101，它的键值是2EH，表明紧急转向，P2.0=10101111,表明倒车转向灯打开，它的键值是4EH。具体过程如图

图4-1 汽车转向灯控制系统键功能程序流程图

4.1 总控制程序设计

汽车转向灯控制系统子程序设计、系统中断服务程序设计、按键功能程序设计汽车转向灯控制系统子程序设计，子程序是构成单片机应用程序必不可少的一部分，由于AT89C51单片机有ACALL和LCALL两条子程序调用子令，将K1和K2设置成出口参数用于补充P1和P2接口，此函数中的参数值的是检测故障的位置。由于电路连接对应的是单片机的P3口，所以该函数要借助辅助子函数unsigned char getQ（unsigned char i）来将1~8转化为P2口的P2^0~P2^7管脚即：0x01,0x02,0x04,0x10,0x20,0x40,0x80.以支持单总线操作。所以如果要检测第8号监测点，循环指示灯C程序设计如下。

#include

#define_MHZ_12 /设置单片机使用的晶振频率

void t1 (void); /t1定时子函数void int1(void) interrupt1; /中断服务子函数void Yudi(void); /判断循环灯子函数sbit Q7=p3^3;

sbit int1=p3^3;

main()

{

t1(); /调用定时子程序while(precount!=0)

{

Yudi();

P0=Maichong; /调用转向灯多少子程序t1();

}

void t1 (void);

{

TMOD=0x10; /定时器1工作在方式1，即为16位计数器

TH1=0X01; /设置60ms定时时间的初值TL1=0XA0;

TR1=1； /启动T1

IT1=1； /设置INTR1中断方式为边沿触发方式，负跳变时产生中断EA=1;

ET1=1; /允许定时器1中断

EX1=1; /允许外部中断1中断

EA=1； /CPU开放中断

count=0;

}

void int1(void) interrupt1; /外部中断1处理函数

TL1=0XA0;

while (int1==0);

count ++;

precount=count;

TR1=1;

}

void Yudi(void); /转向传感器子程序

{

if(precount>=3&&precount<12)

{Maichong=04H;

else if (precount>=12&&precount<20)

{Maichong=0FH;}

else Maichong=00H

Maichong=P0;

}

在汽车转向系统中断服务设计中，依然使用的是AT89C51单片机，在AT89C51中有6个中断源，其中有两个为外部中断源，也就是在单片机外部引脚上加了触发信号，以便产生中断请求，T0、T1、T2、T3、T4的入口地址分别是00003H，000BH,0013H，001BH，当这4个接口发出请求信号时，闪光灯会依次亮起来，以右转弯状态仿真图为例，转弯灯仿真图见附录1，C程序设计如下。

#include

float pwmcycle, pwmcycle1,pwmcycle2;

char E(k)[8],Ec(k)[8];

sbit pwm1=P0.0;

sbit pwm1=P0.1;

sbit pwm2=P0.3;

sbit pwm2=P0.4;

void delay(unit m); /声明延时函数

void dianji(void);

void shijiancha(void);

void Tongbu(void);

void gengxin(void);

main

{

P1=P0;

dianji();

shijiancha();

tongbu();

dengxin();

if(timer1!=timer2)

{dianji();}

}

void delay(unit m) /延时1ms子程序{ uchar i;

while(m--)

for(i=125;i>0;i--)

}

void dianji(void) /循环子程序{

while (Maichong==4)

{if(SA1==1 or SA3==1)

{P0=09H;}

else if(SA0==1or SA2==1)

{P0=12H;}

pwmcycle=40%

delay(20);

P0=00H；

delay(30);

while (Maichong==16)

else if(SA0==1or SA2==1)

{P0=12H;}

pwmcycle=60%

delay(30);

P0=00H；

delay(20);

}

void shijiancha(void)

{

TMOD=0x11； /定时方式，工作在方式1 TH0=0xff;

TL0=0xff;

TH1=0xff;

TL1=0xff;

IT0=1；

IT1=1；

EA=1;

ET0=1;

ET1=1;

TR0=1;

TR1=1;

}

void timer1(void)interrupt 0 using 1

{

unsigned char tmp1,tmp2;

{

tmp1=TH0;

tmp2=TL0;

timer1=256*tmp1+tmp2;

}

void timer2(void)interrupt 1 using 1

{unsigned char tmp3,tmp4;

{

tmp3=TH1;

tmp4=TL1;

timer2=256*tmp3+tmp4;

}

TH0=0;

TL0=0;

}

void Tongbu(void) /两电机同步子程序{

int e(k),ec(k);

for(k=0;;k++)

{ e(k)=timer1(k)-timer2(k);

ec(k)=E(k)-E(k-1);

}

if(e(k)>25ms)

{e(k)=25ms;}

else if(e(k)<-25ms)

{e(k)=-25ms;}

if (ec(k)>50ms)

{ec(k)=50ms;)

else if(ec(k)<-50ms)

{ec(k)=-50ms;}

if(e(k)>15ms) /时间误差置位规律 {E(k)[0]=1;}

else if (e(k)>8ms&&e(k)<=15ms)

{E(k)[2]=1;}

else if (e(k)==0)

{E(k)[3]=1;}

else if (e(k)>-8ms&&e(k)>0)

{E(k)[4]=1;}

else if(e(k)>=-15ms&&e(k)<-8ms)

{E(k)[5]=1;}

else if (e(k)<-15ms)

{E(k)[6]=1;}

if(ec(k)>16&&ec(k)<=30) /时间误差变化置位规则{Ec(k)[0]=1;}

else if (ec(k)>0&&ec(k)<=16)

{Ec(k)[1]=1;}

else if(ec(k)==0)

{Ec(k)[2]=1;}

else if(ec(k)>-16&&ec(k)<0)

{Ec(k)[3]=1;}

else if(ec(k)>=-30&&ec(k)<=-16)

{Ec(k)[4]=1;}

while(E(k)[6]=1) /查表{

if(Ec(4)=1)

{U=-3;}

else if(Ec(3)=1)

{U=-2;}

else if(Ec(2)=1)

{U=-2;}

else if(Ec(1)=1)

{U=-1;}

else if(Ec(0)=1)

while(E(k)[5]=1)

{

if(Ec(4)=1)

{U=-3;}

else if(Ec(3)=1)

{U=-2;}

else if(Ec(2)=1)

{U=-2;}

else if(Ec(1)=1)

{U=-1;}

else if(Ec(0)=1)

{U=0;}

}

按键功能程序设计，键盘和LED显示器是单片机应用系统中常用的输入/输出装置本设计采用的是动态接口程序，采用各数码管循环轮流显示的方法，当循环显示的频率较高时，利用P1.0,P2.0,P3.0,P4.0这些接口完成程序码的输出，另一接口完成各数码管的轮流点亮，根据数码管显示部分的电路设计可知，两个数码管的显示只需要控制6个单片机引脚。其中AA、BB、CC、DD引脚连接的是74LS47芯片的输入引脚，单片机控制这四个引脚输出的2进制数经过74LS47译码，控制数码管显示相应的十进制数字其中lock1，lock2分别连接两个74HC573使能端，当lock1=0，lock2=1时，红色数码管保持当前读数不变，蓝色数码管根据AA、BB、CC、DD的输出信号改变数字，当lock1=1lock2=0时，蓝色数码管保持当前读数不变，红色数码管根据P1、P2、P3、P4的输出信号改变灯的循环循序。该程序中包含了毫秒延时函数，具体仿真图见附录2，汇编语言程序设计如下。

ORG 0000H

AJMP START1

ORG 0030H

SAME EQU 4EH

START1: MOV P1,#00H ;无输入时无输出

START: MOV A,P3 ;读P3口数据

AJMP START1

SHIY: MOV SAME, A

LCALL YS ;延时

MOV A,P3 ;读P3口的数据

ANL A,#1FH ;取用P3口的低五位数据

CJNE A,#1FH,SHIY1 ;对P3口的低五位数据进行判断

AJMP START1 ;开关没有动作时无输出

SHIY1: CJNE A,SAME,START1

CJNE A,#17H,NEXT1 ;P3.3=0时进入左转分支

AJMP LEFT

NEXT1: CJNE A,#0FH,NEXT2 ;P3.4=0时进入右转分支 AJMP RIGHT

NEXT2: CJNE A,#1DH,NEXT3 ;P3.1=0时进入紧急分支

AJMP EARGE

NEXT3: CJNE A,#1EH,NEXT4 ;P3.0=0时进入刹车分支 AJMP BRAKE

NEXT4: CJNE A,#1BH,NEXT5 ;P3.2=0时进入停靠分支 AJMP STOP

NEXT5: AJMP ERROR ;其他情况进入错误分支

LEFT: MOV P1,#2AH ;左转分支

YS: MOV R7,#04H ;延时

YS0: MOV R6, #0FFH

YS1: DJNZ R6, YS1

DJNZ R7, YS0

RET

Y1s: MOV R7,#04H ;延时

Y1s1: MOV R6, #0FFH

Y1s2: MOV R5, #0FFH

DJNZ R6, Y1s2

DJNZ R7, Y1s1

Y100ms1: MOV R6, #0FFH

Y100ms2: DJNZ R6, Y100ms2

DJNZ R7, Y100ms1

RET

END

5 结束语

紧张的毕业设计即将结束了，这期间让我学到了许多知识，让我懂得了对待科学要严谨、认真的道理。这将是我在今后工作学习中的一笔宝贵财富。

本文在查阅了大量文献的基础上，结合实际应用问题，对模拟汽车转向灯控制系统进行了研究。目前的转向灯系统都是电子结构的，采用感应式的模拟汽车向灯系统只是在少数高级轿车上有应用，因为目前使用的光电转向传感器大都是由国外厂商一统天下，因而，价格比较昂贵，很难普及。本文利用单片机控制系统来实现模拟的汽车转向灯系统的状态。原因是成本低廉，性能稳定，可靠性高，易于在大客车和低档轿车上普及应用，有广泛的市场应用前景。关于单片机控制系统的设计，还有一些特殊情况未在本文所研究之内，仍有待进一步研究。

在设计的过程中也遇到了很多的问题。首先是在程序的设计上，由于所控制的分支太多，所以花了很长时间才整理出程序，在三个不同时间的延时的设计过程中，由于自己忽略了定时器选择的定时模式，导致了延时计算的错误，在经过同学指点后多次计算终于实现了LED以10Hz和30Hz频率闪烁；其次在软件的安装方面，这次课设需要用到Visio画图软件，Protel、Keil仿真软件等一系列软件，因为电脑的问题致使安装的时候出现了各种状况，但在同学的帮助下最后还是安装成功；最后就是在仿真时，由于对软件环境不熟悉，不过在请教老师之后最终完成仿真。

毕业设计是对我们大学三年学习生活的实践和总结。让我们把学会把理论运用到实际中。整个设计中都倾注了胡老师大量的心血，对我的设计思路，设计方案的决定、构思都给予了重要的指导，使得我少走了不少弯路，我的毕业设计才能按时、顺利的完成。同时还要感谢帮助过我的同学们，谢谢你们在设计中给我的支持与动力。

毕业设计中用到了软件来分别设计原理图和仿真图，同时也用到了等软件来编写运行控制程序。在一定程度上加深了对以上软件的认识与理解，也加强了对这些软件的运用和掌握。

综合设计题目来源于生活，让我们在大学期间学习的理论知识显得并不是那么空洞得到了很好的实践，也使得对自己的发展方向更加明确。

最后感谢所有教过我的老师们，有了你们的孜孜不倦的教导，才有今天的我，我才有能力去为明天的理想奋斗！

附录1：汽车右转弯灯仿真图

附录2：汽车转向灯控制系统仿真图

参考文献：

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基于MATLAB的汽车运动控制系统设计仿真

课程设计题目汽车运动控制系统仿真设计学院计算机科学与信息工程学院班级2010级自动化班姜木北：2010133*** 小组成员指导教师吴

2013 年12 月13 日汽车运动控制系统仿真设计 10级自动化2班姜鹏 2010133234 目录摘要 (3) 一、课设目的 (4) 二、控制对象分析 (4) 2.1、控制设计对象结构示意图 (4) 2.2、机构特征 (4) 三、课设设计要求 (4) 四、控制器设计过程和控制方案 (5) 4.1、系统建模 (5) 4.2、系统的开环阶跃响应 (5) 4.3、PID控制器的设计 (6) 4.3.1比例（P）控制器的设计 (7) 4.3.2比例积分（PI）控制器设计 (9) 4.3.3比例积分微分(PID)控制器设计 (10) 五、Simulink控制系统仿真设计及其PID参数整定 (11) 5.1利用Simulink对于传递函数的系统仿真 (11) 5.1.1 输入为600N时，KP=600、KI=100、KD=100 (12) 5.1.2输入为600N时，KP=700、KI=100、KD=100 (12) 5.2 PID参数整定的设计过程 (13) 5.2.1未加校正装置的系统阶跃响应： (13) 5.2.2 PID校正装置设计 (14) 六、收获和体会 (14) 参考文献 (15)

摘要本课题以汽车运动控制系统的设计为应用背景，利用MATLAB语言对其进行设计与仿真.首先对汽车的运动原理进行分析，建立控制系统模型，确定期望的静态指标稳态误差和动态指标搬调量和上升时间，最终应用MATLAB环境下的.m 文件来实现汽车运动控制系统的设计。其中.m文件用step函数语句来绘制阶跃响应曲线，根据曲线中指标的变化进行P、PI、PID校正；同时对其控制系统建立Simulink进行仿真且进行PID参数整定。仿真结果表明，参数PID控制能使系统达到满意的控制效果，对进一步应用研究具有参考价值，是汽车运动控制系统设计的优秀手段之一。关键词：运动控制系统 PID仿真稳态误差最大超调量

单片机课程设计——汽车转向灯设计

目录 1 绪论………………………………………………………………………… 1.1 选题背景……………………………………………………………………… 1.2 研究意义……………………………………………………………………… 1.3 研究方法…………………………………………………………………… 2 汽车转向灯单片机控制系统原理……………………………………………… 2.1 汽车转向灯工作原理………………………………………… 2.2 单片机系统的工作原理及设计……………………………………………… 3 设计方案论证与选择……………………………………………… 3.1 方案论证一…………………………………………………………… 3.2 方案论证二………………………………………………………… 3.3 方案选择………………………………………………………… 4 控制系统的硬件设计………………………………………………………… 4.1 单片机控制系统电路图…………………………… 4.2 单片机控制系统功能模块的设计……………… 4.3 元器件清单…………………………………………………… 5 主要芯片介绍………………………………………………………… 5.1 单片机的特点……………………………………………………… 5.2 单片机各引脚介绍……………………………………………………… 5.3 单片机的功能介绍……………………………………………………… 6 控制系统的软件设计…………………………………………………… 7.1 汽车转向灯控制系统流程图 7.2 软件和程序设计 7 电路功能实现 7.1 软件调试 7.2 单片机硬件功能实现 7.3 仿真操作说明及现象……………………………………………………… 参考文献…………………………………………………………………………………. 致谢………………………………………………………………………………………附录………………………………………………………………………………………

基于单片机的智能照明控制系统设计[1]

设计名称：智能照明控制系统组别：第五组组长：XX 组员：XX

基于单片机的智能照明控制系统设计随着电子技术的飞速发展，基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能家居等行业，微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心，代替了传统的控制系统的常规电子线路。本文介绍了基于单片机AT89C51的室内灯光控制系统及其原理，提出了有效的节能控制方法。该系统采用了当今较成熟的传感技术和计算机控制技术，利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制。系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。工作时,光信号取样电路采集光照强弱、人体信号采集电路采集室内是否有人、是否为工作时间等信息并将信号送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。

目录 1 引言....................................................................... 1.1 研究背景.............................................................. 1.2 智能照明控制系统的优点................................................. 2 设计部分................................................................... 2.1设计要求............................................................... 2.2系统设计............................................................... 2.3逻辑控制............................................................... 2.4硬件设计............................................................... 2.4.1 系统硬件总述....................................................... 2.4.2 AT89C51单片机介绍................................................. 2.4.3 光照检测电路....................................................... 2.4.4 人体信号采集电路................................................... 2.4.5 比较电路........................................................... 2.4.6 延迟时间选择电路................................................... 2.4.7 输出控制电路....................................................... 3 系统软件设计及实现......................................................... 4 结论...................................................................... 5 评价……………………………………………………………………………………………….. 6 组员分工…………………………………………………………………………………………..

汽车智能照明控制系统设计

毕业设计（论文）汽车智能照明控制系统学生姓名：学号：所在系部：专业班级：指导教师：日期：二〇一七年五月

学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学院有关保管、使用学位论文的规定，同意学院保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于 1、保密□，在年解密后适用本授权书。 2、不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日

摘要在当今社会，人们生活得到了极大的提高，汽车拥有量也在不断增加。汽车作为快捷方便的交通工具，给我们的生活带来了诸多方便，同时也带来不少的交通安全问题。汽车照明系统作为现代汽车的必备安全系统之一，在安全性方面有很多值得改进的地方。大部分的汽车的照明系统目前还是以传统手动操作为主，因此，实现汽车照明的智能控制是非常有必要的。本文首先对汽车智能照明控制系统的研究背景和国内外概况作了简要介绍，给出了设计任务要求和总体设计方案，并根据实际情况做了硬件设计。硬件设计部分包括主控部分、电源设计部分、数据采集部分和模拟车灯控制部分。本设计是通过STM32单片机对传感器采集到的数据进行分析后对模拟车灯进行控制，控制的具体步骤通过软件编程实现。本文还对实物模型的制作流程作了简单介绍，并给出了实物图。最后对现阶段的研究进行总结并得出了结论，最终结论表明该系统在实际应用中是可行的。关键词：汽车车灯;STM32F103C8T6;传感器

汽车电器课程设计

华夏HX7180轿车照明系统、信号系统控制电路设计与分析前言：随着现代汽车技术的发展，汽车电气与电子设备日益增多，在全面系统的分析掌握汽车电气与电子设备结构原理的基础上，掌握轿车类电子与电子设备的设计方法、规则与应用，有利于提高分析和解决问题的能力。关键字：照明系统信号系统电路摘要：随着汽车工业和科学技术的发展，汽车技术日新月异，特别是电子技术的应用，使汽车的结构性能发生了根本的变化。作为当代交通类大学生对汽车电器的知识需要有一个适当的把握。在理解教材《汽车电器与电子控制技术》的基础上，学习研究了桑塔纳轿车的实际照明、信号电路，在此基础上改进了电路，用protel画图软件绘制了电路图，并做了详细的分析。一照明系统、信号系统的组成、控制要求和特点 1.1照明系统照明系统分为外部照明装置和内部照明装置。外部照明装置包括前照灯、雾灯、牌照灯、防空灯等；内部照明装置包括厢灯、顶灯、阅读灯、踏步灯、工作灯、发动机罩下灯、行李箱灯、仪表灯等。 1前照灯：要求前照灯能保证提供车前100m以上路面明亮、均匀的照明，并且不应对迎面来车的驾驶员造成炫目。前照灯安装在汽车头部两侧，每辆车安装2只或4只。白色灯光。 2雾灯：前雾灯安装在前照灯附近或比前照灯稍低的位置。前雾灯为黄色灯光。后雾灯采用单只时，应安装在车辆纵向平面的左侧，与制动灯间的距离应大于100mm。后雾灯为红色灯光。 3倒车灯：安装在汽车尾部。白色灯光。 4内部照明系统：白色灯光。 5牌照灯：牌照灯应能使距离本车后方约20m处看清牌照上的文字、数字，对于牌照灯的入射角，一般要求8°。牌照灯的照射方向根据整车结构不同来调整，可选择从牌照板上方或左、右或下方照明。 1.2信号系统信号系统分为灯光信号装置和声响信号装置两类。灯光信号装置包括转向信号灯、转向指示灯、危险报警信号灯、示宽灯、示廓灯、停车灯、尾灯、制动灯、门灯等。声响信号装置包括电喇叭、倒车警告装置等。 1转向信号灯：安装在汽车前后左右四角。琥珀色灯光。要求前后转向灯白天100m以外可见，侧向转向灯白天距30m以外可见。转向信号灯的闪光频率应控制在1.0HZ~2.0HZ，启动时间应不大于1.5s。 2危险报警信号灯：由转向灯兼任，这种情况下请按后转向灯同时点亮。与转向灯要求一致。3制动灯：安装在车位两侧，量制动灯应与汽车的纵轴线堆成并在同一高度上。要求白天距100m以外可见。红色灯光。 4示廓灯：安装在汽车前后左右侧的边缘。要求夜间300m以外可见。前示廓灯为白色灯光，

汽车车灯控制系统讲解

信息科学与技术学院微机原理与接口技术课程设计报告题目名称：汽车车灯控制系统学生姓名：吴权权学号： 2009082190 专业年级：计科09-1班指导教师：裘祖旗时间： 2012-1-12

目录 1．题目及要求 (1) 1.1 题目 (1) 1.2 要求 (1) 2.功能设计 (1) 2.1 汽车图形 (1) 2.2 汽车左转 (1) 2.3 汽车右转 (1) 2.4 汽车前进 (1) 2.5 汽车倒退 (1) 2.6 汽车停止 (1) 2.7 响铃模块 (1) 3.主流程图 (2) 4.详细设计 (3) 4.1 汽车图形显示 (3) 3.2 汽车停止、转向、倒车的指示 (3) 5.结果显示 (4) 5.总结 (7) 6、程序代码 (8)

1．题目及要求 1.1 题目汽车车灯控制系统 1.2 要求 1)实现停止时的指示灯； 2)实现汽车转向时指示 3)实现倒车指示 4)扩展功能：实现倒车的声音提示 2.功能设计 2.1 汽车图形功能：用汇编语言在dos下实现一个汽车的图形，和四盏灯。 2.2 汽车左转功能：按’A’键，实现汽车的左转，左前、左后指示灯亮，右前、右后指示灯灭。 2.3 汽车右转功能：按’D’键，实现汽车的右转，左前、左后指示灯灭，右前、右后指示灯亮。 2.4 汽车前进功能：按’W’键，实现汽车的向前行驶，并且四盏指示灯全灭。 2.5 汽车倒退功能：按’S’键，实现汽车的倒退行驶，并且后面2盏指示灯全亮，前面2盏指示灯全灭。 2.6 汽车停止功能：按’B’键，实现汽车的停止，并且四盏指示灯全亮和倒车提示音。 2.7 响铃模块功能：汽车停止时，提供倒车提示音。

智能照明系统设计方案

智能照明系统 1、概述办公环境不仅要有足够的工作照明，更应营造一个舒适的视觉环境，减少光污染。现代办公楼的照明已经成为直接影响办公效率的主要因素之一，因此,越来越引起人们的高度重视。做好照明设计，加强照明控制设计，已成为现代智能办公大楼的一个重要内容。据国内外有关资料介绍，办公照明用电量占整幢大楼能耗的约1/3，办公照明的设备费用（包括照明器件和配布线工程费）约占电气工程费用的10%以上，因此选择合理的照明方案，配置先进的控制系统，不仅能大大简化穿管布线的工作量，而且能有效地节约能源，降低用户运行费用，提高大楼管理水准，具有极大的经济意义和社会效益。在一些欧美发达国家，照明系统的智能化控制已成为智能化大楼不可分割的组成部分，而且应用范围越来越广。智能照明控制系统的技术，随着现代建筑技术的发展而不断更新以适应各种建筑结构布局，不同灯具的选配，实现多样化的控制模式。由于这是一个开放式的系统，采用标准接口可以方便地与其它系统诸如BA、安保、消防等相互连接完成系统集成功能；同时利用系统配备的监控软件，大楼管理工作人员借助“友好”的用户界面，能极其方便地遥控、监控大楼所有控制设备的工作状态。 2、智能照明系统长期以来智能照明在国内一直受到忽视，绝大多数建筑物仍然沿用传统照明控制方式。部分智能区域照明和定时开关功能，很难实现调光、场景控制等负责多变的功能，澳洲奇胜的C－BUS正是为了满足这些更高的照明需求而开发出来的新一代智能照明控制系统。就照明管理系统而言，它不仅要控制照明光源的发光时间、亮度来配合不同应用场合做出相应的灯光处理，而且还要考虑到管理智能化和操作简单化以及灵活适应未来照明布局和控制方式变更等要求。一个优秀的智能照明系统可以提升照明环境的品质，确保在建筑物里工作和生活群体的舒适和健康。

单片机报告-汽车转向灯

单片机原理及系统课程设计专业：班级：姓名：学号：指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院 2014 年 7月 1日

1 引言随着单片机的日益发展，其应用也越来越广泛，通过对“汽车转向灯单片机控制系统”设计，可以对单片机的知识得到巩固和扩展。本课程内容是设计一个单片机控制系统，在汽车进行左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、停靠等操作时，实现对各种信号指示灯的控制。本设计主要是对单片机的并行输入/输出口电路的应用，通过I/O口控制发光二极管的亮﹑灭﹑闪烁，加上一些复位电路﹑按键电路﹑驱动电路来模拟汽车尾灯的功能。 2 设计方案及原理汽车转向灯主要有单片机、按键、复位、时钟、电源、故障检测电路、LED显示电路组成最基本的单片机系统。单片机本身的功能强大，汽车转向灯的驱动用单片机本身的驱动来驱动。使得单片机的功能得到充分的运用。本方案的故障检测电路具有故障监控性能，他能提高系统的可靠性。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10Hz频率快速闪烁。任何在下表中未出现的组合，都将出现故障指示灯闪烁，闪烁频率为10Hz。 3 系统硬件设计 3.1 AT89C51单片机介绍 AT89C51单片机有以下部件构成：八位微处理器、振荡电路、总线控制部件、中断控制部件、片内Flash存储器、片内RAM、并行I/O接口、定时器和串行I/O 接口。AT89C51单片机内部由CPU、4KB的FPEROM，128B的RAM，两个16位的定时器/计数器T0和T1，4个8位的I/O端P0、P1、P2、P3等组成。汽车转向灯单片机控制系统电路是由单片机AT89C51、复位、电源、时钟、LED显示电路、故障检测电路、按键电路构成汽车转向灯单片机控制系统框图如图3.1所示。

汽车自适应前大灯控制系统的设计

汽车自适应前大灯控制系统设计同组成员：。。。指导教师: 。。。

目录 1前言 (4) 2汽车AFS系统的国内外研究现状 (5) 3自适应前大灯研究的意义 (7) 4汽车自适应前大灯系统总体设计 (8) 4.1 汽车AFS系统的结构组成与基本功能 (8) 4.2 汽车AFS系统的基本原理 (10) 4.3汽车AFS系统建模 (10) 4.3.1线性二自由度汽车模型 (11) 4.3.2前大灯光轴水平方向模型 (11) 4.3.3步进电机模型 (13) 4.3.4前大灯光轴垂直方向调节模型 (13) 4.4PID控制 (14) 4.5云模型控制 (16) 5 汽车AFS控制系统硬件电路设计 (18) 5.1 STC12C5A60AD单片机 (18) 5.2车速信号调理电路 (18) 5.3方向盘转角信号调理电路 (18) 5.4步进电机驱动电路 (19) 5.5电源及断电保护电路 (20) 6汽车AFS控制系统软件设计 (21) 6.1系统软件功能分析 (21) 6.2系统软件设计 (21) 7结论 (23) 摘要：本设计主要完成以传感器作为检测器并通过软件的设计实现适时地对前

大灯灯光调节，从而实现对汽车灯光的自适应控制。这次设计是传感器技术和现代控制技术在汽车制造业中的应用，并且设计了控制系统的硬件电路设计，通过传感器检测到车速和方向盘转角，车身高度的变化，把信号输入单片机中通过程控步进电机执行组件的动作。步进电机的实际转动位置通过位置传感器回馈给MCU，MCU根据不仅电机目标位置与实际位置之差发出调节修正指令，完成调光过程。此设计能免去驾驶员对灯光的反复操作。提高了驾驶安全性和舒适性，减少由于驾驶员对灯光操作及灯光的阴影区多带来的交通事故，也大大挺高了汽车前大灯运行的可靠度。关键词：汽车、自适应、控制；

实验七-对汽车控制系统的设计与仿真

实验七对汽车控制系统的设计与仿真一、实验目的：通过实验对一个汽车运动控制系统进行实际设计与仿真，掌握控制系统性能的分析和仿真处理过程，熟悉用Matlab 和Simulink 进行系统仿真的基本方法。二、实验学时：4 个人计算机，Matlab 软件。三、实验原理：本实验是对一个汽车运动控制系统进行实际设计与仿真，其方法是先对汽车运动控制系统进行建摸，然后对其进行PID 控制器的设计，建立了汽车运动控制系统的模型后，可采用Matlab 和Simulink 对控制系统进行仿真设计。注意：设计系统的控制器之前要观察该系统的开环阶跃响应，采用阶跃响应函数step( )来实现，如果系统不能满足所要求达到的设计性能指标，需要加上合适的控制器。然后再按照仿真结果进行PID 控制器参数的调整，使控制器能够满足系统设计所要求达到的性能指标。 1. 问题的描述如下图所示的汽车运动控制系统，设该系统中汽车车轮的转动惯量可以忽略不计，并且假定汽车受到的摩擦阻力大小与汽车的运动速度成正比，摩擦阻力的方向与汽车运动的方向相反，这样，该汽车运动控制系统可简化为一个简单的质量阻尼系统。根据牛顿运动定律，质量阻尼系统的动态数学模型可表示为： ? ??==+v y u bv v m & 系统的参数设定为：汽车质量m =1000kg ，比例系数b =50 N ·s/m ，汽车的驱动力u =500 N 。根据控制系统的设计要求，当汽车的驱动力为500N 时，汽车将在5秒内达到10m/s 的最大速度。由于该系统为简单的运动控制系统，因此将系统设计成10％的最大超调量和2％的稳态误差。这样，该汽车运动控制系统的性能指标可以设定为：上升时间：t r <5s ；最大超调量：σ％<10％；稳态误差：e ssp <2％。 2、系统的模型表示

汽车运动控制系统仿真

一、摘要 2 二、课程设计任务 3 1．问题描述 3 2．设计要求 3 三、课程设计内容 4 1、系统的模型表示 4 2、利用Matlab进行仿真设计 4 3、利用Simulink进行仿真设计 9 总结与体会 10 参考文献 10

本课题以汽车运动控制系统的设计为应用背景，利用MATLAB语言对其进行设计与仿真.首先对汽车的运动原理进行分析，建立控制系统模型，确定期望的静态指标稳态误差和动态指标搬调量和上升时间，最终应用MATLAB环境下的.m文件来实现汽车运动控制系统的设计。其中.m文件用step函数语句来绘制阶跃响应曲线，根据曲线中指标的变化进行P、PI、PID校正；同时对其控制系统建立Simulink进行仿真且进行PID参数整定。仿真结果表明，参数PID控制能使系统达到满意的控制效果，对进一步应用研究具有参考价值，是汽车运动控制系统设计的优秀手段之一。关键词：运动控制系统 PID仿真稳态误差最大超调量

一、课程设计任务 1. 问题描述如下图所示的汽车运动控制系统，设该系统中汽车车轮的转动惯量可以忽略不计，并且假定汽车受到的摩擦阻力大小与汽车的运动速度成正比，摩擦阻力的方向与汽车运动的方向相反，这样，该汽车运动控制系统可简化为一个简单的质量阻尼系统。根据牛顿运动定律，质量阻尼系统的动态数学模型可表示为： ???==+v y u bv v m 系统的参数设定为：汽车质量m =1000kg ，比例系数b =50 N ·s/m ，汽车的驱动力u =500 N 。根据控制系统的设计要求，当汽车的驱动力为500N 时，汽车将在5秒内达到10m/s 的最大速度。由于该系统为简单的运动控制系统，因此将系统设计成10％的最大超调量和2％的稳态误差。这样，该汽车运动控制系统的性能指标可以设定为：上升时间：t r <5s ；最大超调量：σ％<10％；稳态误差：e ssp <2％。 2.设计要求 1．写出控制系统的数学模型。 2．求系统的开环阶跃响应。 3．PID 控制器的设计（1）比例（P ）控制器的设计（2）比例积分（PI ）控制器的设计（3）比例积分微分（PID ）控制器的设计利用Simulink 进行仿真设计。二、课程设计内容 1.系统的模型表示

Matlab汽车运动控制系统设计

1绪论 1.1选题背景与意义汽车已经成为人们日常生活不可缺少的代步交通工具，在汽车发达国家，旅客运输的60％以上，货物运输的50％以上由汽车来完成，汽车工业水平和家庭平均拥有汽车数量已经成为衡量一个国家工业发达程度的标志。进行汽车运动性能研究时．一般从操纵性、稳定性和乘坐舒适性等待性着手。但近年来．随着交通系统的日趋复杂，考虑了道路环境在内的汽车运动性能开始受到关注。因此，汽车运动控制系统的研究也显得尤为重要，在文中，首先对汽车的运动原理进行分析，建立控制系统简化模型，确定期望的静态指针(稳态误差)和动态指针(超调量和上升时间)。然后对汽车运动控制系统进行设计分析。从而确定系统的最佳静态和动态指针。 2 论文基本原理分析 2.1.1汽车运动横向控制（1）绝对位置的获得方法汽车横向方向的控制使用GPS(全球定位系统)的绝对位置信息。GPS信息的精度与采样周期、时间滞后等有关。为提高GPS的数据精度和平滑数据．采用卡尔曼滤波对采样数据进行修正。GPS的采样周期为200ms相对应控制的周期采用50ms。另外考虑通信等的滞后、也需要进行补偿，采用航位推测法(dead reckoning)解决此问题。通过卡尔曼滤波和航位推测法推算出的值作为汽车的绝对位置使用来控制车速、横摆角速度等车辆的状态量。GPS 的数据通过卡尔曼滤波减少偏差、通过航位推测法进行误差和迟滞补偿．提高了位置数据推算的精度。（2）前轮转角变化量的算出方法这里对前轮目标转角变化量(?δ)的算出方法作简要说明，横方向控制采用预见控制，可以从现在汽车的状态预测经过时间t p秒后的汽车位置，由t p秒后的预测位置和目标路径

单片机课程设计汽车转向灯

2010 届毕业设计（论文）课题任务书系：电气与信息工程系专业：电子信息工程技术

目录 1 绪论………………………………………………………………………… 1.1 选题背景……………………………………………………………………… 1.2 研究意义……………………………………………………………………… 1.3 研究方法…………………………………………………………………… 2 汽车转弯灯单片机控制系统原理……………………………………………… 2.1 汽车转弯灯工作原理………………………………………… 2.2 单片机系统的工作原理及设计……………………………………………… 3 设计方案论证与选择……………………………………………… 3.1 方案论证一…………………………………………………………… 3.2 方案论证二………………………………………………………… 3.3 方案选择………………………………………………………… 4 控制系统的硬件设计………………………………………………………… 4.1 单片机控制系统电路图…………………………… 4.2 单片机控制系统功能模块的设计……………… 4.3 元器件清单…………………………………………………… 5 主要芯片介绍………………………………………………………… 5.1 单片机的特点……………………………………………………… 5.2 单片机各引脚介绍……………………………………………………… 5.3 单片机的功能介绍……………………………………………………… 6 控制系统的软件设计…………………………………………………… 7.1 汽车转弯灯控制系统流程图

汽车车灯控制系统DOC

信息科学与技术学院微机原理与接口技术课程设计报告题目名称：汽车车灯控制系统

3.主流程图 No Yes Yes RET No Yes RET No Yes RET No Yes RET No Yes RET No 非定义字符 RET Yes 开始与W 比较有无按健退出等待与A 比较与D 比较调用DRAW_W 调用DRAW_A 调用DRAW_D 与S 比较调用DRAW_S 和响铃函数与B 比较调用STOP 与空格比较

基于PLC的小车自动往返运动控制系统2

第一章概述 1完成本次循环工作后，停止在最初位置。其运动路线示意图如下图1-1所示。如图1-1 小车运动路线示意图第二章硬件设计 2.1 主电路图如图2-1为小车循环控制的主电路原理图。该电路图利用两个接触器的主触点KM1、KM2分别接至电机的三相电源进线中，其中相对电源的任意两相对调，即可实现电机的正反转，也可达到小车左右运行的目的。假设接通KM1为正转（小车右行），则接通KM2为反转（小车左行）。

图2-1小车循环控制的主电路原理 2.2 I/O地址分配如表2-1为小车循环运动PLC控制的I/O分配表。在运行过程中，这些I/O口分别起到了控制各阶段的输入和输出的作用，并且也使小车的控制过程更清晰明了，动作与结果显示更加方便直接。表2-1

2.3 I/O接线图如图2-2为小车循环运动PLC控制的I/O接线图。在进行调试过程时，在PLC模块上，当I0.0有输入信号，即按下SQ1；当I0.1有输入信号，也即按下SQ2，以此类推，I/O接线图就是把实际的开关信号变成调试时的输入信号。同理，输出信号也是利用PLC模块把小车的实际运动用Q0.0、Q0.1的状态表现出来。图2-2小车循环运动PLC控制的I/O接线图 2.4 元件列表如表2-2为小车循环运动PLC控制的元件列表。在本次设计中就是利用这些元件，用若干导线连接起来组成了我们需要的原理图、I/O接线图。表2-2

第三章软件设计 3.1 程序流程图如图3-1为小车循环运动PLC控制的程序流程图。小车在一个周期内的运动由4段组成。设小车最初在左端，当按下启动按钮，则小车自动循环地工作，若按下停止按钮，则小车完成本次循环工作后，停止在最初位置。首先小车位于初始位置，按下SB1启动后，小车向右行驶；当碰到行程开关SQ4，小车转向，向左行驶；碰到行程开关SQ2，小车再一次转向，向右行驶；碰到行程开关SQ3，小车又向左行驶，直到再次碰到SQ1，然后开始依次循环以上过程。若不按下停止按钮SB2则小车一直进行循环运动，若此时按下停止按钮SB2，小车又碰到行程开关SQ1，则小车回到初始位置。

电动汽车控制系统设计设计

摘要在当前全球汽车工业面临金融危机和能源环境问题的巨大挑战的情况下，发展电动汽车，利用无污染的绿色能源，实现汽车能源动力系统的电气化，推动传统汽车产业的战略转型，在国际上已经形成了广泛共识。本课题以电动汽车他励电机控制器为例，以实现电动汽车的加、减速，起、制动等基本功能以及一些特殊情况下的处理。以开发出高可靠性、高性能指标、低成本并且具有自主知识产权的电动汽车电机驱动控制系统为目的。主要包括硬件电路板的设计，以及驱动系统的软件部分的仿真调试。在驱动系统硬件设计中，这里主控制芯片采用ATMEL公司的ATmega64芯片。功率模块采用多MOSFET并联的方 37

式，有效的节约了成本。电源模块采用基于UC3842的开关电源电路。选用IR 公司的IR2110作为驱动芯片，高端输出驱动电流可到1．9A，低端输出驱动电流可到2.3A，能够提供7个MOSFET并联时驱动电流。对于电流检测模块，本文没有采用电流传感器或者是康铜丝,而是采用了一种基于MOSFET管压降的电流检测电路，这种方式即节约了成本也保证了检测精度。驱动系统的软件设计中，主要实现的功能为：开关量的检测处理，故障检测，串口通讯，励磁、电枢控制，报警功能等。针对他励电机电动汽车的控制特性，提出了节能控制算法和最大转矩控制算法，用于提高电动汽车的续航里程和加速性能。他励直流电动机驱动系统能够很 37

好的运行在电动汽车上，性能可靠、结构简单，并且节约了成本，使电动汽车的性价比大大提高，有利于电动汽车的普及。关键词：电动汽车，ATmega64，他励直流电机，PID模糊控制 37

车灯控制系统的设计剖析

郑州科技学院《数字电子技术》课程设计题目车灯控制系统的设计学生姓名专业班级学号院（系）指导教师完成时间 2016年月日

目录 1课程设计的目的 (1) 2课程设计的任务与要求 (1) 2.1设计任务 (1) 2.2设计要求 (1) 3设计方案与论证 (2) 3.1设计分析 (2) 3.2 设计方案简介 (3) 4设计原理及功能说明 (3) 4.1 设计系统的组成 (3) 4.2 系统的工作原理 (3) 5单元电路的设计（计算与说明） (4) 6硬件的制作与调试 (6) 7总结 (8) 参考文献 (10) 附录1：总体电路原理图 (11) 附录2：实物图 (12) 附录3：元器件清单 (13)

1 课程设计的目的汽车技术的发展趋势是电子化、智能化、信息化和集成化当前国际汽车市场上，汽车电子化竞争非常激烈，电子控制系统的应用十分普遍。统计数据表明，在国外著名汽车制造厂商中，每辆汽车平均消耗电子产品费用占整车的百分之三十左右，其中光微处理器多达五十多个，越是高档汽车电子化程度越高。汽车电子最显著特征是向控制系统化推进。用传感器、微处理器ＭＰＵ、执行器、数十甚至上百个电子元器件及其零部件组成的电控系统，正获得极其广泛的市场。汽车未来的发展趋势是：用电化学替代燃烧学，电子技术的比重将超过机械技术的比重（电子化），系统的运行由控制器群自动控制（智能化），控制群间的网络平台支持系统运行（信息化），采用高效紧凑的模块化设计（集成化和模块化）。通过实验可以实现以学生自我训练为主的教学模式，更好的掌握试验原理、操作方法、步骤，全面了解仪器设备的性能并正确的使用仪器，锻炼学生思考问题、分析问题和解决问题的能力，提高学生的创新思维和实际动手能力，提高学生驾驭知识的能力，培养学生实事求是的科学态度，百折不挠的工作作风，相互协作的团队精神，勇于开拓的创新意识。通过开展这项工作，将有利于培养社会所需要的高素质、创新型人才。 2 课程设计的任务与要求 2.1设计任务设计一个汽车灯光控制电路，用四个发光二极管模拟汽车左转弯尾灯、右转弯尾灯、刹车尾灯和夜间大灯，用开关选择控制汽车正常运行、左转弯、右转弯和刹车时尾灯的情况。 2. 2设计要求

智能小车速度测量控制系统设计

毕业教学环节成果（2012 届）题目智能小车速度测量控制系统设计学院信息工程学院专业电气自动化技术班级学号姓名指导教师 2012年5月17日

目录摘要 (1) 英文摘要 (1) 引言 ................................................................. - 2 -1 方案设计与论证 .. (3) 1.1 主控系统 (3) 1.2 电机驱动模块 (3) 1.3 测速模块 (4) 1.4 显示模块 (4) 2 系统的硬件电路 (4) 2.1 总体设计 (4) 2.2 单片机控制系统设计 (5) 2.3 电机驱动电路设计 (6) 2.4 LCD显示电路设计 (7) 2.5 键盘电路设计 (8) 2.6 测速电路设计 (8) 2.7 电源电路设计 (8) 3 系统软件设计 (9) 3.1 测速程序 (10) 3.2 显示程序 (10) 4 调试 (12) 结论与谢辞 .......................................................... - 13 -参考文献 ............................................................ - 14 -附件1．程序清单..................................................... - 15 -附件2．整体原理图................................................... - 23 -

单片机课程设计：汽车转向灯控制系统

单片机原理及系统课程设计专业：自动控制班级：控093 姓名：古月学号：2009020202 指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院 2012 年 7月1日

基于单片机的汽车转向灯控制系统 1 引言车灯是行车安全的必备件，除了具有照明作用，对行人和其他车辆还具有转向、刹车等警示作用。汽车转向和故障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一直以来都是汽车电子设计中的一个十分重要的领域。本设计是设计一个单片机控制系统，在汽车进行左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、停靠、倒车等操作时，实现对各种信号指示灯的控制。它主要是对单片机的并行输入/输出口电路的应用，通过I/O口控制发光二极管的亮﹑灭﹑闪烁，加上一些串口电路﹑按键电路﹑驱动电路来模拟汽车尾灯的功能并在PC机上显示此时的汽车行进状态。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。闪烁频率在50～110 次/分，但是一般控制在60～95 次/分之间。闪光器是通过调节镍铬丝的拉力和触点的间隙来满足频率要求的，灯泡功率的大小也会影响闪烁频率，因此在更换闪光器或灯泡时调整比较困难。同时，系统没有故检测，驾驶员无法知道车外的转向灯及故障指示灯是否点亮，从而影响行车安全。到目前为止，我们还没有发现能检测灯丝断这种故障的有效方法。针对上述问题，我们用AT89C51单片机设计了一套汽车转向灯控制系统。用LED产生闪光信号，同时能自动检测信号灯故障。 2 设计方案及原理汽车转弯灯单片机控制系统电路是由单片机AT89C51、复位、时钟、LED显示电路、按键电路构成等几部分组成。 2.1 系统设计本设计要求在汽车进行左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、停靠、倒车等操作时，实现对各种信号指示灯的控制。根据设计要求，制定总体的设计思想：以单片机AT89C51为核心芯片通过控制LED的显示来模拟汽车转向灯，即用开关K1-K6的闭合分别模拟刹车、紧急、停靠、左转、右转、倒车操作；用LED 发光二极管D1-D8的亮灭显示来模拟汽车的故障指示灯、左头灯、右头灯、左转弯信号灯、右转弯信号灯、左尾灯、右尾灯、倒车灯的显示情况。转向时，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个尾灯发出稳定亮信号；如正当转向时刹车，转向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。任何上述之外的开关组合，都将出现故障指示灯闪烁，闪烁频率为30Hz。

单片机中汽车灯光控制系统实验报告讲解

《单片机原理与应用》课程大作业项目名称：汽车灯光控制系统专业班级：智能监控121 学号： 120516127 姓名：朱小柳连云港职业技术学院信息工程学院 2013 年10 月27 日

随着单片机的日益发展，其应用也越来越广泛，通过对“汽车灯光控制系统”设计，可以对单片机的知识得到巩固。本设计是设计一个单片机控制系统。在汽车进行左右转向灯、前主灯、倒车灯、故障灯时，实现对各种信号指示灯的控制。本设计主要是对单片机的并行输入、输出口电路的应用，通过对I/O口控制发光二极管的亮、灭、闪烁，加上一些复位电路、按键电路、驱动电路来模拟汽车尾灯的功能。关键词单片机；汽车信号灯；电路基础；

车灯是行车安全的必备件，除了具有照明作用，对行人和其他车辆还具有转向、会车、刹车等警示作用。其中汽车转向灯的控制就是一例。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一直以来都是汽车电子设计中的一个十分重要的领域。此次基于单片机的汽车转向灯的设计中，复位电路的设计、LED发光二极管的应用、4个按键开关、键盘扫描来控制LED灯点亮的方式都基本符合课程设计的要求。其中复位电路的作用是当单片机死机的情况下用来复位重启单片机，软件部分主要是用键盘扫描的方式来与程序中的设定值比较如果一致就执行该段子程序来实现LED的点亮方式。汽车上的信号灯有:转向灯(左前灯、右前灯、仪表盘上的二个指示灯)。当汽车转弯、倒车、停靠时，转向灯发出不同的信号。目前国内广泛使用电热式闪光器产生闪光信号。闪烁频率在 50～110 次/ min，但是一般控制在 60～95 次min 之间。闪光器是通过调节镍铬丝的拉力和触点的间隙来满足频率要求的，灯泡功率的大小也会影响闪烁频率。因此在更换闪光器或灯泡时调整比较困难。同时，系统没有故检测，驾驶员无法知道车外的转向灯及示宽灯是否点亮，从而影响行车安全。到目前为止，我们还没有发现能检测灯丝断这种故障的有效方法。针对上述问题，我们用AT89C51单片机设计了一套汽车信号灯控制系统。用LED产生闪光信号，同时能自动检测信号灯故障。信号灯灯具的发展是随着汽车制造技术及电光源技术的发展而逐步完善的。它经历了机油（或煤油）灯、乙炔气灯到电光源灯的发展历程。现代汽车信号灯灯具已经开始使用发光二极管（LED）技术以及光导技术，这是信号灯灯具的一次飞跃。