汽車轉(zhuǎn)彎亮燈模擬設(shè)計(jì)報(bào)告

皖西學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告系別機(jī)械與電子工程學(xué)院專業(yè)電氣工程及其自動化學(xué)生姓名：方超學(xué)號：2010010512課程設(shè)計(jì)題目：汽車轉(zhuǎn)彎亮燈模擬設(shè)計(jì)起迄日期:12月22日---1月5日課程設(shè)計(jì)地點(diǎn):機(jī)電學(xué)院實(shí)驗(yàn)分室指導(dǎo)教師:張斌目錄一：摘要……………………..2二：設(shè)計(jì)思想及設(shè)計(jì)方案……3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖……………………..3設(shè)計(jì)思想………..3設(shè)計(jì)方案分析…………………...4三：單元電路………………….5按鍵電路…………5LED電路…………6中間電路…………6四：系統(tǒng)的主要硬件設(shè)備…….71.8086CPU…………..72.8255…………….….83.鎖存器和譯碼器……………….….9五：程序………10程序流程圖……….…….…….…10編輯程序………….……..………10六：仿真………….……13使用的仿真軟件………………13仿真軟件中的完整電路圖……………….13七：設(shè)計(jì)心得…………………14八：參考文獻(xiàn)…………………15九：致謝………16一、摘要 本課題介紹了一種新型簡便的基于8086CPU的汽車燈控制電路的設(shè)計(jì)方法。本設(shè)計(jì)主要解決如何更加靈活的汽車燈控制器進(jìn)行控制，左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)信息等。通過設(shè)計(jì)汽車燈顯示控制電路，能很好的綜合運(yùn)用我們所學(xué)到的8086CPU、8255、程序設(shè)計(jì)、模擬電路等知識，熟悉電子電路設(shè)計(jì)的基本方法。有多種方法來設(shè)計(jì)汽車燈控制電路，有運(yùn)用單片機(jī)的相關(guān)知識用硬件來設(shè)計(jì)制作一個(gè)汽車燈顯示控制電路。它的特點(diǎn)是電路簡單、制作方便、容易操作。而此次我們采用的是運(yùn)用8086CPU的相關(guān)知識來制作一個(gè)汽車燈顯示控制電路，相比較而言，它的特點(diǎn)電路簡單、制作方便、容易操作、可反復(fù)操作和性能可靠等，對于剛學(xué)習(xí)微機(jī)原理的我們來說，鍛煉和實(shí)踐的價(jià)值更大。本文介紹了一種以8086CPU為核心的控制電路，然后采用了8255芯片、譯碼器74LS138、鎖存器74LS373連接電路，該電路以發(fā)光二極管LED燈為顯示電路，汽車燈顯示是其運(yùn)行方式的最直接表示方式，另其他車輛、行人清晰明白它將要發(fā)生的動態(tài)變化，從而避免交通事故的發(fā)生。設(shè)計(jì)此電路要求嚴(yán)格符合交通規(guī)則，汽車燈閃亮、熄滅準(zhǔn)確，才不會讓行人、車輛插上誤解。目前才國內(nèi)外，整個(gè)社會的趨勢都是低能耗、環(huán)保、高效為主題的。所以LED燈是發(fā)展的趨勢，現(xiàn)在大部分車已經(jīng)配置?！娟P(guān)鍵詞】8086CPU825574LS13874LS373發(fā)光二極管設(shè)計(jì)程序二、設(shè)計(jì)思想及設(shè)計(jì)方案1.系統(tǒng)框架圖如圖所示方案確認(rèn)（8086CPU）方案確認(rèn)（8086CPU）eemu8086編程軟件PProteus軟件仿真測試調(diào)試及問題解決調(diào)試及問題解決框架圖2.設(shè)計(jì)思想以8086CPU為核心進(jìn)行8255、按鍵開關(guān)和LED發(fā)光二極管的控制、輸入和輸出。同時(shí)采用一些相關(guān)的芯片進(jìn)行整個(gè)電路的連接，使8086CPU能對8255及相關(guān)芯片進(jìn)行控制。通過對PA口低四位高低電平的掃描判斷LED燈動作的情況。從而使得按鍵開關(guān)通過編輯的程序達(dá)到控制LED發(fā)光二極管的作用。譯碼與顯示電路延時(shí)掃描按鍵開關(guān)8086和8255主模塊譯碼與顯示電路延時(shí)掃描按鍵開關(guān)8086和8255主模塊設(shè)計(jì)思想框架圖3.設(shè)計(jì)方案在設(shè)計(jì)本電路時(shí)，一共考慮過兩種方案。下面簡單的介紹一下這兩種方案。第一種方案：通過AT89C51單片機(jī)編寫程序，來控制LED的亮滅。選擇AT89C51單片機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的核心。對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，發(fā)送并處理系統(tǒng)信息。通過編程使得按鍵開關(guān)控制LED發(fā)光二極管。當(dāng)按下按鍵開關(guān)是，對應(yīng)的LED發(fā)光二極管進(jìn)行相應(yīng)的變化。這種方案中單片機(jī)編程較直接，用硬件電路搭建方便，通過AT89C51單片機(jī)編寫程序，來控制LED的亮滅?？梢源蟠蠛喕到y(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低材料的成本。提高系統(tǒng)的先進(jìn)性和可靠性，能實(shí)現(xiàn)控制器的系統(tǒng)編程。第二種方案：通過8086CPU編寫程序，來控制LED的亮滅。選擇8086做整個(gè)系統(tǒng)的核心，對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制，發(fā)送并處理輸入、輸出信息。通過按鍵開關(guān)控制LED發(fā)光二極管。有按鍵按下時(shí)，LED發(fā)光二極管會發(fā)生相應(yīng)的變化。8255芯片A、B口作為輸入、輸出。由于此次我們主要鍛煉的8086，所以我們采用了第二種方案三、單元電路主電路原理圖1）按鍵電路上面的按鍵開關(guān)為控制左轉(zhuǎn)向，下面的按鍵開關(guān)為控制右轉(zhuǎn)向。8255在不斷的掃描2個(gè)按鍵相連的數(shù)據(jù)輸入端口，當(dāng)2個(gè)按鍵其中一個(gè)按鍵按下去后，8255會確定是那個(gè)按鍵按下去了。從而通過數(shù)據(jù)輸出端口使得相應(yīng)的LED發(fā)光二極管發(fā)生變化。屏蔽PA口高四位，低四位為11？？按下K1，低四位為1110（0EH），左轉(zhuǎn)向燈D0，D1閃爍；按下K2，低四位為1101（0DH），右轉(zhuǎn)向燈D2，D3閃爍；K1，K2一起按，低四位1111（0FH),不亮K1，K2都不按，低四位1100（0CH),不亮。如圖所示。按鍵電路圖LED電路：要在左轉(zhuǎn)的時(shí)候，LED發(fā)光二極管D0和D1同時(shí)閃爍，D2和D3不亮不閃爍。右轉(zhuǎn)時(shí)，LED發(fā)光二極管D2和D3閃爍。而D0和D1不亮不閃爍。掃描程序如下：如圖所示。LED電路圖3）中間電路：主要由8255、74LS138、74LS373連接構(gòu)成，共同工作，形成傳遞線路及譯碼電路。如圖所示。825574LS13874LS373中間電路圖四、系統(tǒng)的主要硬件設(shè)備1：8086CPU：INTER8086CPU是16位微處理器。它有16位數(shù)據(jù)總線和20位地址總線。可尋址的的地址空間為1MB。8086由總線接口部件BIU和指令執(zhí)行部件EU組成1指令部件EU功能執(zhí)行指令組成部分由內(nèi)部寄存器組、算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALU及標(biāo)志寄存器和內(nèi)部控制邏輯電路。.內(nèi)部寄存器組由8個(gè)16位內(nèi)部寄存器組成，通用數(shù)據(jù)寄存器（AX,BX,CX,DX），指針和變址寄存器（SP,BP,SI,DI).算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALU：可以完成8位或16位的二進(jìn)制運(yùn)算，ALU運(yùn)算后的結(jié)果特征（有無進(jìn)位，溢出等）置入標(biāo)志寄存器中儲存。.標(biāo)志寄存器：16位寄存器，用來存放ALU運(yùn)算結(jié)果特征。1.2總線接口部件BIU：是8086CUP與外部（存儲器和I/O端口）的接口，它提供了16位雙向數(shù)據(jù)總線和20位地址總線，完成所有外部總線操作。功能：地址形成、取指令、指令排隊(duì)、讀/寫操作數(shù)和總線控制。它由16位段地址寄存器，16位指令指針寄存器IP，20位物理地址加法器，6字節(jié)指令隊(duì)列，總線邏輯控制等部分組成。2：8255A：它是一種通用的可編程并行I/O接口芯片，它是INTER系列微處理器設(shè)計(jì)的配套電路，也可以用于其他微處理器系統(tǒng)中。通過對它進(jìn)行編程，芯片可工作于不同的工作方式。在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，用8255A作接口時(shí)，通常不需要附加外部邏輯電路就可以直接為CPU與外設(shè)之間提供數(shù)據(jù)通道，因此得到了廣泛的應(yīng)用。.組成：由數(shù)據(jù)端口A,B,C，A組和B組控制邏輯，數(shù)據(jù)總線緩沖器和讀/寫控制邏輯組成。.工作方式：方式0，方式1和方式2.方式0：基本輸入輸出方式，它適用于不需要用應(yīng)答信號的簡單輸入輸出場合。方式1：在這種方式下A口和B口作為數(shù)據(jù)口，均可以工作于輸入或輸出方式。而且這兩個(gè)8位數(shù)據(jù)口的輸入，輸出數(shù)據(jù)都能鎖存，但他們必須在聯(lián)絡(luò)信號控制下才能完成I/O操作。方式2：又稱為雙向總線方式，只有A口可以工作于這種方式。在這種方式下，CPU與外設(shè)交換數(shù)據(jù)時(shí)，可在單一的8位端口數(shù)據(jù)線PA7～PA0上進(jìn)行，既可以通過A口把數(shù)據(jù)傳送到外設(shè)，又可以從A口接收從外設(shè)送過來的數(shù)據(jù)，而且輸入和輸出數(shù)據(jù)均能鎖存，但輸入和輸出過程不能同時(shí)進(jìn)行。3：鎖存器和譯碼器.鎖存器：鎖存器(Latch)是一種對脈沖電平敏感的存儲單元電路，它們可以在特定輸入脈沖電平作用下改變狀態(tài)。鎖存，就是把信號暫存以維持某種電平狀態(tài)。鎖存器的最主要作用是緩存，其次完成高速的控制其與慢速的外設(shè)的不同步問題，再其次是解決驅(qū)動的問題，最后是解決一個(gè)I/O口既能輸出也能輸入的問題。.譯碼器：譯碼器是組合邏輯電路的一個(gè)重要的器件，其可以分為：變量譯碼和顯示譯碼兩類。變量譯碼一般是一種較少輸入變?yōu)檩^多輸出的器件，一般分為2n譯碼和8421BCD碼譯碼兩類。顯示譯碼主要解決二進(jìn)制數(shù)顯示成對應(yīng)的十、或十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換功能，一般其可分為驅(qū)動LED和驅(qū)動LCD兩類。五、程序程序流程圖控制左轉(zhuǎn)的按鍵開關(guān)按下去了LEDD0和D1閃爍LEDD2和D3閃爍四個(gè)LED都不閃爍兩個(gè)控制按鍵開關(guān)都按下去了控制右轉(zhuǎn)的按鍵開關(guān)按下去了沒有LED閃爍如果沒有按鍵開關(guān)按下去如果有按鍵開關(guān)按下去，判斷是哪個(gè)按鍵按下去的鍵盤掃描，判斷是不是有按鍵開關(guān)按下去了控制左轉(zhuǎn)的按鍵開關(guān)按下去了LEDD0和D1閃爍LEDD2和D3閃爍四個(gè)LED都不閃爍兩個(gè)控制按鍵開關(guān)都按下去了控制右轉(zhuǎn)的按鍵開關(guān)按下去了沒有LED閃爍如果沒有按鍵開關(guān)按下去如果有按鍵開關(guān)按下去，判斷是哪個(gè)按鍵按下去的鍵盤掃描，判斷是不是有按鍵開關(guān)按下去了 程序流程圖2.開始程序：DATASEGMENTA8255EQU0E8H;B8255EQU0EAH;C8255EQU0ECH;M8255EQU0EEH;DATAENDSCODESEGMENTASSUMECS:CODE,DS:DATASTART:MOVDX,0EEHMOVAL,90HOUTDX,ALSELECT:MOVDX,A8255INAL,DX;讀A口ANDAL,0FH;屏蔽高四位CMPAL,0CHJZSELECT;兩個(gè)鍵盤同時(shí)按下沒動作，繼續(xù)掃描CMPAL,0FHJZSELECT;沒建按下循環(huán)掃描，沒動作CMPAL,0EHJEK0CMPAL,0DHJEK1JMPSELECT;**********************K0:MOVDX,0EAH;MOVAL,03HOUTDX,ALCALLDELAYANDAL,00HOUTDX,ALCALLDELAYJMPSELECT;*****K1:MOVDX,0EAHMOVAL,0CHOUTDX,ALCALLDELAYANDAL,00HOUTDX,ALCALLDELAYJMPSELECT;***************延時(shí)子程序DELAYPROCNEARMOVCX,00F0H;修改此值可以延時(shí)時(shí)間L2:MOVBX,00FFHL1:DECBXJNZL1LOOPL2RETDELAYENDPret六、電路的仿真使用的仿真軟件本次課程設(shè)計(jì)應(yīng)用的是Protues軟件。Protues軟件是英國LabcenterElectronics公司開發(fā)的EDA工具軟件，已有20多年的歷史，在全球得到廣泛應(yīng)用。Protues軟件的功能強(qiáng)大，它集電路設(shè)計(jì)、制版及仿真等多種功能于一身，不僅能對電工、電子技術(shù)學(xué)科設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析，還能對微處理器進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真，并且功能齊全，界面多彩，是近年來備受電子設(shè)計(jì)愛好者青睞的一款電子線路設(shè)計(jì)與仿真軟件。仿真軟件中的完整電路圖七、課程設(shè)計(jì)心得體會：這是我們第一次的課程設(shè)計(jì)，通過這次的兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)使我有了一個(gè)實(shí)踐的機(jī)會，把我所學(xué)得知識和身邊日常生活連接在一起。使我的綜合運(yùn)用各科知識能力有所提高，分析問題，解決問題的思維方式有很大程度上的改變。懂得了設(shè)計(jì)的一般步驟，從資料得查找到資料的整理，再到資料的分析到從中取出自己想要的信息，等等都使自己的檢索能力，分類整理能力都有大的提高。再次通過這次的課程設(shè)計(jì)使自己對自己更加有信心，對以后的工作學(xué)習(xí)都有一定的積極得影響。在這里我要感謝我的指導(dǎo)老師們，因?yàn)樵谶@次課程設(shè)計(jì)過程中給了我相當(dāng)大的幫助。相信在以后的學(xué)習(xí)過程中，我會更加努力拓展自己得知識面，虛心的向老師請教以得到更好的鍛煉和提高。通過此次的課程設(shè)計(jì)使我學(xué)了不少知識，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)自己在這一學(xué)期學(xué)習(xí)的欠缺。由于是第一次做課程設(shè)計(jì)，在剛開始看到我們這組抽到的設(shè)計(jì)課題時(shí)，完全不知從何下手。以前的學(xué)長們用的是單片機(jī)做的這個(gè)課題設(shè)計(jì)，而我們此次采用的是以8086為核心，所以一開始我們只能自己瞎弄，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)依舊沒有頭緒，再通過老師及同學(xué)的幫助指導(dǎo)下艱難的完成了此次的課程設(shè)計(jì)。本次的課程設(shè)計(jì)，讓我了解到在學(xué)習(xí)方面的欠缺，首先沒有學(xué)好老師傳授的知識，然后不能充分運(yùn)用學(xué)到的知識。使得在課程設(shè)計(jì)中很多問題都難以解決。有人說過：奔跑只是一個(gè)過程，超越才是目標(biāo)。但是沒有奔跑這個(gè)過程哪能超越，所以我們得首先學(xué)好專業(yè)知識，熟練的運(yùn)用所學(xué)的知識。八