汽车LED尾灯控制器的设计
汽车LED尾灯控制器的设计
*名：**
学号：***********
年级：三
班级: 1
专业：通信工程
指导老师：***
基于51单片机对汽车LED尾灯控制器的设计
摘要
本次论文主要利用AT89S52单片机模拟汽车尾灯进行智能控制的控制器，用8个LED灯模拟汽车尾灯，6个独立按键分别对应了右转、左转、危险警示、夜间模式切换、检查信号、刹车不同的状态，在实际设计模拟电路中，我加入了74HC595芯片，减少了使用51单片机的I/0口的使用，在复杂的电路中，这是一种很
好的方式实现一种芯片控制多个不同电路的优点。在实际设计模拟汽车尾灯控制电路中，了解了LED驱动电路特性，提出相应解决方案，进行可靠性的设计。在这次设计模拟汽车尾灯控制电路，能很好的综合运用我们在课程中学习到的51单片机的功能与运用，还有C语言编程，模拟电子电路基础，以及数字电路基础，在实际应用中，有许多种方法设计汽车尾灯的控制，在本次设计模拟电路中，我用的是AT89S52单片机作为整个电路的设计核心来控制整个电路的模拟功能，整个电路变的简单、直观，制作方便，而且容易操作，51单片机可反复擦写，性能可靠等优点。
关键词：AT89S52、74HC595、 LED灯、汽车尾灯
abstract
In this paper,Simulation this paper mainly use AT89S52 car taillight controller of intelligent control, with eight car tail lights, LED lights simulation six independent keys corresponding to turn right, turn left, risk warning, night mode, check the switch signal, brake different state, in the actual design analog circuits, I joined the 74 hc595 are needed chip, reduce the use of 51 single-chip microcomputer I / 0 interface to use, in a complex circuit, it is a good way to realize the advantages of a different circuit chip control. In the actual design automobile tail light control circuit simulation, know the LED driver circuit characteristics, put forward the corresponding solution, the reliability design. Simulation in the d
esign automobile tail light control circuit, can be a very good combination of we learned in the course of function and use of 51 single-chip microcomputer and the C language programming, analog electronic circuit, and digital circuit basis, in practice, there are many ways of design automobile tail light control, in the analog circuit design, I am using AT89S52 as the core to control circuit design of the circuit simulation function,
the whole circuit is simple and intuitive, and convenient, and easy to operate, 51 single-chip microcomputer can wipe again and again, the advantages of reliable performance.
Keywords: AT89S52, 74 hc595 are needed, LED lights, car tail lights
课题的研究背景与意义
汽车灯光简介
汽车工业上的应用汽车用灯包含汽车内部的仪表板、音响指示灯、开关的背光源、阅读灯和外部的刹车灯、尾灯、侧灯以及头灯等。汽车用白炽灯不耐震动撞击、易损坏、寿命短，需要经常更换。1987年，我国开始在汽车上安装高位刹车灯。由于LED响应速度快, 可以及早提醒司机刹车，减少汽车追尾事故，在发达国家，使用LED制造的中央后置高位刹车灯已成为汽车的标准件，美国HP公司在1996年半
导体照明推出的LED汽车尾灯模组可以随意组合成各种汽车尾灯。此外，在汽车仪表板及其他各种照明部分的光源，都可用超高亮度发光灯来担当，所以均在逐步采用LED 显示。我国汽车工业正处于大发展时期，是推广超高亮度LED 的极好时机。近几年内会形成年产10亿元的产值，5 年内会形成每年30 亿元的产值。课题研究的热点及发展概况
作为第四代汽车光源的半导体发光二极管（LED），是一种新型环保光源，具有发光效率高、纯度高、响应速度快、体积小便于设计等特点，其使用寿命长、能经受较强的机械冲击和振动、可靠性高、工作电流小、可与数字电路兼容等许多优点。
国外研究现状及成果：
目前，国外的汽车LED灯使用率达30%，国外共有近200家公司参与GaN器件、材料和设备的开发，近300所大学和研究所参与GaN的研发。目前，功率型白光LED光视效能已经达到100lm/W，研究水平达到160lm/W。经过技术发展和市场竞争，世界主要LED厂商已经形成各自的技术特。日本日亚化学处于全球技术领先水平，垄断高端白、蓝、绿LED的市场，丰田合成在白光LED及车队照明技术开发据国际前端；美国Cree的碳化硅衬底生长GaN外延片国际领先，传统照明巨头Philips绝对控股的美国Lumileds功率型白光LED国际领先；传统照明巨头Osram欧司朗控股的德国欧司朗光电半导体功率型LED 封装和车用LED灯具开发国际领先。
国内研究现状及成果：
目前，LED车灯在国内汽车的使用率不足1%，LED灯具在中国市场发展目前主要阻力是成本问题。LED芯片生产技术难度大，门槛高，养晶过程的温度，湿度，供电，除尘要求十分严格，初期需要投入巨资建工厂。目前LED芯片的主要产地为我国台湾。芯片需要大量进口，是成本高的一个主要原因；其二是国内汽车行业的制造商及消费者对LED车灯的认识不够，习惯于用LED车灯与传统车灯进行成本比较，影响了LED车灯产业快速发展的步伐。
而且，关于国内LED电路的发展，国内近几年陆续引进了50多台MOCVD装备，均处理大生产工艺摸索阶段，一旦工艺成熟，则会大规模的生产。国家“863”计划和信息产业发展基金及时支持了国产外延设备如液相外延炉和MOCVD设备的研发，通过整机消化吸收，关键技术再创新等措施，填补了国内空白，使长期制约我国LED产业发展的装备瓶颈得以突破。
LED组合尾灯的控制器设计方面，我国已有比较成熟的技术，使用安森美半导体开发的NCV7680满足组合尾灯工程师以任何拓扑结构例行应用各种LED阵列所需的要求。在本文，本人尝试基于51单片机来进行研究开发，在该芯片下完成该课题研究，因此，部分方法不能简单操作。
意义：主要体现在汽车的安全性、环保节约能源、款式灵活多样等几个方面。
1）LED具有激励响应时间短这一优势，在应用于刹车灯方面，能够让后面的车辆使用者更快作出反应，减少交通事故隐患，提高车辆行驶的安全性。
2）使用LED的尾灯具，其使用寿命可达10万小时，在汽车寿命期间无须更换，并提高车辆尾灯电路的使用寿命。
3）通过组合式尾灯，能够减少在汽车中的电路，节约成本，遇到故障时方便检测。
4)LED体积小，开发出一套LED组合式尾灯，其装嵌的深度浅，能大大缩小尾灯占用汽车后车厢的体积，同时大幅度降低了车辆的制作成本，同时符合现代人在汽车外形设计上低侧面流线形的美观需求。
本次设计的主要任务以及要求
设计目的及任务
a.通过网上查阅相关资料，充分了解汽车尾灯的工作原理，设计模拟汽车尾灯的电路。
b.复习与巩固“AT89S52单片机原理以及C语言编程设计”，掌握51单片机的I/O口使用以及扩展，能用I/O口控制LED的亮灭，模拟汽车尾灯的控制。
c.了解并运用74HC595的结构功能以及应用。
d.利用Autilum designer软件设计模拟汽车尾灯控制的原理图，做出PCB板，以及后期的焊接与调试。
e.使用Keil4软件编写C语言程序，在做好的模拟的电路板中下载调试。
f.利用proteus软件画出原理图进行程序仿真。
g.写出此次设计的报告和制作出答辩时的PPT。
1.3.2技术要求
a.采用AT89S52单片机作为整个电路的控制核心，控制8个LED灯的亮灭，以实现模拟汽车尾灯的控制。
b.使用74HC595芯片作为驱动LED灯的驱动电路，可以减少对单片机I/O口的使用。10万性价比最高的车
c.利用6个独立按键模拟汽车尾灯控制器，分别代表着“右转”、“左转”、“危险警示”、“夜间模式切换”、“检查信号”、“刹车”。
工作要求
a.构建基于AT89S52单片机的控制系统的总体结构框图；
b.根据开题报告要求，选择购买主要元器件，通过查阅网上资料，并且计算所需的电路参数；设计出模拟汽车尾灯的电路，在学校开放性实验室中做出进行实物的焊接以及调试；
c.根据题目的要求，以及操作功能的需要，确定6个独立按键功能；
d.采用C语言编写电路的程序，进行后期的调试，直到能够完全实现功能。
e.进行电路仿真，调试程序。
F. 写出此次设计的步骤，在实际操作时遇到的困难，以及软件调试直至通过，记录在对模拟电路进行调试分析的结果。
汽车LED尾灯控制器硬件设计
硬件设计系统框架
本模拟汽车尾灯控制系统主要以AT89S52单片机为核心，制作出的一款新型LED组合式汽车尾灯控制的电路，并且利用6个独立按键实现左转、右转、刹车、行车、危险警示、检查信号等信号灯的功能并且利用74HC595芯片实现只利用单片机3个I/O口实现多个状态控制。该系统由电源电路、电源指示灯、下载接口、复位电路、74HC595串行输入并行输出控制8个LED灯、振荡电路。
系统的框架结构图
系统功能
本系统主要实现模拟汽车行驶状态中尾灯控制的状态并用8个LED灯的组合式亮灭来代表了汽车右转、左转、危险警示、夜间模式切换、检查信号、刹车同时，本系统还实现了

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