MCS―51单片机汽车转弯信号灯设计

摘要：单片机是把组成微型计算机的各功能部件制作在一块集成电路芯片上，构成完整的微型计算机。单片机具有体积小、重量轻、价格低廉、可靠性高、抗干扰能力强等特点，在智能仪表、工业控制、通讯设备、汽车电器和家用电器等很多领域有着广泛的应用。文章以MCS-51单片机为例，介绍了汽车转弯信号灯的系统硬件和系统软件的设计。

关键词：MCS-51单片机；汽车转弯信号灯；系统硬件设计；系统软件设计；集成电路 文献标识码：A

中图分类号：TP212 文章编号：1009-2374（2016）13-0020-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.13.010

1 汽车转弯信号灯控制系统的功能要求

设汽车有一个转弯控制杆，此控制杆有三个位置：中间位置时，汽车不转弯；向上时，汽车左转；向下时，汽车右转。汽车转弯时，汽车的两个尾灯、两个头灯和两个仪表板灯相应地发出闪烁信号，当应急开关合上时，6个灯都闪烁。汽车刹车时，尾灯信号不闪烁。汽车转弯或应急状态下，信号灯和仪表板灯闪烁频率为1Hz，当停靠开关合上时，信号灯闪烁频率为30Hz。

2 系统硬件的设计

汽车中单片机用+5伏供电，其他电路用+12伏电源供电。在单片机系统中，具有故障监测功能，发现故障能自动报警。图中增加了晶体管Q7和7个电阻，Q7的集电极与T0相连，组成自动报警电路。假设一个信号灯受控断开，相应单片机输出口线为高电平，其余信号灯受控导通，导通的晶体管集电极输出低电平，截止的晶体管集电极输出高电平，Q7有6个输入端，5个输入端为低电平，1个输入端为高电平，这时Q7导通，T0为低电平，如果测得T0为高电平，说明单片机电路发生故障，这就是故障监测的原理。

3 系统软件的设计

系统软件用汇编语言编写，分为三部分：

3.1 口线说明和变量定义

程序中不采用口线名称，采用符号地址，变量采用助记名，要改变具体引脚，只要在说明和定义部分作修改，给程序设计带来了方便。

3.2 主程序

采用定时器/计数器0和1个软件计数器SUB-DIV产生一秒的定时信号，实现低频1Hz的闪烁功能。

3.3 中断服务程序

3.3.1 1Hz信号的产生：SUB-DIV初值为244，由244变到0，经0.999424秒，其中SUB-DIV.7为1时间117/244秒，为0时间127/244秒，得到占空比50%的1秒信号。

3.3.2 30Hz信号的产生：计数器SUB-DIV值由244变为0时，低3位构成8种状态，在0.999424秒中重复次数为30，把低3位状态组合起来，形成一定占空比的30Hz信号。

3.3.3 各种信号的形成：根据系统输入状态（各开关位置），计算送各指示灯的信号。

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 37T0，FAULT 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 40T0，FAULT 69 ANL C，/L-TURN

12 S-FAIL BIT P2.3 41 SETB L-DASH 70 ORL C，F0

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

14 HI-FREQ BIT SUB-DIV.0 43T0，FAULT 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 46T0，FAULT 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 49T0，FAULT 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 52T0，FAULT 81 ANL C，/R-TURN

24 INIT： MOV TL0，#0 53 SETB R-REAR 82 ORL C，F0

25 MOV TH0，#-16 54T0，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 结语

汽车转弯信号灯的设计也可用数字逻辑电路来实现，缺点是灵活性差，系统功能有所变动，电路也要随之变动，缺少必要的智能。采用本文MCS-51单片机控制系统，可以实现数字逻辑电路的全部功能，并有故障监控功能，体现了单片机控制的优越性。

参考文献

[1] 孙涵芳，徐爱卿.MCS-51/96系列单片机原理及应用

[M].北京：北京航空航天大学出版社，1987.

[2] 马彪.单片机应用技术[M].北京：中国轻工业出版

社，2005.

[3] 秦实宏，徐春辉.MCS-51单片机原理及应用[M].武

汉：华中科技大学出版社，2010.