【正文】 電平。將 WDI 懸空或連接一個(gè)高阻抗三態(tài)緩沖器將禁止看門狗功能。內(nèi)部看門狗定時(shí)器清零的條件有三種：發(fā)生復(fù)位； WDI處于三態(tài)；或 WDI 檢測(cè)到一個(gè)上升沿或下降沿。 WDO 是看門狗輸出。當(dāng)內(nèi)部看門狗定時(shí)器超時(shí) ， WDO 拉至低電平，并直到看門狗被清零才變?yōu)楦唠娖?。此外，?dāng) Vcc 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 9 頁 共 52 頁 低于復(fù)位門限時(shí)， WDO 保持低電平。 WDO 沒有最小脈沖寬度，只要 Vcc超過復(fù)位門限，WDO就變?yōu)楦唠娖蕉鴽]有延遲。 RESET是高電平有效的復(fù)位輸出。 MAX813L只有一個(gè)RESET輸出。復(fù)位信號(hào)用來按已知狀態(tài)啟動(dòng) /PC??，一旦 /PC??處于未知狀態(tài)，就將系統(tǒng)復(fù)位。 MAX813L僅有一個(gè)高電平有效的復(fù)位輸出。當(dāng) Vcc小于 ， RESET保證為低電平。在上電期間， RESET保持低電平直到電源電壓升至復(fù)位門限以上。在超過此門限后， RESET為高電平大約 200ms。在掉電期間，當(dāng) Vcc降至復(fù)位門限以下時(shí)， RESET變?yōu)榈碗娖?，并?Vcc大于 。在 Vcc降至復(fù)位門限電壓以下時(shí)，即處于降壓的情況下， RESET變?yōu)榈碗娖健Ｈ绻谝验_始的復(fù)位脈沖期間電壓下降，則該脈沖至少再持續(xù) 140ms。將 WDO 連至 MR 可使看門狗超時(shí)產(chǎn)生復(fù)位。當(dāng)需要高電平有效的復(fù)位時(shí)，應(yīng)該使用 MAX813L。 MAX813L內(nèi)的看門狗定時(shí)器監(jiān)控 /PC??的工作。如果在 未檢測(cè)到其工作，內(nèi)部定時(shí)器將使看門狗輸出 WDO 處于低電平狀態(tài)。 WDO 將保持低電平直到在 WDI 檢測(cè)到 /PC??的工作。如果將 WDI懸空或連接到一個(gè)三態(tài)電路，看門狗的功能則被禁止，即被清零且不計(jì)數(shù)。如果產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，看門狗定時(shí)器也會(huì)被禁止。當(dāng)復(fù)位信號(hào)無效且 WDI 輸入檢測(cè)到短至 50ns的高電平或低電平跳變時(shí)，看門狗定時(shí)器將開始 。 WDI 端的跳變會(huì)復(fù)位看門狗定時(shí)器并啟動(dòng)一次新的計(jì)數(shù)周期。一旦電源電壓 Vcc將至復(fù)位門限以下， WDO也將變?yōu)榈碗娖讲⒈３衷摖顟B(tài)。只要 Vcc升至該門限以上， WDO就變?yōu)楦唠娖?。?duì)于 WDO 不存在小脈沖寬度，因?yàn)樗菍?duì)于復(fù)位輸出而言的。如果 WDI 懸空， WDO 將有必要作為一個(gè)低功耗輸出指示器 [5]。 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 黑匣子模塊中使用傳感器采集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來，而 8031不能滿足要求，故要擴(kuò)展存儲(chǔ)器。所以外 擴(kuò)了 1片 62128數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器以其存儲(chǔ)電路以雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為基礎(chǔ)，狀態(tài)穩(wěn)定，只要不掉電，信息就不會(huì)丟失。優(yōu)點(diǎn)是不需刷新，缺點(diǎn)是集成度低。和 1片 27128程序存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器能夠重復(fù)擦寫所以被廣泛應(yīng)用。這種存儲(chǔ)器利用編程器寫入后，信息可長久保持，因此可作為只讀存儲(chǔ)器。當(dāng)其內(nèi)容需要變更時(shí)，可利用擦抹器（由紫外線燈照射）將其擦除，各單位內(nèi)容復(fù)原為 FFH，再根據(jù)需要，利用 EPROM編程器編程，因此這種芯片可反復(fù)使用。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 10 頁 共 52 頁 通訊口設(shè)計(jì) RS232通訊口設(shè)計(jì) 由于 TTL電平和 RS232電平互不兼容，所以 兩者對(duì)接時(shí)，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。單片機(jī)的電平采取的是 TTL電平 (O～ “ 0”， 2～ 5V為邏輯“ 1” )， RS232標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定邏輯“ O”為 +5～ +15V之間，邏輯“ l”為 5～ 15V之間。 MAXIM公司的 MAX200MAX211/MAX213， MAX232/MAX233， MAX3222/MAX3223系列接收 /發(fā)送在 RS232通信接口中日益得到廣泛應(yīng)用，他們具有功耗低，工作電源由單電源的，也有多電源的，波特率高達(dá) 120KPS，外接電容 ～ 1F? 可選 ，具有多種封裝形式，接收器輸出為三態(tài) TTL/CMOS等優(yōu)越性， MAX232CPE為雙組 RS232接收發(fā)送器，工作電源為 +5V, ? 的電容，其市場(chǎng)價(jià)格低，主要由三部分組成：電壓倍增器， RS232發(fā)送器， RS接收器。 RS232發(fā)送器的輸入 TTL/CMOS電平，當(dāng) MAX232CPE地工作電壓為 +5V，而 RS232接收端負(fù)載位 5K? ，發(fā)送器輸出電壓為177。 8V左右。 MAX232CPE由兩個(gè)發(fā)送器，如只用其中一個(gè)發(fā)送器， 另一發(fā)送器的輸入，輸出端可以懸空由圖可見，發(fā)送器內(nèi)置 400K? 上拉電阻，當(dāng)輸入端懸空時(shí)，被上拉至 VCC，經(jīng)反向器，輸出端為低電平，上拉電阻耗電為 ? ，所以懸空時(shí)的功耗很低。 RS232接收器輸入 RS232電平，輸出 TTL/CMOS電平，不使用的接收器輸入，輸出端可以懸空，其輸入端內(nèi)置 5K? 下拉電阻，當(dāng)輸入端懸空時(shí)被下拉至地，經(jīng)反向器輸出端為高電平，如圖 26所示 。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 11 頁 共 52 頁 圖 26 RS232電平轉(zhuǎn)換電路 串行口數(shù)據(jù)通信主要有兩個(gè)技術(shù)問題。一個(gè)是數(shù)據(jù)傳送，另一個(gè)是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)傳送主要解決傳送中的標(biāo)準(zhǔn)、格式及工作方式等問題；而數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是指數(shù)據(jù)的串并行轉(zhuǎn)換。因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)中使用的數(shù)據(jù)都是并行數(shù)據(jù)，因此在發(fā)送端，要把并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為串行數(shù)據(jù)；而在接收端，卻要把接到的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換有串行接口電路實(shí)現(xiàn)，這種電路也稱之為通用異步接收發(fā)生器（ UART）。從理論上說，一個(gè) UART應(yīng)包括發(fā)送器電路、接收器和控制電路等內(nèi)容。在單片機(jī)芯片中，UART以集成在其中，作為其 組成部分，構(gòu)成一個(gè)串行口。 在本系統(tǒng)中，以工作方式 2進(jìn)行串行數(shù)據(jù)通信，其波特率為 9600。計(jì)數(shù)初值的計(jì)算公式如式 22。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 12 頁 共 52 頁 m o d( 2 )256384 sfo scX ??? ? 波 特 率 （ 22） 其中 smod為 PCON寄存器最高位的值，其值為 1或 0。 其通訊接口設(shè)計(jì)如圖 27所示。 圖 27 通訊口接口電路 雙機(jī)通信協(xié)議控制字 FD：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)通訊正?；蚪邮諗?shù)據(jù)正確確認(rèn)控制字。 FC：數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位速度數(shù)據(jù)。 FB：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位日期數(shù)據(jù)。 FA：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位時(shí)間數(shù)據(jù)。 F9：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位里程數(shù)據(jù)。 USB口設(shè)計(jì) CH375是一個(gè) USB總線通用接口 電路 ，支持 HOST主機(jī)方式和 SLAVE設(shè)備方式。 CH375內(nèi)部集成了 PLL倍頻器、主從 USB接口 SIE、數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、被動(dòng)并行接 口、異步串型接口、命令解釋器、控制傳輸?shù)膮f(xié)議 處理器 、通用的固件程序等。在本地端， CH375具有 8位數(shù)據(jù)總線和讀、寫、片選控制線及中斷輸出，可以方便地掛接到單片機(jī)、 DSP、 MCU等控制器的系統(tǒng)總線上。 CH375的 USB主機(jī)方式支持各種常用的 USB全速設(shè)備，外部單片機(jī)、 DSP、MCU可以通過 CH375按照相應(yīng)的 USB協(xié)議與 USB設(shè)備通信 [6]。 CH375的特點(diǎn)如下： 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 13 頁 共 52 頁 （ 1）全速 USBHOST主機(jī)接口符合 ，支持動(dòng)態(tài)切換主機(jī)與設(shè)備方式，外圍 元器件 只需要 1個(gè)晶體和 2個(gè)電容； （ 2）主機(jī)端點(diǎn)輸入和輸出緩沖區(qū)各有 64字節(jié)，支持常用的 12Mb/s全速 USB設(shè) 備； （ 3）支持 USB設(shè)備的控制傳輸、批量傳輸、中斷傳輸； （ 4）自動(dòng)檢測(cè) USB設(shè)備的連接和斷開，提供設(shè)備連接和斷開的通知； （ 5）內(nèi)置控制傳輸?shù)膮f(xié)議處理器，簡(jiǎn)化常用的控制傳輸； （ 6）并行接口包含 8位數(shù)據(jù)總線， 4線控制：讀選通、寫選通、片選輸入和中斷輸出 ； （ 7）串行接口包括串行輸入、串行輸出和中斷輸出，支持通信波特率的動(dòng)態(tài)調(diào)整； （ 8）支持 5V電源 電壓和 。 速度信號(hào)檢測(cè)模塊及其實(shí)現(xiàn) 速度信號(hào)檢測(cè)模塊的原理是：汽車行駛過程中，車輪旋轉(zhuǎn)經(jīng)過傳感器，單位時(shí)間內(nèi)輸出一定量的脈沖，傳感器輸出地脈沖通過放大電路放大整形，然后送至單片機(jī) T1口計(jì)數(shù)，得到的脈 沖數(shù)經(jīng)過速度計(jì)算的公式計(jì)算后得到汽車行駛速度。汽車變速器輸出的速度信號(hào)時(shí)時(shí)間上連續(xù)的數(shù)字信號(hào)，為了便于處理、存儲(chǔ)，將這些時(shí)間上連續(xù)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間上等間距的數(shù)字信號(hào)。系統(tǒng)采用霍爾傳感器將速度信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，霍爾式傳感器是利用霍爾元件制成的，霍爾元件是一種磁傳感器。用它可以檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化，可在各種與磁場(chǎng)有關(guān)的場(chǎng)合中使用?；魻栐曰魻栃?yīng)為其工作基礎(chǔ)?；魻栐哂性S多優(yōu)點(diǎn)，它具有結(jié)構(gòu)牢固、體積小、重量輕、壽命長、安裝方便、功耗小、頻率高（可達(dá) 1MHz）、耐振動(dòng)、不怕灰塵、油污、水汽及鹽霧等的污染或腐 蝕等特點(diǎn)。 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)與原理 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器是利用霍爾元件制成的，利用霍爾效應(yīng)原理工作的：一個(gè)金屬或半導(dǎo)體薄片置于磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)垂直于薄片，當(dāng)薄片通以電流 Ie時(shí)，在薄片的兩側(cè)面上就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)微量的霍爾電壓 UH，如果改變磁場(chǎng)上的強(qiáng)度，霍爾電壓的大小亦隨之改變，當(dāng)磁場(chǎng)消失時(shí)，霍爾電壓變?yōu)榱恪? 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)原理實(shí)際上是利用霍爾開關(guān)測(cè)轉(zhuǎn)速。待測(cè)物上粘貼一對(duì)或多對(duì)小磁鋼，小磁鋼愈多分辨率愈高?；魻栭_關(guān)固定在小磁鋼附近。待測(cè)物體以角速度 ? 旋轉(zhuǎn) 時(shí)，每當(dāng)一個(gè)小磁鋼轉(zhuǎn)過霍爾開關(guān)集成電路，霍爾開關(guān)便產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的脈沖。檢測(cè)出單位時(shí)間的脈沖數(shù)，即可測(cè)定待測(cè)物的轉(zhuǎn)速。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 14 頁 共 52 頁 霍爾轉(zhuǎn)速傳感器主要技術(shù)指標(biāo) 其主要技術(shù)指標(biāo)如下：測(cè)量范圍 0～ 10000r／ min 輸出波形：矩形脈沖波 供電電壓： DC5～ 24V 響應(yīng)頻率： 50～ l00KHZ 工作距離： 3～ 5mm 每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)：與磁鋼數(shù)量一致 輸出信號(hào)幅值：高電平接近供電電源，低電平 工作溫度： 20℃ ～ +80℃ 外形尺寸： M16Xl或 Ml2Xl 速度測(cè)量原理 本系統(tǒng)選用霍爾傳感器將速度信 號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，考慮到傳感器的體積要小，便于安裝，誤差要盡量減小等要求，采用車輪旋轉(zhuǎn)一周，速度傳感器要輸出若干個(gè)脈沖的方法，具體采用在變速器上安裝 8個(gè)小磁鋼相應(yīng)的輸出 8個(gè)脈沖的方法。 車輪旋轉(zhuǎn)一周速度傳感器輸出的脈沖個(gè)數(shù)為 n，則脈沖個(gè)數(shù)如式 23。 n =8 （ 23） 設(shè) 0． 2秒內(nèi)計(jì)數(shù)器測(cè)得的脈沖數(shù)為 f，則車輪旋轉(zhuǎn)圈數(shù) N如式 24。 N=f/n （ 24） 設(shè)車輪半徑為 R，則在 25。 2L RN?? （ 25） 則 1秒鐘內(nèi)汽車行駛的距離 L1如式 26。 Ll=5L （ 26） 這樣就可以得到最終的速度計(jì)算公式 V如式 27。 10 /V RNf n?? （ 27） 由 THS118型霍爾元件組成的速度測(cè)量電路 在系統(tǒng)中，采用了 THS118型霍爾元件作為速度測(cè)量部分的速度傳感器， THS118的特征如下：（ 1）超小 4引腳封裝（ 2）良好的溫度特性（ 3）溫度工作范圍大（ 55～ 125℃）（ 4）輸出電壓 線性良好 圖 28是采用 THS118的轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路，磁轉(zhuǎn)子 M旋轉(zhuǎn)地同時(shí)，使霍爾元件 H的磁極 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 15 頁 共 52 頁 （ N,S） 產(chǎn)生變化，從而檢測(cè)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。圖中 a， b為輸入端， c， d為輸出端。從霍爾元件結(jié)構(gòu)上看，輸出端包含共模電壓 Vc，電壓 Vc對(duì)霍爾電壓沒有關(guān)系，使用時(shí)此電壓必須除去，本系統(tǒng)中采用差動(dòng)輸入的運(yùn)算放大器來忽略此電壓。霍爾元件的輸出端接到差動(dòng)放大器的輸入端，因此， c點(diǎn)電壓等于 d點(diǎn)電壓時(shí)，運(yùn)放無輸出， c點(diǎn)電壓大于 d點(diǎn)電壓時(shí)，有差動(dòng)信號(hào)輸入，這時(shí)，運(yùn)放輸出端有較大的輸出電壓。 THS118輸出的波形為矩形波。 圖 28 THS118轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路 Vo的計(jì)算公式如式 28。 108ohRVVR? （ 28） 式中， hV 為 THS118的輸出電壓，由于 THS118的輸出電壓是當(dāng) c點(diǎn)電壓等于 d點(diǎn)電壓時(shí)，輸出電壓 0V， c點(diǎn)電壓大于 d點(diǎn)電壓或小于 d點(diǎn)電壓時(shí)，輸出電壓為 55～ 140mV，由式 28可知放大電路的增益為 100247。 3=， 這樣可以得到 Vo電壓為 0～ 。這樣的點(diǎn)評(píng)輸至單片機(jī)的 T1計(jì)數(shù)口能滿足需要 [7,8]。 開關(guān)信號(hào)的獲取及接口電路 開關(guān)信號(hào)的獲取是將 8個(gè)并行的僅有“ 0”、