汽车转弯信号灯控制器设计开题报告

1. 研究目的与意义

1.1 系统开发的背景

随着社会的发展，道路上到处都是飞速的汽车。如何保证行人安全，一直都是人们关注的重心。要减少交通事故，就得从汽车的各种安全设计考虑，这不仅仅是汽车本身的质量问题，还应关注汽车在行驶过程中对路人的引导指示方面。其中汽车的各种灯就是安全警示的一个方面，汽车的转弯灯、头灯、尾灯和警示灯等能够帮助路人识别汽车的动向，尤其是当遇到紧急事件时，打开紧急开关就可以警示路人该车现在不安全了，需要小心避车。转弯灯能提示路人该车要进行左转或是右转了，小心碰撞。传统的汽车闪光器结构简单体积小、闪光频率稳定、监控作用明显，故被广泛使用。但这样的继电器由于自身条件的限制，可靠性低，定时时间不够精确，使用寿命较短，且继电器受温度影响较大，对于温度变化较大的环境往往不能满足要求。本文中汽车转向灯设计是用单片机来实现的，单片机控制系统可避免传统的缺点，因为单片机功能强、使用灵活、可靠性高、成本低、体积小、面向控制、具有智能化功能等很多优点。

汽车信号灯的作用是大家所熟知的，汽车通过显示不同的信号灯来告诉前后左右的行车者本汽车正在进行的操作，以达到安全行驶的目的，汽车信号灯主要有以下几种情况：左转弯灯、右转弯灯、左尾灯、右尾灯。 

本控制系统模拟汽车在驾驶中的左转弯、右转弯。正常驾驶时，转动转弯轴，实现左转弯和右转弯；若出现紧急情况，没有转动开关，通过角度传感器，实现自动打开转弯灯的功能。

1.2 系统开发的目的及意义

单片机是把组成微型计算机的各种功能部件制作在一块集成芯片中，构成一个完整的微型计算机系统，目前主要应用在工业控制、智能仪表、机电一体化等方面。对于电气及其自动化专业的学生来说，单片机是必不可少的工具，熟练掌握单片机原理及其应用是非常必要的。

汽车的设计和制造除了满足功能性、安全性、工艺性原则外，还应综合考虑成本的问题。汽车信号灯也不列外。汽车转弯信号灯通过显示不同的信号来告诉周围的行车使者正在进行操作，以达到安全驾驶的目的。汽车转弯信号灯由于采用了单片机系统控制能够很方便的实现左转弯、右转弯、刹车、合紧急开关、停靠等操作。所采用的单片机元器件成本不高，不会增加汽车的制造成本。

本毕业设计目的在于设计一个汽车转弯信号灯控制系统，系统利用单片机来实现的汽车信号灯控制，具有手动和自动两种模式可供驾驶员选择，设计相对人性化，系统具有通用性好、可靠性高、线路简单、成本低廉、使用方便的优点。

2. 研究内容和预期目标

2.1主要内容：

1.单片机基本原理及其发展概况

2.汽车转弯信号灯控制系统的工作原理及其对控制系统的要求

3.根据要求用单片机对其进行控制，要求完成：

（1）绘制整个控制系统的拓扑结构图； （2）整个控制系统控制策略的研究和方案的确定； （3）设计硬件控制电路； （4）编写相应程序； （5）进行系统的评估。

2.2 预期目标：

正常驾驶时，左转弯时，左转弯灯和左尾灯同时亮，同理，右转弯时，右转弯灯和右尾灯亮；

紧急情况下，没有转动开关，通过角度传感器，实现自动打开转弯灯的功能。

3. 研究的方法与步骤

1．单片机作为控制器 

单片机控制系统具有PLC的各种优点，即PLC对开关量信号的控制精确度高，控制系统可靠性高、抗干扰能力强，适应于各种恶劣的环境，远远超过了传统的继电器控制系统和一般的计算机控制系统。与PLC的不同之处就是其集成度没有PLC高，但对于汽车转弯信号灯的控制系统来说，单片机的功能已足够用，而且与PLC相比，其成本够低，不会大幅度增加汽车的成本，非常适合来控制汽车的转弯信号灯

2. 转向角传感器  

用来检测方向盘的转动角度和转向方向的，方向盘左转或右转都会被转向角传感器检测到，从而控制转向灯的亮灭。

3. 显示部分 

由于采用单片机模拟汽车转弯信号灯的工作原理，所以采用发光二极管来作为信号灯。

4. 参考文献

[1] 单片机原理及应用，张洪润，孙悦等著.清华大学出版社.2008

[2] 单片机应用技术，吴国经主编.中国电力出版社.2004

[3] 基于单片机的智能系统设计与实现，沈红卫著 电子工业出版社.2005

[4] 单片机应用的系统设计与产品开发，冯建华等 人民邮电出版社.2004

[5] 单片机的C语言程序设计（第三版），马忠梅，籍顺心，张凯等编著 北京航空航天大学出版社。2003

[6].数字电子技术基础,阎石著 高等教育出版社.2006 

[7].电子技术基础模拟部分,康华光著 高等教育出版社.2008 

[8].微型计算机原理与接口技术冯博琴，吴宁著 清华大学出版社.2007

[9].计算机控制技术, 朱玉玺，崔如春，邝小磊著 电子工业出版社.2010 

[10].电路原理图与电路板设计教程protel 99se, 夏路易，石宗义著 北京希望电子出版社.2002 

[11].电气控制系统与可编程控制器, 常晓玲著 机械工业出版社.2008 

[12].计算机控制系统, 高金源著 北京航空航天大学出版社.2001 

[13].单片机原理及接口技术（第3版）, 李朝青著 航空航天大学出版社.2005

[14].51单片机编程基础与开发实例详解, 岂兴明著 人民邮电出版社.2008

[15].MCS-51单片机原理及应用技术教程, 高洪志著 人民邮电出版社.2009

5. 计划与进度安排

（1）2022.3.22022.3.15 查阅资料，撰写开题报告；

（2）2022.3.152022.4.5 硬件功能分析，熟悉MCS-51系统指令及编程语言；

（3）2022.4.62022.4.19 设计电路原理图

（4）2022.4.202022.5.10 编制应用程序, 系统调试及改进；

（5）2022.5.112022.5.31 整理设计文档，撰写毕业论文；

（6）2022.6.12022.6.17 提交毕业论文，毕业答辩。