CN103507696A

CN103507696A - 一种基于单片机的汽车车灯控制系统

Info

Publication number: CN103507696A
Application number: CN201310427747.0A
Authority: CN
Inventors: 刘迎春; 魏华峰; 殷文钦
Original assignee: JIANGSU XINRUIFENG INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JIANGSU XINRUIFENG INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-09-21
Filing date: 2013-09-21
Publication date: 2014-01-15

Abstract

本发明公开了一种以单片机作为控制核心的汽车车灯控制系统，系统包括通过单片机总线相连接的一个主控制盒、一个前控制盒和一个后控制盒，是一个具有成本低、可靠性高等特点的车灯控制系统，且系统布线简单，大大提高了汽车车灯控制系统的可靠性和智能性。

Description

一种基于单片机的汽车车灯控制系统

技术领域

本发明涉及汽车制造领域，尤其是汽车车灯制造领域。

背景技术

现代汽车车灯的种类和灯数越来越多，控制系统也随之越来越复杂。传统的汽车车灯控制系统使用机械方法控制，但随着车灯数的增加，需要增加大量的控制线才能满足设计要求，从而给设计、安装、维护带来很大不便；也增加了安全隐患和成本。现代汽车控制系统，改以信号通信、指令控制代替统的机械控制，自动化、智能化程度越来越高，整车的控制系统向局域网网络化发展。现在流行的局域网控制模式是总线拓扑结构，如CAN、 LIN、SAEJ1850、ADVANCEDPALMNET等；这些总线系统的优点是：电缆短，布线容易，总线结构简单，又是无源元件等，但在进一步的智能化开发方面略显不足。

单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域的广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的32位300M的高速单片机。近年来，单片机在汽车领域的应用也越来越广泛，用单片机组成汽车车灯控制系统，可大大减少控制线数，且有利于智能化开发。

发明内容

汽车车灯按其用途通常分为外部照明灯(外照灯)、内部照明灯(内照灯)、灯光信号装置三大类，外部照明灯包括前照灯、后照灯(倒车灯)、前小灯、雾灯、牌照灯等，内部照明灯是车内照明用灯，灯光信号装置包括转向灯、闪光灯等。

本发明是一种基于单片机的汽车车灯控制系统，系统硬件包括一个主控制盒、两个节点控制盒（一个前控制盒和一个后控制盒）以及输入键盘、控制开关、车灯，每个控制盒以一片单片机作处理器组成控制节点，用于接收指令和输出控制命令信号，主控制盒、前控制盒和后控制盒之间通过单片机RXD、TXD作为输入、输出与总线相连接，各控制盒间的通信采用主控制盒应答方式进行通信。

主控制盒位于主驾驶座，由主单片机、输入键盘、输出车灯系统状况显示灯组、控制线等组成，用于接收和处理驾驶员指令，以及车灯状况的监测和显示。

节点控制盒由节点单片机、输入控制线、输出控制线、汽车车灯组、汽车车灯组开关等组成，控制处理器接收、处理驾驶员的指令，向对应节点发送问询指令，若节点准备就绪，发送指令，反馈到显示器显示。

汽车车灯控制步骤如下：

（1）开机时主单片机、节点单片机初始化，确定通信速率，使主单片机、节点单片机都工作在多机通信方式即串行口工作方式2；

（2）主单片机监视控制输入信号，节点单片机监视主单片机发来的信号；

（3）当有控制信号输入时，主单片机对信号进行处理；

（4）主单片机发送问询信号至节点地址，询问节点单片机是否准备就绪，节点单片机在收到主单片机发送过来的地址信息，判断是否是发送给本节点的问询信号，如果是，则向主单片机发送准备就绪信号，进入步骤（5）；若未准备就绪，则继续问询，回到步骤（4）；若长时间无法通信，则发出警报，显示故障，需要进行检测、维护，步骤终止；

（5）主单片机发送命令指令至节点单片机；

（6）节点单片机接收到指令信息，发送收到指令信息给主处理器，分析、处理指令，向开关发送信号，使相应的车灯开通或关闭。

采用这种结构的汽车总线控制系统，明显减少了从汽车前部到后部的控制线的连接线束；同时与一线制系统相比，该系统明显减少了控制盒与控制线的数量，这样不但减小了控制盒发生故障的可能性，而且使控制盒的安装布置非常简单、经济实用。

单片机可使用MS-51型单片机，其串行口分四种工作方式，由SM0、SM1二位决定，定义如下：

SM0、SM1	工作方式	功能描述	波特率
				0 0	方式0	8位移位寄存器	Fosc/12
0 1	方式1	10位UART	可变
				1 0	方式2	11位UART	Fosc/64或fosc/32
1 1	方式3	11位UART	可变

（1）方式0：串行口的工作方式0为移位寄存器I/O方式，可外接移位寄存器，一扩展I/O口，也可外接同步I/O设备。

发送操作：当执行一条“MOV SBUF,A”指令时，启动发送操作，由TXD输出移位脉冲，由RXD输入串行SBUF中的数据。发送完8位数据后自动置TI=1，请求中断。要继续发送时，TI必须有指令清零。

接收操作：REN是串行口接收允许控制位。REN=0时禁止接收；REN=1时允许接收。当软件将REN置“1”时，即开始从RXD端口以fosc/12波特率输入数据，当接收到8位数据时，将中断标志RI置“1”。再次接收数据之前，必须用软件将RI清0。

（2）方式1：串行口位10位通用异步接口。发送或接收一帧数据信息为10位，包括1位起始位“0”、8位数据位、1位停止位“1”。

发送数据：数据从TXD端口输出，当数据写入发送缓冲器SBUF时，就启动发送器发送。发送完一帧数据后，置中断标志TI=1，申请中断，通知CPU可以发送下一个数据了。

接收数据：首先使REN=1（允许接收数据），串行口从RXD接收数据，当采样到1至0跳变时，确认是起始位“0”，就开始接收一帧数据，当接收完一帧数据时，置中断标志RI=1，申请中断，通知CPU从SBUF取走接收到的数据

（3）方式2：串行口为11位异步通信接口。发送或接收一帧信息包括1位起始位“0”、8位数据位、1位可编程位、1位停止位“1”。

发送数据：发送前，先根据通信协议由软件设置TB8为“奇偶校验位”或“数据标识位”，然后将要发送的数据写入SBUF，即能启动发送器。发送过程是由执行任何一条以SBUF为目的寄存器的指令而启动的，把8位数据装入SBUF，同时还把TB8装到发送移位寄存器的第9位上，然后从TXD（P3.1）端口输出一帧数据。

接收数据：先置REN=1，使串行口为允许接收状态，同时还要将RI清“0”。然后再根据SM2的状态和所接收到的RB8的状态决定此串行口在信息到来后是否置R1=1，并申请中断，通知CPU接收数据。当SM2=0时，不管RB8为“0”还是为“1”，都置RI=1，此串行口将接收发送来的信息。当SM2=1时，且RB8=1，表示在多机通信情况下，接收的信息为“地址帧”, 此时置RI=1, 串行口将接收发来的地址。当SM2=1时，且RB8=0，表示在多机通信情况下，接收的信息为“数据帧”, 但不是发给本从机的，此时RI不置为“1”，因而SBUF中接收的数据帧将丢失。

（4）方式3：为波特率可变的11位异步通信方式，除了波特率有所区别之外，其余方式都与方式2相同。

附图说明

图1是系统硬件电路图。

图2是主控制盒I/0分配图。

图3是主控制盒的控制流程图。

图4是节点控制盒的控制流程图。

具体实施方式

在本实施例中，本发明所述的基于单片机的汽车车灯控制系统硬件电路图如图1所示，主控制盒位于主驾驶座，由一片MS-51型单片机、输入键盘、输出车灯系统状况显示灯组、控制线等组成，用于接收和处理驾驶员指令，以及车灯状况的监测和显示，采用12MHz晶振片和串行口工作方式2。P1口作为车灯键盘控制输人接口；P2口作为车灯输出仪表显示接口，输出高电平显示灯亮，输出低电平显示灯灭，其I/0 分配图如图2所示。

前车灯节点由MS-51型单片机、间接开关、前左右转向灯、前大灯(远灯)、前大灯(近灯)、前左右雾灯等组成，RXD、TXD作为总线通信输入、输出口，采用12MHz晶振片，串行口工作方式2。P1口作为车灯控制输出接口，输出高电平控制间接开关打开，车灯亮，输出低电平控制间接开关关闭，车灯灭。P1.0为左转向控制输出口、P1.1为前大灯(远)控制输出口、P1.2 为前大灯(近)控制输出口、P1.4为紧急灯控制输出口、P1.5为右转向控制输出口。

后车灯节点包括MS-51型单片机、间接开关、后左右转向灯、后左右雾灯、后左右倒车灯、后左右制动灯等组成，RXD、TXD作为总线通信输入、输出口，采用12MHz晶振片，串行口工作方式2。P1口作为车灯控制输出接口，P1.0为左转向控制输出口、 P1.3为后大灯控制输出口、P1.4 为紧急灯控制输出口、P1.5为右转向控制输出口、P1.6 为刹车控制输出口。

车内车灯节点包括MS-51型单片机、车内照明灯组、车门灯、间接开关等组成，也可将车内车灯节点合并于主控制盒。

主控制盒的控制流程图如图3所示。

节点控制盒的控制流程图如图4所示。

在上述实施例中，主控制盒的P1输入接口如果改用矩阵键盘，则可以至少扩展到2⁸=256个输入，完全可以满足系统未来扩展的需要。

应理解上述实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims

1.一种基于单片机的汽车车灯控制系统，其特征是：该系统包括一个主控制盒、两个节点控制盒（一个前控制盒和一个后控制盒）以及输入键盘、控制开关、车灯，每个控制盒以一片单片机作处理器组成控制节点，用于接收指令和输出控制命令信号，主控制盒、前控制盒和后控制盒之间通过单片机RXD、TXD作为输入、输出与总线相连接，各控制盒间的通信采用主控制盒应答方式进行通信；

主控制盒包括主单片机、输入键盘、输出车灯系统状况显示灯组、控制线，用于接收和处理驾驶员指令，以及车灯状况的监测和显示；

节点控制盒包括节点单片机、输入控制线、输出控制线、汽车车灯组、汽车车灯组开关，用于控制节点接收、处理驾驶员的指令，向对应节点发送问询指令，若节点准备就绪，发送指令，反馈到显示器显示；

汽车车灯控制步骤如下：

（3）当有控制信号输入时，主单片机对信号进行处理；

（5）主单片机发送命令指令至节点单片机；

（6）节点单片机接收到指令信息，发送收到指令信息给主单片机，分析、处理指令，向开关发送信号，使相应的车灯开通或关闭。

2.如权利要求1所述的汽车车灯控制系统，其特征是：单片机采用12MHz晶振片。

3.如权利要求1所述的汽车车灯控制系统，其特征是：在步骤（4）中，节点单片机向主单片机发送准备就绪信号时以节点地址为信息验证码。

4.如权利要求1所述的汽车车灯控制系统，其特征是：在步骤（6）中，节点单片机向主单片机发送收到指令信息时以节点地址为信息验证码。

5.如权利要求1-4所述的任一种汽车车灯控制系统，其特征是：主控制盒的输入键盘是矩阵键盘。

6.如权利要求1-4所述的任一种汽车车灯控制系统，其特征是：主控制盒位于主驾驶座。