【正文】 .............................................................................................24參考文獻(xiàn)......................................................................................................................33 1 引言目前，隨著人們生活水平的逐漸提高，小汽車也逐漸成為了人們的代步工具。因此，在小汽車性能方面的逐漸提升就成了一個(gè)十分有研究?jī)r(jià)值的課題?，F(xiàn)在，行車旅行一件令人苦惱的事情就是，車胎經(jīng)常會(huì)在半路沒氣，這一方面會(huì)加大對(duì)燃油的使用而導(dǎo)致溫室氣體的排放，加重輪胎的磨損，同時(shí)又會(huì)影響我們的駕駛心情，造成了一系列的不便。由于我們生活節(jié)奏的加快，手動(dòng)充氣這種費(fèi)時(shí)費(fèi)力的方法已經(jīng)無法滿足人們的要求。于是，自動(dòng)充氣機(jī)便應(yīng)運(yùn)而生，它使用方便，又能為人們節(jié)約大量的時(shí)間。本課程設(shè)計(jì)就是基于89C51芯片而設(shè)計(jì)的一種自動(dòng)充氣機(jī)。它是全自動(dòng)的，只需接上電源，然后設(shè)定你所需要的氣壓值，它就能自動(dòng)完成充氣任務(wù)，在充氣完成后自動(dòng)關(guān)閉氣泵。雖然我們的設(shè)計(jì)無法與當(dāng)前市場(chǎng)上一些比較先進(jìn)的自動(dòng)充氣控制設(shè)備相媲美，但是它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，操作方便。由于單片機(jī)具有集成度高、體積小、運(yùn)行可靠、應(yīng)用靈活、價(jià)格低、面向控制等特點(diǎn)，因此在工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、智能儀器儀表、智能化設(shè)備和各種家用電器等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。因此，對(duì)于單片機(jī)的應(yīng)用與學(xué)習(xí)是相當(dāng)必要的。本課程設(shè)計(jì)就是為了加強(qiáng)我們對(duì)單片的應(yīng)用實(shí)踐而安排的，通過這次課程設(shè)計(jì)，我們對(duì)單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與編程實(shí)踐將有一個(gè)更加深入的了解，為我們?nèi)蘸蟾钊氲难芯看蛳禄A(chǔ)。2 方案設(shè)計(jì)1） 方案選擇方案一：選用差分式電容壓力傳感器，其線性度和靈敏度較好。其原理是，由于壓差的變化，使電容發(fā)生變化，經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路，從而轉(zhuǎn)化為電壓或電流的變化，進(jìn)而根據(jù)需要進(jìn)行進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。其缺點(diǎn)是，不易實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)氣體或液體的密封，因此不宜采用在壓力太大的場(chǎng)合。方案二：選用半導(dǎo)體壓敏電阻式進(jìn)氣壓力傳感器，它是利用半導(dǎo)體的壓敏效應(yīng)制成的。它的特點(diǎn)是尺寸小，精度高，響應(yīng)性好， 再現(xiàn)性、抗震性好,且生產(chǎn)成本低，所以得到廣泛應(yīng)用。它由壓力轉(zhuǎn)換元件和把轉(zhuǎn)換元件輸出信號(hào)進(jìn)行放大的混合集成電路構(gòu)成。壓力轉(zhuǎn)換元件是利用半導(dǎo)體的電壓效應(yīng)制成的硅膜片。硅膜片的一面是真空室，另一面導(dǎo)入進(jìn)氣管壓力。由于硅膜片的一側(cè)是真空室,所以進(jìn)氣管壓力越高，硅膜片的變形越大，它的應(yīng)變與壓力成正比。附著在薄膜上的應(yīng)變電阻的阻值與壓力成正比變化，這樣就可以利用轉(zhuǎn)換電路把硅膜片的變形變成電信號(hào)。因?yàn)檩敵龅碾娦盘?hào)微弱，所以用混合集成電路進(jìn)行放大后輸出。這兩種方案都選用了單片機(jī)進(jìn)行控制，因?yàn)樵诔錃膺^程中對(duì)于充氣速度沒有嚴(yán)格要求，因此傳動(dòng)系統(tǒng)中選擇了直流電機(jī)。在設(shè)計(jì)中，由于在輪胎的氣壓一般較大（一般約為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的兩至三倍），為了避免較大誤差，因此選用了第二種方案。2）方案設(shè)計(jì)框圖： 方案設(shè)計(jì)框圖 3）總體設(shè)計(jì)方案 自動(dòng)充氣系統(tǒng)由壓力傳感器和相關(guān)的放大電路、ADC轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)最小系統(tǒng)、行列式鍵盤、顯示裝置和充氣系統(tǒng)組成。設(shè)計(jì)思路是：首先由鍵盤輸入設(shè)定的充氣壓力值，然后通過3路LED數(shù)碼管顯示其數(shù)值，輸入設(shè)定值后便可以啟動(dòng)氣泵進(jìn)行充氣。充氣過程中的壓力值可以通過傳感器采集，再通過放大電路放大，接著傳輸?shù)侥?數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809的一路模擬信號(hào)通道，轉(zhuǎn)換出八路數(shù)字信號(hào)傳給單片機(jī)AT89C51，接著單片機(jī)把計(jì)算氣壓值送給LED數(shù)碼管并讓它以動(dòng)態(tài)掃描的方式當(dāng)前氣壓值。當(dāng)兩個(gè)值相等時(shí)，中斷驅(qū)動(dòng)電路，停止充氣。在硬件電路中將對(duì)單片機(jī)部分，ADC轉(zhuǎn)換部分，行列式部分和鍵盤顯示部分做詳細(xì)的介紹，傳感器檢測(cè)部分和充氣系統(tǒng)部分將作簡(jiǎn)單的介紹。本課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是通過單片機(jī)系統(tǒng)熟悉單片機(jī)擴(kuò)展接口的應(yīng)用，與傳感器的聯(lián)合設(shè)計(jì)將使我們對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)提升到一個(gè)新的層面。 3 硬件電路設(shè)計(jì)1）壓力傳感器檢測(cè)電路 圖 壓力傳感器檢測(cè)電路 分為三部分，第一部分為供電電路，第二部分為壓力檢測(cè)電路，第三部分為放大電路，放大后的信號(hào)送入A/D轉(zhuǎn)換器。圖中采用多臂電橋，可以有效的提高傳感器的靈敏度和減少非線性誤差。而且對(duì)于傳感器電阻范圍的選取，也盡量選擇壓力與電阻成線性關(guān)系的區(qū)域。2) 單片機(jī)AT89C51是美國(guó)Atmel公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)和128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS－51指令系統(tǒng)及8051產(chǎn)品引腳兼容，片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大。AT89C51單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。此單片機(jī)是小型電子產(chǎn)品普遍采用的微控芯片，性價(jià)比高。在控制領(lǐng)域應(yīng)用也比較普遍。其最突出優(yōu)點(diǎn)是把快擦寫存儲(chǔ)器應(yīng)用于單片機(jī)中，使得在單片機(jī)開發(fā)中修改程序變得十分簡(jiǎn)單，大大的縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期。同時(shí)在系統(tǒng)開發(fā)過程中，能有效地保存數(shù)據(jù)信息，即使斷電也不會(huì)丟失信息。AT89系列單片機(jī)和80C51系列單片機(jī)的引腳是一樣的。 單片機(jī)系統(tǒng)的三總線構(gòu)成：地址總線：由P0口和P2口構(gòu)成，其中P2口為地址的高8位，P0口為地址的低8位。P0口的地址經(jīng)過地址鎖存器鎖存后輸出。數(shù)據(jù)總線：P0口輸入輸出8位數(shù)據(jù)。注意：P0口作為數(shù)據(jù)線使用時(shí)是雙向的，作為地址線使用時(shí)是單向的?？刂瓶偩€：作為擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。和作為擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和外接I/O口的寫、讀選通信號(hào)。 單片機(jī)外部擴(kuò)展三總線3）顯示部分1．字形與字行碼在設(shè)計(jì)中，我選用了共陰極數(shù)碼管。通常情況下，顯示代碼存放在程序存儲(chǔ)器中的固定區(qū)域中，構(gòu)成顯示代碼表。當(dāng)需要顯示某字符時(shí)，可由查表指令調(diào)出對(duì)應(yīng)的字形碼。 常用字形表。顯示部分由三位LED數(shù)碼管和兩片74HC373及三個(gè)反相器組成。其段選端共同連接74HC373(1)上，位選端連接著經(jīng)過反相后的三路信號(hào)。74HC373的驅(qū)動(dòng)電流能達(dá)到20mA,而一個(gè)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)電流約為5mA，因此可用一片74HC373驅(qū)動(dòng)三個(gè)數(shù)碼管。LED的連接為共陰極。故在段選驅(qū)動(dòng)輸出高電平時(shí)選通相應(yīng)的顯示段。位選驅(qū)動(dòng)端輸出低電平時(shí)選中相應(yīng)的LED。具體到此電路則是：74374（1）輸出高電平時(shí)選中三位LED的相應(yīng)段。74373（2）輸出高電平時(shí)選中相應(yīng)的LED。字符字形dpgfedcba字形碼00001111113FH110000011006H22010110115BH33010011114FH440110011066H55011011016DH66011111017DH