【正文】 依據(jù) 現(xiàn)代 汽車系統(tǒng) 的特點(diǎn)，通過 Proteus 和 KEIL 聯(lián)調(diào)，使得 系統(tǒng)除具有基本的 緊急，剎車，右轉(zhuǎn)彎，左轉(zhuǎn)彎，停靠 功能外，還具有 左轉(zhuǎn)彎時剎車，右轉(zhuǎn)彎時剎車，左轉(zhuǎn)彎時剎車閉合緊急，右轉(zhuǎn)彎時剎車閉合緊急，剎車時緊急等 功能 。它是一種描述性技術(shù)，是一種 定量分析 方法。如今發(fā)展我國仿真技術(shù)，勇攀世界科技高峰，業(yè)已成為仿真界的行動口號。 計算機(jī)的產(chǎn)生加快了人類改造世界的步伐，但是它畢竟體積大。以前沒有單片機(jī)時，這些東西也能做，但是只能使用復(fù)雜的模擬電路，然而這樣做出來的產(chǎn)品不僅體積大，而且成本高，并且由于長期使用，元器件不斷老化，控制的精度自然也會達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。這樣產(chǎn)品的體積變小了，成本也降低了，長期使用也不會擔(dān)心精度達(dá)不到了。 MCS51 系列 單片機(jī)面世近 30年來，技術(shù)不斷成熟和完善，同時滿足成熟和先進(jìn)兩個條件 [14]，市場擁有量快速增長，而且在將來相當(dāng)長一段時間都將受市場歡迎，從而成為各個學(xué)校單片機(jī)教學(xué)的首選和主流機(jī)型?，F(xiàn)代 8 位單片機(jī)性能的改善以及外圍器件的增加己開拓了新的市場機(jī)遇，特別是在消費(fèi)電子和工業(yè)控制領(lǐng)域。閃存的面世和擴(kuò)張使 8 位器件更具靈活性，單片機(jī)可在應(yīng)用產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計和測試過程中被改變，這鼓勵了設(shè)計工程師嘗試不同方法，而無需擔(dān)心浪費(fèi)資源和增加 額外的開發(fā)成本。性價比的提高和諸多通信標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一已經(jīng)使系統(tǒng)設(shè)計人員進(jìn)一步將精力從 “中心 (hub)”轉(zhuǎn)移至 “節(jié)點(diǎn) (node) [5]。四是一些消費(fèi)和工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品十分重視成本，價格較低 8 位單片機(jī)就很有優(yōu)勢。五是輕松編程， 8 位技術(shù)日益普及的另一個因素就是 8 位器件易于編程，開金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 一 章 緒論 2 作者：陳燕 發(fā)軟件也相對便宜，這就能滿足設(shè)計工程師要求具有成本效益方案的需求，也就是加快將產(chǎn)品推向終端系統(tǒng)市場的步伐。目前很多學(xué)校的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)都采用專門教學(xué)儀器公司生產(chǎn)的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺。 課題背景 單片機(jī)發(fā)展歷史 單片機(jī) 出現(xiàn)的歷史并不長，它的產(chǎn)生與發(fā)展和微處理器的產(chǎn)生與發(fā)展大體上同步。 第一階段（ 19761978）：單片機(jī)的控索階段。 MCS48的推出是在工控領(lǐng)域的控索，參與這一控索的公司還有 Motorola 、 Zilog 等，都取得了滿意的效果。 第二階段（ 19781982）：單片機(jī)的完善階段。它在以下 4 個方面奠定了 典型的通用總線型單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)。 MCS51 設(shè)置了經(jīng)典的 8 位單片機(jī)的總線結(jié)構(gòu)，包括 8 位數(shù)據(jù)總線、 16 位地址總線、控制總線及具有很多機(jī)通信功能的串行通信接口。 體現(xiàn)工控特性的位地址空間及位操作方式。 第三階段（ 19821990）： 8 位單片機(jī)的鞏固發(fā)展及 16 位單片機(jī)的推出階段，也是單片機(jī)向微控制器發(fā)展的階段。隨著 MCS51 系列的廣應(yīng)用，許多電氣廠商競相使用 80C51 為內(nèi)核，將許多測控系統(tǒng)中使用的電路技術(shù)、接口技術(shù)、多通道 A/D 轉(zhuǎn)換部件、可靠性技術(shù)等應(yīng)用到單片機(jī)中，增強(qiáng)了外圍電路路功能，強(qiáng)化了智能控制的特征。隨著單片機(jī)在各個領(lǐng)域全面深入地發(fā)展和應(yīng)用，出現(xiàn)了高速、大尋址范圍、強(qiáng)運(yùn)算能力的 8 位 /16 位 /32 位通用型單片機(jī)，以及小型廉價的專用型單片機(jī)。 單片機(jī)的發(fā)展趨勢 單片機(jī)的發(fā)展趨勢是：向高性能化、大容量、微型化、外圍內(nèi)裝化等方面發(fā)展 [1]。如 Rockwell 公司的單片機(jī) R6500/21 和R65C29 采用了雙 CPU 的結(jié)構(gòu)，其中每個 CPU 都是增強(qiáng)型的 R6502。因此，它的處理能里明顯優(yōu)于一般的單片機(jī)。指令以列隊(duì)形式出現(xiàn)在 CPU 中，從而具有很快的運(yùn)算速度。有的單片機(jī)甚至采用多流水線結(jié)構(gòu) [4]，因而具有及高的運(yùn)算速度，這類單片機(jī)的運(yùn)算速度要比標(biāo)準(zhǔn)的單片機(jī)高出 10 倍以上，尤其適合于作實(shí)時數(shù)字信號處理用。菲利普公司開發(fā)了一種新型總線 — I2C 總線，該總線采用 3 條數(shù)據(jù)線代替現(xiàn)行的 8 位數(shù)據(jù)總線，從而大大減少了單片機(jī)的引線，降低了單片機(jī)的成本，特別適合于電子儀器的微型化。新型單片機(jī)片內(nèi) ROM 一般可達(dá) 4KB～ 8KB，有的甚至可達(dá) 128KB。片內(nèi)存儲器存儲容量的增大有利于外圍擴(kuò)展電路的簡化，從而提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性，降低產(chǎn)品的成本。片內(nèi) EPROM 由于需要高壓編程寫入、紫外線擦抹刪除，存在諸多不便。特別是能在＋ 5V 下讀寫的 E2PROM，既有靜態(tài) RAM 讀寫操作簡單的有點(diǎn)，又有在掉電時數(shù)據(jù)不會丟失這一 ROM 的特點(diǎn)。同時， 由于 E2PROM中數(shù)據(jù)寫入后能永久保存，因此有的單片機(jī)將它作為片內(nèi) RAM 使用，甚至有的單片機(jī)將E2PROM 作為片內(nèi)通用寄存器使用。一般 EPROM 中的程序很容易被復(fù)制，為了防止復(fù)制，某些公司開始采用 KEPROM 編程寫入，對片內(nèi) EPROM 或 E2PROM 采用加鎖方式。 I/0 的改進(jìn) 一般單片機(jī)都有較多的并行口，以滿足外圍設(shè)備、芯片擴(kuò)展的需要，并配有串行口，以滿足多機(jī)通信功能的需要。這樣可以減少外圍驅(qū)動芯片。 加 I/O 的邏輯控制能力。 殊的串行接口功能，位單片機(jī)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供更便利的條件。除了一般必須具備的 ROM、 RAM、定時器 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)外，為適應(yīng)檢測、控制功能更高的要求，片內(nèi)集成的部件還可有 A/D 轉(zhuǎn)換器， D/A 轉(zhuǎn)換器， DMA 控制器，中斷控制器、鎖相環(huán)、頻率合成器。由于集成工藝在不斷改進(jìn)和提高，能集成于片內(nèi)的外圍電路也可以是大規(guī)模的。 8 為單片機(jī)中有半數(shù)以上產(chǎn)品以 CHMOS 化 [2]， CHMOS 單片機(jī)具有功耗小的特點(diǎn)。如采用 CHMOS工藝的 MCS－ 51系列單片機(jī) 80C31/87C51在正常運(yùn)行時（ 5V， 12MHZ），工作電流為 16MA；同樣條件下，在空閑方式工作 時，工作電流為 ；而在掉電方式工作時，工作電流僅為 50MA。 ，性能各異，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的具體要求進(jìn)行比較、選擇。單片機(jī)內(nèi)部有兩種存儲器：程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器?？梢赃x擇片內(nèi)無程序存儲器的單片機(jī)，通過片外擴(kuò)展組成單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)。設(shè)計擴(kuò)展系統(tǒng)時，要分別估計程序的長短和隨機(jī)數(shù)據(jù)的多少，從而確定片外需擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲器容量的大小。 單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)一般比較小巧、緊湊，不像其他一般微型計算機(jī)有較多的外設(shè)，多數(shù)單片機(jī)不具備軟件調(diào)試功能，即不具備自開發(fā)能力。這種開發(fā)工具叫單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)。有的單片機(jī)性能很好，但如果找不到合適、方便的開發(fā)系統(tǒng)，就不宜采用 [13]。 目前， Intel 公司的 MCS51 系列單片機(jī)或者兼容機(jī)在 8 位單片機(jī)市場上占 50%以上，配套的開發(fā)系統(tǒng)完備、可靠。 選題的目的及意義 眾所周知，高科技帶給我們生活的不斷改善，更為我們提升需求層次，盡快達(dá)到馬斯洛人 類需求理論的第四層次，體驗(yàn)尊貴的價值提供了保障。 當(dāng)前，單片機(jī)被廣泛的應(yīng)用于人們生活的各個領(lǐng)域 [6]，社會需要大量掌握單片機(jī)的人才 [15]，而單片機(jī)性能不斷提高、價格不斷下降、技術(shù)也已成熟，用戶可以很容易自行搭建開發(fā)環(huán)境，任何有志者都可以通過自身努力掌握單片機(jī)開發(fā)技術(shù)。應(yīng)用的牽引和應(yīng)用環(huán)境的變遷又推動了嵌入式技術(shù)的發(fā)展。電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用將使汽車很容易滿足日益嚴(yán)格的各項(xiàng)法規(guī)、人們對駕駛舒適性和方便性的要求。汽車電子技術(shù)產(chǎn)品將大量采用人工智能化技術(shù)。 近年來，隨著電子計算機(jī)、無線通信、人工智能控制等技術(shù)的不斷發(fā)展，各種智能自動化設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入了生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域之中。 與之相比 ，交通 安全保障的發(fā)展卻略顯緩慢 ， 因此 ， 人們 更需要認(rèn)真的對待 通過觀后鏡來 觀察汽車的信號燈，可以了解汽車與汽車之間的距離 ， 才能減少事故的發(fā)生。 目前，國際上每年利用單片機(jī)設(shè)計的嵌入式系統(tǒng)帶來的工業(yè)年產(chǎn)值己超過 10000 億美元。 在我國，單片機(jī)容量也己達(dá) 3 億片 [3]，且每年以大約 16%的速度增長，但相對于世界市場，我國的占有率 還不到 1%，說明單片機(jī)應(yīng)用在我國才剛剛起步，有著廣闊的前景 .但金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 一 章 緒論 6 作者：陳燕 是作為實(shí)用性強(qiáng)，動手能力要求高的應(yīng)用學(xué)科，單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)滯后于實(shí)際的控制應(yīng)用，人才培養(yǎng)與實(shí)際需要脫節(jié)，迫切需要開發(fā)出貼近實(shí)際、內(nèi)容豐富、功能強(qiáng)大的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。車輛的增加反映出了國家的整體進(jìn)步，但是也給人民帶來了其他的一些負(fù)面的影響。今后幾年機(jī)動車輛數(shù)字還在急劇 增加，道路超負(fù)荷承載。我們用仿真來解決這個現(xiàn)實(shí)的問題。它是一種描述性技術(shù)，是一種 定量分析 方法。如今，發(fā)展我國仿真技術(shù)，勇攀世界科技高峰，業(yè)已成為仿真界的行動口號。因此，我們 進(jìn)一步要將自身打造成為一個有利于自主創(chuàng)新的園地，不疲倦地促進(jìn)仿真技術(shù)交流和發(fā)展，振興中華，不辜負(fù)廣大仿真同仁的厚望。 本論文是以現(xiàn)代家庭生活對生活的日益提升要求為背景，買車的人越來越多。其次談?wù)摿吮菊撐牡闹饕ぷ鳌? 第三章完成了嵌入式汽車燈的軟件設(shè)計，主要介紹了 Proteus 簡介，以及系統(tǒng)的整體設(shè)計 ，系統(tǒng)中存在的子模塊以及各個子模塊是怎樣運(yùn)作的。 本文主要利用 Proteus 進(jìn)行仿真， Proteus 可以仿真模擬電路及數(shù)字電路，也可以仿真模擬數(shù)字混合電路。可以金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 一 章 緒論 7 作者：陳燕 按照設(shè)計的要求選擇不同生產(chǎn)廠家的元器件。 本文也為實(shí)現(xiàn)交通道路的管理，力求交通管理先進(jìn)性、科學(xué)化作出了貢獻(xiàn)。對汽車轉(zhuǎn)變信號燈進(jìn)行了簡單介紹，并應(yīng)用于各種汽車，對簡單的汽車轉(zhuǎn)變信號燈進(jìn)行了仿真，為以后的研究提供了可供參考的依據(jù)。在設(shè)計的同時對單片機(jī)的理論基礎(chǔ)和外圍擴(kuò)展知識進(jìn)行了比較全面準(zhǔn)備。 汽車轉(zhuǎn)換信號燈仿真是目前研究的方向，也已經(jīng)取得不少成果 ，但汽車轉(zhuǎn)換信號燈仿真仍然在一些地方廣泛應(yīng)用，那是車流量不大，而且交通道路相對好的地方，汽車轉(zhuǎn)換信號燈仿真還是起到了一定的作用。但功能還不夠完善，比如軟件編寫實(shí)現(xiàn)功能還不能很好控制硬件，本系統(tǒng)將增加更多功能，比如手控時間的調(diào)節(jié)，攝像機(jī)交通監(jiān)控的控制 ，盲人通過時交通燈的控制等，使系統(tǒng)更加完善。硬件設(shè)計的任務(wù)就是根據(jù)總體設(shè)計的要求，在我們在所選的機(jī)型上，確定了要選擇的元器件，設(shè)計出系統(tǒng)的電路原理圖，印制電路板設(shè)計加工、樣機(jī)的組裝調(diào)試等。硬件是系統(tǒng)的基礎(chǔ)。同時，單片機(jī)的不同封裝形式也會影響到系統(tǒng)的物理尺寸。我們這一章節(jié)先討論硬件方面 [13]。外圍設(shè)備的硬件部分是保證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)指定任務(wù)的最底層的部件。主機(jī)選用 ATMEL 公司的 51 系列單片機(jī) AT89C51 來實(shí)現(xiàn)，利用單片機(jī)軟件編程靈活、自由度大的特點(diǎn)，力求用軟件完善各種控制算法和邏輯控制。其內(nèi) 部具有 128 字節(jié) RAM，而且內(nèi)部含有 4KB 的 flash ROM 不需要外擴(kuò)展存儲器，可使系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)更為簡單、實(shí)用。因此可考慮使用 32 位的嵌入式系統(tǒng)芯片。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造 技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 是一種功耗低，高性能的 8 位單片機(jī)，片內(nèi)帶有一個 4KB 的 FLASH 可編程、可擦除只讀存儲器，它采用了 CMOS 工藝和 ATMEL 公司的高密度非易失性存儲器技術(shù)，而且其輸出引腳和指令系統(tǒng)都與 MCS51兼容。 MCS51 單片機(jī)的復(fù)位是靠外部電 路實(shí)現(xiàn)的。單片機(jī)內(nèi)部雖然有震蕩電路，但要形成時鐘，外部還需要附加電路。 51 單片機(jī)的時鐘產(chǎn)生方式有兩種，分別為：內(nèi)部時鐘方式和外部始終方式。 XTAL1 19 ， XTAL2 18 ： XTAL1 是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端， XTAL2 則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應(yīng)直接加到 XTAL1，而 XTAL2 懸空。晶振的頻率可以在 1MHz24MHz 內(nèi)選擇。 復(fù)位 RST9：在振蕩器運(yùn)行時，有兩個機(jī)器周期（ 24 個振蕩周期）以上的高電平出 現(xiàn)在此引腿時，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個腳保持高電平， 51 芯片便循環(huán)復(fù)位。當(dāng)復(fù)位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，芯片為 ROM 的 00H 處開始運(yùn)行程序。 PSEN 29 該引是外部程序存儲器的選通信號輸出端。但訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將不 會有脈沖輸出。要使AT89C51 只訪問外部程序存儲器（地址為 0000HFFFFH） ,這時該引腳必須保持低電平。輸出時可驅(qū)動 4 個 TTL。上拉電阻簡單來說就是把電平拉高。輸出時可驅(qū)動4 個 TTL。 P1－ 3 端口在做輸入使用時，因內(nèi)部有上接電阻，被外部拉低的引腳會輸出一定的電流。 P3 引腳 兼用功能 串行通訊輸入（ RXD）