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基于51单片机的方向盘模拟系统

news 2024/9/27 6:42:02

在现代汽车中，方向盘不仅是控制方向的装置，还集成了多种功能，如音响控制、定速巡航等。为了研究和测试这些功能，可以设计一个基于51单片机的方向盘模拟系统。该系统可以模拟方向盘的转动和相关功能的操作。

一、系统功能

方向盘模拟系统主要包括以下功能：

模拟方向盘转动：通过电机驱动方向盘转动。
检测压力传感器：使用压力传感器模拟驾驶员对方向盘的握持力度。
重力加速度模拟：通过滑动变阻器和模数转换器模拟重力加速度传感器。
按键控制：通过按键控制LED灯的点亮与熄灭。
数据显示：通过LCD1602显示屏显示压力值和加速度值。
报警和电机控制：当加速度值在3秒内没有变化，或者两个压力传感器的差值大于50时，蜂鸣器报警，继电器控制的电机停止转动。

二、硬件资源

系统基于STC89C52单片机，采用两个MPX4115压力传感器作为两路压力到位开关电路，采用滑动变阻器连接数模转换器模拟重力加速度传感器电路。一个按键控制LED灯的点亮与熄灭。两路压力值与加速度值通过LCD1602显示屏显示。

三、程序编程

以下是方向盘模拟系统的C语言代码示例：

#include <REGX52.H>
#include <intrins.h>
#include <stdio.h>
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"#define uchar unsigned char
#define uint unsigned intsbit beep = P2^5;
sbit CS=P1^0;
sbit CLK=P1^1;
sbit DIO=P1^2;
sbit CS1=P1^3;
sbit CLK1=P1^4;
sbit DIO1=P1^5;
sbit CS2   =  P1^6;
sbit CLK2  =  P1^7;
sbit DIO2  =  P2^6;
sbit motor =  P2^7;
sbit key = P3^1;
sbit led = P3^0;
sbit key1 = P3^2;static int timerCount;
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int  u16;static uchar u,U,R,u1,U1,R1,u2,U2,R2,lastResistance;
static int number;
static int resistanceChanged;
static int flag = 0;void beep_warning();
void Time0_Init()
{TMOD = 0x01;TH0 = 0xfa >> 8;TL0 = 0xfa & 0xFF;ET0 = 1;TR0 = 1;EA = 0;
}void Time0_Int() interrupt 1
{static unsigned int timerCount = 0;TH0 = 0xfa >> 8;TL0 = 0xfa & 0xFF;timerCount++;if (timerCount >= 27){timerCount = 0;if (R != lastResistance){resistanceChanged = 0;}else{resistanceChanged = 1;}lastResistance = R;}
}uchar get_AD_Res()
{uchar i, data1=0, data2=0;CS=0;CLK=0;DIO=1;_nop_();CLK=1;_nop_();CLK=0;DIO=1;_nop_();CLK=1;_nop_();CLK=0;DIO=0;_nop_();CLK=1;_nop_();CLK=0;DIO=1;_nop_();for(i=0; i<8; i++){CLK=1;_nop_();CLK=0;_nop_();data1=(data1<<1)|(uchar)DIO;}for(i=0; i<8; i++){data2=data2|(uchar)DIO<<i;CLK=1;_nop_();CLK=0;_nop_();}CS=1;return(data1 == data2)?data1:0;
}void beep_warning()
{number = R1-R2;if(number<=0){number = ~(number-1);}if(flag==0){EA = 0;if(number>50){beep = 1;motor = 1;}else{beep = 0;motor = 0;}}if(flag==1){if(resistanceChanged==1){beep = 1;motor = 1;}else{beep = 0;motor = 0;}}LCD_ShowNum(2,10,resistanceChanged,3);
}void main()
{beep=0;motor=0;led = 0;LCD_Init();Time0_Init();LCD_ShowString(1,1,"zuo:");LCD_ShowString(1,10,"you:");LCD_ShowString(2,1,"Vt:");while(1){u=get_AD_Res();U=(250*u)/128;R=200*U/250;u1=get_AD_Res1();U1=(250*u1)/128;R1=200*U1/250;u2=get_AD_Res2();U2=(250*u2)/128;R2=200*U2/250;LCD_ShowNum(1,5,R2,3);LCD_ShowNum(1,14,R1,3);LCD_ShowNum(2,4,R,3);beep_warning();if(!key){led=~led;while(!key);}if(~key1){EA=1;flag++;{if(flag>1){flag = 0;}}while(~key1);}}
}