單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) 課件 項(xiàng)目3 汽車轉(zhuǎn)向燈設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

項(xiàng)目3汽車轉(zhuǎn)向燈設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)素質(zhì)目標(biāo)1.通過汽車轉(zhuǎn)向燈項(xiàng)目分析，培養(yǎng)學(xué)生安全意識(shí)和遵守規(guī)則意識(shí)。2.通過分支選擇語句的學(xué)習(xí)，樹立學(xué)生正確的人生觀、價(jià)值觀和世界觀。知識(shí)目標(biāo)1.掌握獨(dú)立式鍵盤的工作原理與應(yīng)用。2.掌握C語言選擇語句的使用。3.掌握典型分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試方法。能力目標(biāo)1.能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇參數(shù)、性能合理的電子元器件，使用Proteus進(jìn)行硬件電路仿真設(shè)計(jì)。2.熟悉C51對(duì)并行I/O端口作輸入口操作的編程方法。3.熟練使用典型分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)和調(diào)試方法。設(shè)計(jì)要求：

設(shè)計(jì)制作以MCS-51單片機(jī)為主控芯片，外接鍵盤電路、LED電路，通過編程實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)向燈控制系統(tǒng)?；趩纹瑱C(jī)的汽車轉(zhuǎn)向燈控制系統(tǒng)鍵盤知識(shí)開關(guān)（switch）按鍵/按鈕(button)鍵盤工作原理1、鍵輸入信號(hào)判斷：通過按鍵的接通與斷開，產(chǎn)生兩種相反的邏輯狀態(tài)低電平“0”與高電平“1”。2、鍵功能的實(shí)現(xiàn)：對(duì)于一組鍵或一個(gè)鍵盤，需通過接口電路與單片機(jī)相連?？刹捎貌樵兓蛑袛喾绞綔y(cè)試有無鍵按下，再確定是哪一個(gè)鍵按下，轉(zhuǎn)入執(zhí)行該鍵的功能程序，執(zhí)行完后再返回主程序按鍵結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)機(jī)械式按鍵在按下或釋放時(shí)，由于機(jī)械彈性作用的影響，通常伴隨有一定時(shí)間的觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)，然后其觸點(diǎn)才穩(wěn)定下來。其抖動(dòng)過程如右圖所示，抖動(dòng)時(shí)間的長短與開關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般為5

10ms。若有抖動(dòng)，按鍵按下會(huì)被錯(cuò)誤地認(rèn)為是多次操作。按鍵觸點(diǎn)的機(jī)械抖動(dòng)

為了克服按鍵觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)所致的檢測(cè)誤判，必須采取去抖動(dòng)措施，可從硬件、軟件兩方面予以考慮。鍵數(shù)較少時(shí)，采用硬件去抖（R-S觸發(fā)器構(gòu)成的去抖動(dòng)電路）鍵數(shù)較多時(shí)，采用軟件去抖（延時(shí)去抖）

軟件上采取的措施是在檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)，執(zhí)行一個(gè)10ms左右(具體時(shí)間應(yīng)視所使用的按鍵進(jìn)行調(diào)整)的延時(shí)程序，再確認(rèn)該鍵電平是否仍保持閉合狀態(tài)電平，若仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)該鍵處于閉合狀態(tài)，從而消除抖動(dòng)的影響。按鍵防抖動(dòng)措施鍵盤與單片機(jī)的連接方式1.獨(dú)立式鍵盤2．矩陣式鍵盤鍵盤掃描方式

在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是CPU的工作內(nèi)容之一。CPU對(duì)鍵盤的響應(yīng)取決于鍵盤的工作方式，鍵盤的工作方式應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中CPU的工作狀況而定，其選取的原則是既要保證CPU能及時(shí)響應(yīng)按鍵操作，又不要過多占用CPU的工作時(shí)間。通常，鍵盤的工作方式有三種，即編程掃描、定時(shí)掃描和中斷掃描。

鍵盤掃描程序一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：（1）判別有無鍵按下。（2）鍵盤掃描取得閉合鍵的行、列值。（3）用計(jì)算法或查表法得到鍵值。（4）判斷閉合鍵是否釋放，如沒釋放則繼續(xù)等待。（5）將閉合鍵鍵號(hào)保存，同時(shí)轉(zhuǎn)去執(zhí)行該閉合鍵的功能。

本系統(tǒng)功能由硬件和軟件兩大部份協(xié)調(diào)完成，硬件部分主要完成信息的顯示；軟件主要完成信號(hào)的處理及控制功能等。汽車信號(hào)燈控制系統(tǒng)以單片機(jī)AT89C52、電源電路、復(fù)位電路及時(shí)鐘電路構(gòu)成的最小系統(tǒng)模塊和外圍接口電路組成，外圍接口電路主要由LED顯示電路、按鍵輸入電路構(gòu)成。系統(tǒng)通過單片機(jī)并行I/O口構(gòu)成鍵盤輸入和LED顯示輸出電路，可實(shí)現(xiàn)汽車轉(zhuǎn)彎燈中各信號(hào)燈的功能操作。汽車轉(zhuǎn)向燈系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)LED電路按鍵輸入電路復(fù)位電路時(shí)鐘電路電源電路單片機(jī)硬件方案確定最小系統(tǒng)

電路單片機(jī)硬件方案按鍵輸入電路LED顯示電路

硬件電路設(shè)計(jì)汽車轉(zhuǎn)向燈參考仿真電路圖C語言知識(shí)1、運(yùn)算符和表達(dá)式2、選擇（分支）語句

軟件設(shè)計(jì)運(yùn)算符及表達(dá)式運(yùn)算類型運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)結(jié)合性括號(hào)運(yùn)算符（）1從左至右邏輯非和按位取反！～2從右至左算術(shù)運(yùn)算*/%3從左至右+-4從左至右左移、右移運(yùn)算<<>>5從左至右關(guān)系運(yùn)算<<=>>=6從左至右==!=7從左至右位運(yùn)算&8從左至右^9從左至右|10從左至右邏輯與&&11從左至右邏輯或||12從左至右賦值運(yùn)算與復(fù)合賦值運(yùn)算

=＋＝、－＝、*=、/=、％＝、&=、^=、|=、<<=、>>=14從右至左選擇分支語句1、if語句2、if……else語句3、if-elseif-else語句

if選擇語句基本if語句的格式如下：if(表達(dá)式){

語句組；

}if語句執(zhí)行過程：當(dāng)“表達(dá)式”的結(jié)果為“真”時(shí)，執(zhí)行其后的“語句組”，否則跳過該語句組，繼續(xù)執(zhí)行下面的語句。

if語句中的“表達(dá)式”通常為邏輯表達(dá)式或關(guān)系表達(dá)式，在if語句中，“表達(dá)式”必須用括號(hào)括起來。在if語句中，花括號(hào)“{}”里面的語句組如果只有一條語句，可以省略花括號(hào)。如“if(P3_0==0)P1_0=0;”語句，但是為了提高程序的可讀性和防止程序書寫錯(cuò)誤，建議讀者在任何情況下，都加上花括號(hào)。if-else選擇語句if-else語句的一般格式如下：if(表達(dá)式) {

語句組A；

} else{

語句組B；

}if-else語句執(zhí)行過程：當(dāng)“表達(dá)式”的結(jié)果為“真”時(shí)，執(zhí)行其后的“語句組1”，否則執(zhí)行“語句組2”圖6－if-else語句執(zhí)行流程if……elseif……else語句

if-elseif-else是ifelse語句組成的嵌套，用于實(shí)現(xiàn)多個(gè)條件分支的選擇。其一般格式如下：if(表達(dá)式){語句1;}elseif(表達(dá)式){語句2;}elseif(表達(dá)式){語句3;}elseif(表達(dá)式){語句4;}else{語句N;}

if-elseif-else語句執(zhí)行流程

在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，鍵盤掃描只是CPU的工作內(nèi)容之一。CPU對(duì)鍵盤的響應(yīng)取決于鍵盤的工作方式，鍵盤的工作方式應(yīng)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中CPU的工作狀況而定，其選取的原則是既要保證CPU能及時(shí)響應(yīng)按鍵操作，又不要過多占用CPU的工作時(shí)間。通常，鍵盤的工作方式有三種，即編程掃描、定時(shí)掃描和中斷掃描。鍵盤掃描程序一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：（1）判別有無鍵按下。（2）鍵盤掃描取得閉合鍵的行、列值。（3）用計(jì)算法或查表法得到鍵值。（4）判斷閉合鍵是否釋放，如沒釋放則繼續(xù)等待。（5）將閉合鍵鍵號(hào)保存，同時(shí)轉(zhuǎn)去執(zhí)行該閉合鍵的功能。

鍵盤掃描方式主程序算法及流程圖開始初始化:LED全滅，正常行駛；輸入端口初始化；鍵盤掃描程序Y有鍵按下N主程序設(shè)計(jì)流程圖

主程序主要完成硬件初始化、鍵盤掃描與鍵位功能處理程序、延時(shí)功能函數(shù)調(diào)用等功能。1.判別有無鍵按下（延時(shí)去抖）

方法：實(shí)時(shí)讀取I/O口狀態(tài)，取反后測(cè)試，若有鍵閉合，則x≠0；若無鍵閉合，則x=0。當(dāng)測(cè)試有鍵閉合時(shí)，需要進(jìn)行延時(shí)去抖動(dòng)處理，按鍵消除抖動(dòng)仍采用延時(shí)函數(shù)。即在發(fā)現(xiàn)有鍵盤按下后，延時(shí)10ms再進(jìn)行逐行掃描。因?yàn)殒I被按下時(shí)的閉合時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10ms，所以延時(shí)后再掃描再判斷。若某鍵閉合則相應(yīng)單片機(jī)引腳輸入低電平。if(x==0)continue;//如果無鍵按下則認(rèn)為是按鍵抖動(dòng)，重新掃描鍵盤。2.采用查詢方式確定鍵位，根據(jù)鍵值轉(zhuǎn)去執(zhí)行該閉合鍵的功能方法：如果有鍵按下，則根據(jù)按鍵的不同執(zhí)行相應(yīng)的按鍵操作。鍵值處理程序?yàn)檫x擇（分支）結(jié)構(gòu)，使用了if-elseif-else語句。

鍵盤掃描程序分析鍵盤掃描程序分析開始左轉(zhuǎn)信號(hào)讀取鍵值是否有鍵按下？P1.0按下YYP1.4按下P1.2按下P1.6按下YYNNN右轉(zhuǎn)信號(hào)剎車信號(hào)緊急信號(hào)NNYwhile(1) {/**************鍵盤掃描*************************************************/P1=0xff; //鍵盤初始化

x=P1;//讀鍵盤狀態(tài)

x=~x;//鍵盤狀態(tài)取反

if(x==0)continue;//如果無鍵按下則認(rèn)為是按鍵抖動(dòng)，重新掃描鍵盤

delay(250);//延時(shí)去抖動(dòng)

if(x==0)continue;//如果無鍵按下則認(rèn)為是按鍵抖動(dòng)，重新掃描鍵盤/*****************根據(jù)鍵值相應(yīng)執(zhí)行功能*******************************************/

if(K1==0)//K1鍵：左轉(zhuǎn)

{P0=tab[0];delay(100);P0=0x00;delay(100);}elseif(K2==0) //K2鍵：右轉(zhuǎn)

{P0=tab[1];delay(100);P0=0x00;delay(100);}elseif(K3==0) //K3鍵：剎車

{while(k3==0)P0=tab[2];P0=0x00;}elseif(K4==0) //K4鍵：緊急

{P0=tab[3];delay(100);P0=0x00;delay(100);

}elseP0=0x00;//正常}鍵盤掃描程序分析1．獨(dú)立式按鍵采用每個(gè)按鍵單獨(dú)占用一根I/O口線結(jié)構(gòu)。當(dāng)按下和釋放按鍵時(shí)，輸入到單片機(jī)I/O端口的電平是不一樣的，因此可以根據(jù)不同端口電平的變化判斷是否有按鍵按下以及是哪一個(gè)按鍵按下。獨(dú)立式按鍵電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但每個(gè)按鍵必須占用一根I/O口線，因此，在按鍵較多時(shí)，I/O口線浪費(fèi)較大。2．C51語言供給了4